«Энигма» роторлары 26 позицияға ие болды - латын әліпбиінің әріптерінің саны бойынша. Үш ротор, әрқайсысында бірегей контактілер сымдары бар және айналу жылдамдығы әр түрлі, мысалы, әрбір соққыдан кейін үшінші ротор (кодталған әріп) бірден 2 қадам алға айналды. A → B қарапайым бір алфавиттік алмастырудың орнына, Enigma шифры мағынасыз әріптер жиынтығына ұқсады, онда шифр мәтінінің бір әрпі нақты мәтіннің әр түрлі әріптерін білдіруі мүмкін. Алғаш рет «А» «Т» ретінде кодталуы мүмкін, келесі жолы машина «А» орнына «Е» және т.б.
Мұндай хабарламаны оқу үшін қабылдаушы тарап роторларды дәл сол бастапқы күйге қоюға мәжбүр болды. Роторлардың бастапқы жағдайы (күннің кілті, мысалы, QSY) тек Enigma неміс операторларына белгілі құпия болды. Кілт жоқ, бірақ хабарламаларды оқығысы келетіндерге барлық мүмкін комбинациялардан өтуге тура келді.
Мұндай 26 комбинация болды.3 = 17576. Тексеру мен ынталандыру кезінде шифрды шешуші топ бір күннің ішінде қажетті кілтті таба алады.
Роторлардың көп болуына байланысты шифр беріктігінің артуы машинаның массасы мен өлшемдерінің рұқсат етілмейтін ұлғаюына қауіп төндірді. Бірақ содан кейін «Энигманы» жасаушы Артур Щербиус айлаға барды. Ол роторларды алынбалы және алмастыратын етіп жасады, бұл комбинациялар санын бірден 6 есеге арттырды!
Жаудың кодекерлерінің миы ақырында қайнауы үшін, Щербиус әріптер ауыстырылған пернетақта мен ротордың арасына штепсельдік панель орнатты. Мысалы, «А» әрпі панельдің көмегімен «Е» -ге айналды, ал роторлар келесі ауыстыруды жасады → → Энигма жиынтығында алты кабель болды, олардың көмегімен оператор 6 жұп әріптерді қосады. келісілген тәртіп. Әр күн әр түрлі.
26 таңбадан тұратын панельдегі 6 жұп әріпке қосылу опцияларының саны 100391791500 болды.
Үш алмастырғыш ротор мен патч-панельді қолдана отырып, мүмкін болатын Enigma кілттерінің жалпы саны 17576 * 6 * 100391791500 = бұл ғаламның жасынан көп уақытты алатын қатыгез күш сынағын алатын сан!
Роторлар не үшін қажет?
Патч панелі көлемді роторларға қарағанда 7 дәрежелі кілттерге ие болды, бірақ ол шифрдың жеткілікті беріктігін қамтамасыз ете алмады. Білу неміс тілінде қандай әріптер жиі қолданылады, және жиі, қарсылас жиілікті талдау әдісін қолдана отырып, алмастырудың қалай болатынын анықтай алады және хабарды шешеді. Роторлар бір -біріне қатысты үздіксіз айналудың арқасында жақсы «сапалы» шифрлауды қамтамасыз етті.
Роторлар мен патч панелі бірге көптеген кілттерді берді, сонымен қатар қарсыласты хабарларды шешуге тырысқанда жиілікті талдауды қолдану мүмкіндігінен айырды.
Жұмбақ мүлдем қол жетімсіз деп саналды.
Enigma шифры Ғаламның жасына қарағанда әлдеқайда аз уақытта ашылды
Статистиканы жинауға жас математик Мариан Режевскиге бір тамаша идея мен бір жыл қажет болды. Осыдан кейін неміс шифрлары таңғы газеттер сияқты оқыла бастады.
Қысқаша айтқанда: Режевски кез -келген жабдықты қолданған кезде міндетті түрде осалдығын пайдаланды. Enigma шифрлаудың барлық күші үшін 24 сағат ішінде бір кодты (роторлардың орналасуы) қолдану тым абайсыздық болды - қарсыластар статистикалық деректердің қауіпті мөлшерін жинады.
Нәтижесінде бір реттік кодтар қолданылды. Негізгі хабарлама басталғанға дейін әр уақытта жөнелтуші қайталанатын мәтін жіберді (мысалы, DXYDXY, шифрланған SGHNZK) - негізгі хабарды қабылдауға арналған роторлардың орналасуы. Радиобайланыс әсерінен дубляж қажет болды.
Соны білу Бірінші және төртінші әріптер әрқашан бірдей, ол бірінші жағдайда «S», содан кейін «N» деп шифрланған, Режевский ұзақ уақыт қалпына келтірудің тізбектерін талдайтын және роторлардың қалай орнатылғанын түсінуге тырысатын, корреспонденциялық кестелерді мұқият құрды. Алдымен ол штепсельдік панельге назар аудармады - ол әріптердің жұптарын монотонды түрде қайта реттеді.
Бір жылдан кейін Режевскиде кестелердің көмегімен әр күннің кілтін жылдам анықтауға жеткілікті деректер болды.
Шифрлар емле қателері бар неміс мәтінінің түсініксіз контурын алды - бұл патч тақтасындағы әріптерді ауыстырудың салдары. Бірақ 1918 жылға дейін Германия құрамында болған Познань университетінің түлегі Режевски үшін қажетті әріптер жұбын қосу арқылы мағынаны интуитивті түсіну және панельді баптау қиын болған жоқ.
Кеңес беріліп, ротор мен штепсельдік панельдің жұмысын ажырату идеясы түсіндірілгеннен кейін, бұл қарапайым нәрсе сияқты. Hacking Enigma - бұл үлкен күш пен математикалық талантты қажет ететін миға шабуыл.
Немістер шифрдың беріктігін арттыруға тырысты
1930 жылдардың аяғында немістер жұмбақты жақсартып, екі қосымша роторды қосады (№4 және №5, бұл комбинациялар санын 6 -дан 60 -қа дейін арттырды) және кабельдер санын көбейтті, бірақ Enigma -ны бұзу қазірдің өзінде қалыпты жағдайға айналды.. Соғыс жылдарында ағылшын математигі Алан Тьюринг хабарламалардың стереотиптік мазмұнын (күнделікті ауа райы есебінде дымқыл сөз) қолдана отырып, өзінің әдемі шешімін тапты және аналогты компьютерлерді әзірлеп, Enigma хабарламаларының шифрын шешуді ағынға қойды.
Танымал «адам факторы» - неміс байланыс қызметі қызметкерлерінің бірінің опасыздығы - Enigma бұзылуының тарихында маңызды рөл атқарды. Соғыс басталғанға дейін және басып алынған жұмбақтарды қолға түсіргенге дейін, Германияның қарсыластары Вермахтқа арналған шифрлі машинаның роторларындағы электр схемасын білді. Айтпақшы, 1920 жылдары. бұл құрылғы азаматтық нарықта корпоративтік байланыс қажеттіліктері үшін еркін қол жетімді болды, бірақ оның сымдары әскери «Энигмадан» өзгеше болды. Берілген құжаттардың арасында нұсқаулық бар - сондықтан кез келген хабарламаның алғашқы алты әрпі нені білдіретіні белгілі болды (бір реттік код).
Алайда, жұмыс принципіне байланысты, жұмбақтың өзіне қол жеткізу әлі ештеңені білдірмеді. Ағымдағы айдың әр күні үшін арнайы параметрлерді көрсететін қажетті шифр кітаптары (ротордың II-I-III реттігі, QCM роторларының орналасуы, панельдегі әріптер A / F, R / L және т.б. қосылған).
Бірақ Enigma декодерлері шифрлық кітаптарды таратып, 16 нөлі бар санды қолмен талдайды.
Сандық бекініс
Компьютерлік шифрлау әдістері электромеханикалық «Жұмбақ» сияқты берілген алгоритм бойынша таңбаларды ауыстыру мен қайта орналастырудың дәстүрлі принциптерін жүзеге асырады.
Компьютерлік алгоритмдер өте күрделі. Механикалық машина түрінде жиналған мұндай жүйеде айналмалы бағытты әр секунд сайын өзгертіп отыратын көптеген роторлары бар керемет өлшемдер болады.
Екінші айырмашылық - екілік машиналық код. Кез келген таңбалар бірліктер мен нөлдердің тізбегіне айналады, бұл бір әріптің биттерін басқа әріптердің биттерімен алмастыруға мүмкіндік береді. Мұның бәрі компьютер шифрларының өте жоғары беріктігін қамтамасыз етеді.
Алайда, Enigma -мен болған әңгіме көрсеткендей, мұндай алгоритмдерді бұзу - бұл тек есептеу қуаты. Дәстүрлі ауыстыру мен алмастыру принциптеріне негізделген ең күрделі шифрді жақын арада басқа суперкомпьютер «ашады».
Криптографиялық беріктігін қамтамасыз ету үшін басқа шифрлар қажет.
Миллиондаған жылдарға созылатын шифр
Соңғы онжылдықтарда «ашық кілт» шифрлау шифрлаудың ең күшті және сенімді әдісі болып саналды. Құпия кілттерді ауыстырудың қажеті жоқ және хабарламалар шифрланған алгоритмдер. Қайтымсыз функция ағылшын құлпы сияқты - есікті жабу үшін ешқандай кілт қажет емес. Оны ашу үшін кілт қажет, және оны тек иесі (қабылдаушы тарап) алады.
Кілттер - алып сандар қалдықтарымен бөлінудің нәтижесі.
Функция қайтымды тыйым салуларға байланысты емес, сонымен қатар кез келген уақытта факторларды факторларға бөлу қиындықтарымен байланысты. «Қайтымсыздық» шкаласы банктік аударым жүйелерімен көрсетіледі, онда сандары 10 тұрады300 сандар
Асимметриялық шифрлау банктік қызметтерде, жедел хабаршыларда, криптовалюта жұмысында кеңінен қолданылады және одан әрі ақпаратты көзге көрінбейтін жерден жасыру қажет. Бұл схемадан сенімді ештеңе әлі ойлап табылған жоқ.
Теорияда бір адам жасаған нәрсені екінші адам бұзуы мүмкін. Алайда, соңғы оқиғалар куәландырғандай, мемлекеттік реттеуші органдар сендіру мен қорқыту арқылы мессенджер әзірлеушілерінен кілт іздеуге мәжбүр. Ашық кілт шифрларының күші қазіргі заманғы криптоанализ мүмкіндіктерінен әлі де жоғары.
Кванттық телефон 30 млн
Мақаланы жазуға триггер Youtube -те орналастырылған, кездейсоқ қарауға арналған «ұсыныстар» тізімінде пайда болған бейне болды. Автор мұндай арналардың стереотиптері мен құнсыз мазмұнына байланысты жазылушы емес.
Бұл жарнама емес. Бұл жарнамаға қарсы емес. Жеке пікір.
Бір блогер отандық кванттық телефонды құрумен «сыбайлас жемқорлық алаяқтық» туралы айтатын басқа біреудің дәлелдерін жоққа шығарады.
Күмәншіл-оппозиционер Интернетте 200 долларға сатылатын ViPNet QSS Phone кванттық телефонының табылған көшірмесі туралы айтады. Оның қарсыласы қарсылық білдірді: «құбырлардың» өздеріне ешқандай қатысы жоқ - жасаушылар қолында болған кез келген құрылғыларды қолданды. ViPNet QSS Phone телефонының басты ерекшелігі - фотондар шығарылатын «қорап» серверінде. Бұл 30 миллион рубль бағасын ақтайтын «сервер».
Блогшылардың екеуі де бұл мәселені толық білмейтіндігін және ақпаратты ойлауға және талдауға қабілетсіздігін көрсетеді. Кванттық телефон туралы әңгіме «құбырлар» мен «серверден» басталмауы керек, бірақ жұмыс принципінен, бұл туралы барлығы ресми хабарламада айтылған.
Фотондардың көмегімен негізгі хабарды шифрлайтын құпия кілт қана беріледі. Осылайша, әзірлеушінің пікірінше, кілттерді қорғаудың ең жоғары дәрежесі қамтамасыз етілген. Хабардың өзі кәдімгі арна арқылы шифрланған түрде беріледі.
«Фотондар ортақ кілт туралы келісу үшін қажет, келіссөздердің өзі біз үйренген кез келген тәсілмен өтеді».
(Бейнедегі сәт - 6:09.)
Екі блогер де бұған мән бермеді. Бірақ егер автор әлеуетті сатып алушы болса, ол әзірлеушілерге бірнеше сұрақтар қоятын еді:
1. Криптография - шифрларды кілтсіз оқу туралы ғылым. Басқаша айтқанда, кілттің болмауы хабардың шифрын шешуге және оқуға болмайтынына кепілдік бермейді. Жарқын мысал - Энигма оқиғасы.
2. Егер біз кез келген «құпия кілтті» беру туралы айтатын болсақ, бұл дәстүрлі алмастыру / ауыстыру алгоритмдерімен шифрлауды білдіреді. Бұл шифрды қазіргі заманғы хакерлік құралдарға қарағанда криптографиялық тұрғыдан қауіпсіз етеді.
Өздеріңіз білетіндей, ең сенімді болып «ашық кілтпен» шифрлау табылады, мұнда ешбір кілтті еш жерге беру қажет емес. Кванттық арнаның маңызы мен маңызы қандай?
Микроәлемнің мистикасы
Ерекше мүмкіндіктері бар қарапайым құрылғылар? Біз логикалық түрде таласатын боламыз. ViPNet QSS Phone жасаушылары байланыс құрылғылары нарығына «кванттық телефонды» енгізуге асыққаны анық. Бүкіл хабарды жіберуге мүмкіндік бермейтін қол жетімді арна ені мен 50 км жететін диапазонында мұндай жүйенің қолданбалы мәні болмайды.
Сонымен қатар, крипто телефонмен әңгіме Ресейде қазіргі ғылым мен техниканың алдыңғы қатарында, кванттық байланыс саласында зерттеулер жүргізіліп жатқанын көрсетті.
Кванттық байланыс кәдімгі криптографиядан (хабарламаның мағынасын жасыру) және стеганографиядан (хабардың берілу фактісін жасырудан) асып түседі. Фотон ретінде шифрланған ақпарат биттері қосымша қорғаныс қабатын алады. Алайда, бұл шифрлауға ешқандай қатысы жоқ.
Табиғаттың негізгі заңдары фотондардың параметрлерін өлшемей (демек өзгертпей) хабарды ұстауға мүмкіндік бермейді. Басқаша айтқанда, құпия әңгіме жүргізетіндер біреудің оларды тыңдауға тырысқанын бірден біледі. Сәлеметсіз бе…
