A kriptográfia története 2

Biztonságos e-mail
Hebern rotor
A Hebern-féle berendezés
A kép forrása: Wikimedia commons 

A XIX. század végére a kézi titkosítási eljárásokat felváltották az elektromechanikus megoldások, amellyel sokkal gyorsabban lehetett a titkosításhoz szükséges műveleteket elvégezni.  Az egyik első elterjedt ilyen szerkezet a Hebern-féle titkosító berendezés volt, amely egy billentyűzetből egy elektromos írógépből, valamint a titkosító tárcsából állt. Magát a titkosítást a tárcsa végezte, amelyen a huzalozás minden betűnek egy másikat feletetett meg, és amit egy mechanika minden betű leütése után a megadott mértékben elfordított. Ha egy billentyűt a kezelő leütött a az elektromos jel áthaladt a tárcsán és az elektromos írógép a kódolt betűt ütötte a papírra, valamit a tárcsa elfordult.

Ez a módszer egy tárcsa esetén a már a XVI. században is ismert Vigenère kódolást hajtotta végre, amelyet statisztikai módszerekkel már rég óta fel tudtak törni, azonban a kódolást és a dekódolást kézi megoldásnál összehasonlíthatatlanul gyorsabban lehetett elvégezni, és a módszer rövid üzenetekre megfelelő biztonságot nyújtott.

Többtárcsás kivitel esetén a lehetséges kezdeti beállítások száma jelentősen megemelkedett, azonban az 1920-as években már léteztek elektromechanikus megoldások a többtárcsás Hebern gépek kódjának a törésére, ezért a tengerészet és a hadsereg nem rendszeresítette.

Enigma klszülékek
Különböző kivitelű Enigma készülékek
A kép forrása: Wikimedia commons 

Talán a legismertebb elektromechanikus titkosító berendezés a német Enigma volt, amit Arthur Scherbius fejlesztett ki az első világháború végén és 1918-ban szabadalmaztatott. A maga korában annyira előre mutató konstrukció volt, hogy még a II. Világháború után is használták a továbbfejlesztett verzióit.

Az Enigma készülék sokban hasonlít a Hebern-féle titkosító berendezésre, azonban annál kifinomultabb szerkezetű. A maga korában feltörhetetlennek számított.

Az Enigma nem egy konkrét terméket jelöl, hanem egy elég heterogén termékcsaládot, amelyek között vannak hordozható és asztali készülékek is, illetve a tárcsák számában és a titkosítási algoritmusokban is jelentős eltérés lehet.

Az Enigma forgalmazását polgári célokra 1920-ban kezdték meg. Eleinte a Hebern-féle géphez hasonlóan írógéppel egybeépítve, a kereskedelmi sikert azonban a kisebb hordozható berendezés hozta meg, amikor az írógépet elhagyták, és a titkosított betűt egy lámpa jelezte. A későbbiekben volt olyan változat, amelyre az égők helyére ismét írógépet lehetett szerelni, ami egy szalagra írta az üzenetet, így elmaradtak a kézi átírásból adódó hibák, illetve a kezelő nem látta a dekódolt szöveget.

A Turing féle elektromechanikus kódfejtőgép
A Turing bobma
A kép forrása: Wikimedia commons 

Az Enigma kulcstere (a kezdeti beállítások száma) jelentősen nagyobb volt, mint az 1990-es évek végig biztonságosnak tartott 56 bit, azonban a készülék kialakításából adódtak olyan szabályszerűségek (például, hogy egy betű sem állhatott önmaga helyett), illetve a használat módjában voltak olyan hibák, amit a II. világháborús kódfejtők fel tudtak használni.

Az Enigma kódjának megfejtésére tett erőfeszítések tették le a korszerű informatika alapjait. A háromtárcsás Enigma még törhető volt elektromechanikus eszközökkel, amit megkönnyített, hogy a rádiósok egy háromjegyű kódot küldtek el minden üzenet elején egymás után kétszer, valamint az üzenetek gyakran tartalmaztak ismert részleteket (OBERKIMMANDO, helynevek, személynevek). Így a gép jellegzetességéből és abból a tényből, hogy az első és negyedik, második és ötödik, harmadik és hatodik betű kódolatlan formája megegyezik a kulcs egy része megfejthető volt. A korai katonai Enigma kódok feltörésére szerkesztették a Turing Bomba nevű elektromechanikus számítógépet, ami hat óra alatt volt képes egy-egy kulcsot megtalálni.

A colossus a II. világháború után is sokáig titokban tartott kódfejtő számítógép
A Colossus rekonstrukcoja  
A kép forrása: Wikimedia commons 

Az öttárcsás gép bevezetésével és a hibás gyakorlat megszüntetésével, már a megfejtéshez nem voltak elegendően gyorsak a kor kézi vagy elektromechanikus kódfejtési módszerei. Megalkották az elektronikus kódfejtő gépet a Colossust, amelynek létét 2000-ig titokban tartották. Ennek segítségével a tengerészeti Enigma is viszonylag könnyen feltörhető volt, mivel működése több nagyságrenddel gyorsabb volt a Turing bombánál. Ennek ellenére a mai napig vannak megfejtetlen Enigmával kódolt üzenetek.

A háború után a szövetségesek az Enigma használatára bátorították a fejlődő országokat.

Kapcsolódó cikkek