MREnigma — эмулятор легенды

Дата: 11.10.12
Автор:
20 комментариев
Цена: Free
Скачать


Вторая мировая война была полем боя не только солдат, офицеров и генералов. В ней сражалась ещё и техника, причём далеко не всегда стреляющая. Были, были случаи, когда безобидные с обычной точки зрения устройства уносили жизней не меньше, чем какое-нибудь оружие. Об одной из таких легенд Второй мировой сегодня и пойдёт у нас речь… а iPad поможет прикоснуться к ней поближе. Имя ей «Enigma».

«Энигмой» называлась немецкая шифровальная машина, разработанная ещё в 1920-е годы, многократно потом модернизированная, а во время войны широко применявшаяся военными и военизированными организациями. Фактически это был криптографический стандарт «Третьего Рейха». Выглядела она вот так:

mr. Enigma

В правой части картинки — снимок «в интерьере». За работой шифровальщиков смотрит известный погонщик панцеркампфвагенов Хайнц Гудериан.

В чём же легенда, спросите вы? А легенда — в противостоянии немецкой «Энигмы» (её создателем был Артур Шербиус) и криптоаналитиков стран-союзников. Оно длилось больше тринадцати лет, и почти всё это время союзники вели в счёте… хотя известно об этом стало лишь через годы после окончания войны.

Математически шифр «Энигмы» был весьма несложен. Зато очень сильной стороной этого устройства была автоматическая генерация бессмысленного ключа, длина которого совпадала с длиной сообщения. Нынешние аналитики считают, что если бы не человеческий фактор — то есть немецкие ошибки в методике использования, — то с тем уровнем техники, который имел место в 1930-40ые годы, взлом был бы невозможен. Начало истории недвусмысленно свидетельствует в пользу этой точки зрения.

А история началась на польской таможне, где застрял какой-то немецкий ящик. Ну, бывает: не туда положили бумажку. Обычное, в общем-то, дело. Но вот странно — немецкая реакция обычной не была. Немцы отреагировали совершенно истерически, по всем мыслимым и немыслимым каналам умоляя, прося, требуя, настаивая, угрожая: найдите нам наш ящик!!! Срочно найдите! Чёрт его знает как срочно! Чтоб ещё вчера он был найден!

Ящик, конечно, нашли. Но на такую странную реакцию не могли не обратить внимание контрразведчики. Наложить лапу на содержимое у них не получилось (уж больно громкий шум успел подняться), но полюбопытствовать полюбопытствовали. Обнаружилось неизвестное электромеханическое шифровальное устройство. Осмотрели, обфотографировали, завели дело. И всё завертелось.

Криптоанализом новинки занималась группа польских математиков, хорошо знавших немецкий язык; возглавлял эту группу Мариан Рейевский. Как они работали — это отдельная трагикомическая песня.

Дело в том, что такая работа немыслима без оперативных материалов — экземпляр машины, инструкции шифровальщикам, исходные тексты и их шифровки, куски шифровальных книг и т.п. Их добыча является непосредственной обязанностью разведчиков. Те честно старались и время от времени что-то добывали.

Но какой-то умник из начальства решил выдавать материалы аналитикам в крайне ограниченных количествах, да ещё из числа старья. Дескать, пусть эти ребята думают, что всё совсем плохо, и из кожи вон лезут. Типа, мотивация такая.

Характерно, что ребята действительно вылезли из кожи вон, и даже в таких условиях к концу 1932 году выдали первую методику взлома. Впоследствии им несколько раз удалось адаптировать её к немецким нововведениям. Процедура требовала довольно значительных ручных расчётов и определённой интуиции от аналитиков, но работала.

К сожалению, судьба Польши во Второй мировой была печальной — страна как таковая перестала существовать, — и в 1939 году материалы по «Энигме» были переданы французам и англичанам. Французам, впрочем, повезло ненамного больше…

А вот англичане сумели воспользоваться подарком по полной программе. У них работы по «Энигме» возглавил не кто иной, как Алан Тьюринг — один из основоположников теории алгоритмов и «отцов информатики». Работа аналитиков по-прежнему была бы невозможной без достижений разведчиков-оперативников, и эта сторона воспета во множестве книг и и фильмов… с ходу назову фильм 2000 года «Подводная лодка U-571», который стоит посмотреть. Хоть и приврано, конечно, изрядно.

Устройство «Энигмы» постепенно усложнялось, равно как и совершенствовались процедуры её использования. Обрабатывать данные вручную стало уже невозможно, и для переборов комбинаций были построены машины-монстры, на жаргоне называвшиеся «бомбами» (лежавшие в основе конструкции реле постоянно тикали).

Один лишь тот факт, что англичане МОГЛИ читать эти шифровки, считался государственной тайной величайшей важности! Во время войны её не раскрыли даже союзникам — США и СССР, — хотя расшифрованной информацией нередко делились (тщательно легендируя источник). Когда война кончилась, «бомбы Тьюринга» были уничтожены, и лишь ещё через много лет вся эта история была обнародована.

Но довольно истории, давайте взглянём на «Энигму» подробнее.

mr. Enigma

Сердцем её были «роторы» — толстые зубчатые колёса, через которые проходили хитросплетения проводников, оканчивающиеся контактами на плоских сторонах. Шифровальщик нажимал буквенные клавиши, и роторы вращались, зацеплялись, контакты перекоммутировались, цепь постоянно пересобиралась и зажигала одну из лампочек, подсвечивавших буквенные индикаторы.

MREnigma

Кроме того, на передней панели были штепсельные гнёзда, коммутируемые вручную, и каждая пара соединённых гнёзд перепутывала между собой две соответствующие буквы.

Одна из ранних схем работы шифровальщика выглядела следующим образом. Получив сообщение для передачи, он осуществлял его первичное кодирование: менял пробелы и знаки препинания на специальные комбинации символов, записывал численную информацию оговоренным образом и т.п. Затем по шифровальной книге смотрел установки машины на текущий день — какие буквы закоммутировать на панели, какие роторы из комплекта оборудования использовать и в каком порядке. Всё это устанавливалось на машине.

Шифровальная книга также указывала стартовые позиции всех роторов — например, для трёхроторных машин «AGJ». Выставив их, шифровальщик придумывал собственный трёхбуквенный временный ключ — допустим, «QWL». Этот ключ набирался дважды подряд (дублирование на случай ошибок при передаче) и шесть полученных букв образовывали начало шифровки. Затем роторы ставились в положение временного ключа «QWL» и следом набирался основной текст сообщения. Результат разбивался на группы по четыре или пять символов (для удобства чтения) и передавался радисту.

Устройство машины включало специальный «отражатель», который гарантировал расшифровку простым набором сообщения при тех же начальных настройках. Так что на другом конце оператор выставлял ключ сегодняшнего дня, расшифровывал им первые шесть символов, выставлял полученный разовый ключ и декодировал остаток сообщения.

Хотите прочувствовать это на себе? Или даже попробовать применить на практике? ;) Нет, серьёзно — для частной переписки шифр «Энигмы» и сегодня более чем годится. В любом случае, прочувствовать проще простого. Достаточно взять любимый iPad и установить на него бесплатное приложение MREnigma. Оно работает также и на iPhone, с поддержкой retina-дисплеев. (Начальные буквы «MR» являются всего лишь инициалами разработчика, коим значится Михаэль Рёвених.) Устройство необходимо держать в вертикальной ориентации.

Всё приложение состоит из двух экранов, между которыми можно переключаться, «смахивая» пальцем влево или вправо. Левый экран основной (с клавишами и индикаторами), но пользоваться им можно лишь «настроив машину», а за настройки отвечает правый экран. Давайте на него посмотрим.

MREnigma

Здесь можно выбрать тип машины: трёхроторный (М3) или четырёхроторный (М4). Последний более криптостоек, им пользовались немецкие подводники.

В каждую из позиций нужно «установить» ротор. Приложение использует исторически достоверные варианты с соответствующими обозначениями, но «для поиграться» можно выбирать произвольно. :) Для четырёхроторной машины допускается выбрать ещё и один из двух отражателей.

А нижняя часть экрана изображает коммутационную панель: тыкая пальцем в штепсели, вы «соединяете» пары букв, переставляя их при шифровке и дешифровке.

Выбрав все настройки, можно нажать в правом верхнем углу кнопочку экспорта, и там эти настройки отобразятся в виде компактного конфигурационного файла. Его можно прямо отсюда отослать по электронной почте — или наоборот, вставить полученный по почте текст в поле ввода, и всё само настроится.

MREnigma

А можно сделать и проще: измыслить какой-нибудь пароль, и приложение по нему само сгенерирует настройки. Пароль хорош тем, что его легко назвать по голосовой связи (телефону, например) в каком-нибудь невинном контексте. :)

Но вот все настройки сделаны, и можно возвращаться к первому «операторскому» экрану. Здесь всё совсем просто: можно крутить роторы в нужную позицию и затем набирать текст. Нажимаете букву — «загорается лампочка», роторы проворачиваются. Можно для удобства сделать так, чтобы «лампочка» не «гасла» при «отпускании» кнопки, а светилась до следующего нажатия; чуть позже я объясню, как это делается.

А ещё здесь тоже есть кнопка экспорта, но служит она для других целей. На этом экране она позволяет шифровать куски текста без побуквенного набора на клавиатуре. Для следующего скриншота я использовал пресловутое «на высоте 228 перенести пулемётный огонь влево» из «Бравого солдата Швейка». :)

MREnigma

Как видно, небуквенная информация игнорируется (цифры тоже пришлось записывать словами), а результат разбивается на группы по пять символов. Доступны все обычные операции по копированию и вставке текста.

Осталось рассказать лишь про интерфейсные установки программы. Их немного, и все они доступны через меню системных настроек:

MREnigma

Опция «Sound» отвечает за озвучивание нажатий буквенных клавиш. Опция «Lamp stays on» как раз оставляет «лампочки» включенными до нажатия следующей буквы — так удобнее записывать сообщения. (К настоящим «Энигмам» выпускались специальные печатающие приставки, так называемые «шрайбмаксы».) Наконец, опция «Historic constrains» добавляет немного исторической достоверности, не позволяя использовать несколько одинаковых роторов одновременно (этого просто не позволяла комплектация).

Вот, собственно, и всё. Приложение не шибко полезное, но совершенно бесплатное, и вполне может заинтересовать мальчишек. :) А эта статья приурочена к 80-летию взлома «Энигмы» поляками.

Михаил Баландин специально для ipadstory.ru

Цена: Free
Скачать

Тип программы: , , (все программы по категориям для iPad)
Размер приложения в App Store: 2.5 Мб
Язык приложения:
Разработчик/Издатель: Michael Roevenich
Программа универсальна для iPhone и iPad

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звёзд (Ещё никто не присваивал рейтинг статье. Будьте первым!)
Загрузка...


Google Plus:
Twitter:
ВКонтакте:
Facebook:
20 комментариев к записи: “MREnigma — эмулятор легенды”

  1. Verytruth:

    Миша, спасибо за статью и интересные сведения. Я в детстве очень увлекалась шифрованием, даже дневник вела очень интересным образом. Сейчас уже не помню, может ты знаешь, как это называется…

    В общем, суть такая: из картона делаем квадрат (допустим, 8 на 8 ) и лезвием вырезаем несколько квадратных отверстий для букв. Прикладываем квадрат на лист бумаги, в свободных клетках пишем буквы, затем поворачиваем его по часовой стрелке, опять пишем в свободных клетках буквы, поворачиваем и пишем. В итоге получается, что квадрат 8 на 8 полностью составлен из букв, которые на первый взгляд кажутся мешаниной (или какой-то игрой), но имея такой же квадратик, это дело можно расшифровать))

    А ещё, когда мне было лет 13, я написала мальчику, который мне очень нравился, письмо зашифрованное. Использовала самый простой шифр (буквам алфавита присваиваются цифры, а — 1, б — 2, в — 3 и т.д.)… Назначила ему в письме встречу. Только вот мальчик письмо не расшифровал, не догадался) Ну я его сразу и разлюбила :)))

    • Михаил:

      Это один из вариантов на тему решётки Кардано. Появился в конце XIX века, впоследствии популярный школьный шифр, да. :)

      • Verytruth:

        точно, оно! Спасибо)) У меня весь дневник исписан этим шифром, уже и не вспомню, что я там писала такого секретного)))) надо будет почитать-порасшифровывать при случае))

    • Лена:

      У нас в школе тоже был одно время популярен шифр с отверстиями для букв :)) Записки писали друг другу на уроках :)

  2. Дмитрий:

    Почитал с удовольствием! Спасибо!

  3. Виталий:

    Давно с таким интересом ничего не читал,
    Спасибо!

  4. sanoksan:

    Пасиб за статью! Очень интересно! Мы тоже в школе в шифраторов играли. Я, помню, перевернул алфавит наоборот, т.е. А = Ъ и т.д. Прикольно было!
    :)

  5. Владимир:

    Да … Детство хоть вспомнили. Приятно. Мы и шифровали — буквам были присвоены цифры в случайном порядке. И ещё специальные языки придумывали …

  6. Наталья:

    Очень понравилась статья, спасибо. Познавательно и увлекательно :)

  7. Залимхан:

    Я начал читать и уже к середине текста забыл что я на ipadstory. Казалось, что читаю захватывающий роман про Вторую Мировую. Очень интересно написано!
    Спасибо!))

  8. Алмас:

    Привет!
    Я тоже присоединюсь к откликам — очень увлекательно и познавательно.

  9. Мигеле:

    Само описание в статье интереснее того что предлагают в итоге :)

  10. Андрей:

    Рекомендую к прочтению — Роберт Харрис «Enigma»

  11. EPMAK:

    Спасибо за подробности. Я знал про поляков, но с чего именно все началось был не в курсе. Забавно.
    Стоит еще добавить, что англичане смогли добыть со временем экземпляр машинки, а потом другой, уже модифицированный. Это им тоже помогло.
    Ну и конечно СССР (в отличие от Штатов) был, что называется «в теме». Филби с товарищами не зря хлеб ели :)

    • Михаил:

      «Забавно» — не то слово. :) Немецкие шпионы в хозяйственном отношении иногда такие корки мочили — хоть стой, хоть падай.

      Вон, в Первую мировую Франц фон Папен всю документацию своей американской резидентуры потащил через океан на простом пассажирском пароходе. И так над ней трясся, что портфельчик у него банально украли. :)

  12. Nina N (ник: iCloudCat ):

    Пропустила выход этой статьи и сегодная прочла ее с большим интересом. Спасибо автору за интереснейшие сведенья об ‘Энигме» !
    Кстати, сегодня в новостях было следующее:
    На аукцион Bonhams выставили шифровальную машину «Энигма», передает газета Irish Independent. Роторные «Энигмы» во время Второй мировой войны использовались вермахтом для шифрования и дешифрования секретных сообщений.
    Экземпляр, выставленный на торги, выпущен в 1941 году и находится в работоспособном состоянии. Его оценочная стоимость составляет 40-60 тысяч британских фунтов. Торги пройдут в городе Найтсбридж 14 ноября.

    Сотрудник аукционного дома Bonhams сообщил, что ценность конкретного экземпляра состоит в том, что в его конструкцию не было внесено никаких изменений. Многие «Энигмы» в конце войны вывезли из Германии союзники в качестве трофеев и дополнили их современными деталями.

    Еще один экземпляр «Энигмы» ушел с аукциона в 2010 году. Несмотря на то, что машина была отреставрирована и оснащена современным источником питания, за нее предложили 67250 фунтов.

  13. Снега:

    Не соглашусь, что приложение не шибко полезное. Очень даже пригодиться может и по работе и в личной жизни. Написана статья очень интересно! Мотивирует на использование приложения, даже просто попробовать, прикоснуться, так сказать, к легенде)
    Спасибо!

  14. александр:

    недоступно в русском appstor (((

    • александр:

      и в тайваньском, на который пересылает ( а в китайском сообщает что доступно в русском ) и так туда — сюда )))

Оставить комментарий