På dagen Efterligning Spil hits biografer, et kig på, hvordan de Allierede kryptoanalyse untangled Enigma
@alexhern
Fre 14 Nov 2014 16.23 GMT
Sidst opdateret Fre 30 Nov 2017 05.19 GMT
Enigma maskine. Foto: Linda Nylind til the Guardian
Ligesom alle de bedste kryptografi, Enigma maskine er enkel at beskrive, men det ærgerlige er at bryde.
Skrævende grænsen mellem mekanisk og elektrisk, Enigma set udefra som en oversize skrivemaskine. Indtast det første bogstav af dit budskab på tastaturet og et brev, der lyser op og viser, hvad den har erstattet inden den krypterede besked. I den anden ende, processen er den samme: skriv i “maskine”, og de bogstaver, som lyser, er de afkodede missive.
Inde i kassen, systemet er bygget op omkring tre fysiske rotorer. Enkelte tager i en brev-og udgange er det som en anden. Det brev, der passerer gennem alle tre rotorer, preller af en “reflektor” i slutningen, og går tilbage gennem alle tre rotorer i den anden retning.
Bestyrelsen lyser for at vise den krypterede output, og den første af de tre rotorer klik runde en position – ændring af output-selv hvis det andet brev input er den samme som den første.
Når den første rotor har udviklet sig gennem alle 26 holdninger, den anden rotor klik rundt, og når det er gjort det runde hele vejen, den tredje er den samme, der fører til mere end 17.000 forskellige kombinationer, før kryptering processen gentager sig selv. Tilføjelse til scrambling var et plugboard, der sidder mellem de vigtigste rotorer, og de input og output, som byttes par af bogstaverne. I de tidligste maskiner, op til seks par kunne blive byttet om på denne måde, senere modeller skubbet det til 10, og der er tilføjet en fjerde rotor.
På trods af kompleksiteten, alle de aktører, der var brug for oplysninger om start-position, og for, af de tre rotorer, plus de holdninger, stik i bestyrelsen. Fra der, afkodning er så simpelt som at skrive den cyphertext tilbage i maskinen. Tak til reflektoren, afkodning, var den samme som kodning af tekst, men i omvendt rækkefølge.
Men der reflektor også ført til fejl i Enigma, og det grundlag, som alle codebreaking indsats blev grundlagt: ingen brev nogensinde ville være kodet som sig selv. Med denne viden, samt et kvalificeret gæt på, hvad der kan være krypteret i nogle af de beskeder (almindelige sætninger, der indgår “Keine besonderen Ereignisse”, eller “intet at rapportere” og “An die Gruppe”, eller “koncernen”), var det muligt at fjerne tusindvis af potentielle rotor positioner.
Til sidst, holdet på Bletchley Park blev bygget en maskine, den Bombe, der kunne håndtere, at logisk analyse. Men det sidste skridt var altid udføres manuelt: jobbet af en Bombe blot var at reducere antallet af kombinationer, at kodebrydere haft lejlighed til at undersøge.
Selv da den Allierede kode-breaking team arbejder på Enigma, den Akse, var at forbedre sine maskiner, tilføje flere og forskellige rotorer, og minimering af betjeningsfejl. I sidste ende, Enigma blev afløst af Lorenz. Disse krævede endnu mere codebreaking i Storbritannien, og mere automatisering for at gøre det – der fører til produktion af Colossus, verdens første digitale programmerbare computer.