Enigma Sislt Johdanto Enigman rakenne Enigman kehitys Enigman

Enigma

Sisältö • • Johdanto Enigman rakenne Enigman kehitys Enigman murtaminen

Johdanto • Salakirjoitustaito lähes yhtä vanha kuin kirjoitustaito. • Sodassa kommunikaatio ratkaisevassa osassa. • Joukkojen koordinointi oltava salaista. • Vanhimmat koodit n. vuodelta 170 e. Kr.

Johdanto • Kirjainten koodaaminen toisiksi. • esim. Caesarin menetelmä • Ihanteellinen koodi mahdotonta (laskennallisesti vaikeaa) murtaa ilman koodiavainta. • Mekaanisen koodaaminen vs. koodikirjat.

Enigman synty • Vuonna 1918 Arthur Scherbius keksii tavan korvata kömpelöt koodikirjat koneella. • Kone koodaa jokaisen kirjaimen 26*26 eri tavalla. • Aluksi yrityskäyttöön. • Maailmansotien välissä myös laivaston ja armeijan käyttöön.

Enigman toimintaperiaate

Enigma • • • Näppäimistö Kirjainlamput Kolme pyörää Heijastinpyörä Pistoketaulu

Enigman näppäimistö • Saksalainen kirjoituskone ilman paperia. • Näppäintä painettaessa sähkövirta pyöriin. • Ei numeronäppäimiä, vaan numerot kirjoitettiin (drei zwei).

Enigman pyörät • • 26 ratasta. Numeroitu I-VIII Sisältävät kytkentöjä. Ulkoisesti samannäköisiä • Voidaan asettaa koneeseen eri järjestyksisssä.

Enigman pyörät 2 • Syötettäessä tekstiä ensimmäinen pyörä kääntyy 1/26 kierrosta joka kirjaimella. • Toinen pyörä kääntyy asetuksista riippuen joka 1. -26. kerta. • Samoin kolmas pyörä.

Enigman pyörät 3 • Sähkövirta kulkee näppäimistöstä ensimmäiseen pyörään, siitä toiseen ja kolmanteen. • Virran suunta oikealta vasemmalle.

Heijastinpyörä • Ei käänny, mutta kääntää virran suunnan. • Vaikeuttaa koodia. • Enkoodaus ja dekoodaus samoilla asetuksilla.

Pistoketaulu • 26 pistoketta. • Mahdollisuus vaihtaa 6 -10 kirjainta keskenään. • Lisää koneen tilojen määrän 150738274937250 kertaiseksi.

Enigman käyttö • Saksan laivasto otti käyttöön vuonna 1926, armeija vuonna 1928. Ilmavoimat 1935. • Esikunta tuotti koneen asetukset. • Ennen toista maailmansotaa koneen asetuksia vaihdettiin neljä kertaa vuodessa. • 1930 -luvun lopulla asetukset vaihtuivat jo kerran kuussa. Sodan sytyttyä päivittäin.

Koodiavaimet • • Pyörien järjestys, Pyörien asennot, Pistokeasetukset. Jokainen viesti sisälsi lisäksi oman viestiavaimensa.

Viestiavain • Operaattori valitsee kolme satunnaista kirjainta (FRX) ja asettaa pyörät siihen asentoon. • Operaattori valitsee toiset kolme kirjainta (AGI) ja näppäilee ne. Lamppuihin syttyy (HCA LNU). • Operaattori asettaa pyörät AGI-asentoon ja näppäilee itse viestin.

Vastaanotto • Viestiavain FRX lähetetään sellaisenaan. Vastaanottaja asettaa koneensa pyörät FRX asentoon ja näppäilee HCA LNU. • Lamput AGI syttyvät. • Vastaanottaja asettaa pyörät AGI asentoon ja näppäilee loput viestistä. • Selkokielinen teksti on luettavissa lampuista.

Enigman käytön heikkoudet • • Viestiavaimen lähettäminen kahdesti. Huonot tai toistuvat viestiavaimet. Arvattavat viestien alut. Saman viestin lähettäminen kahdella eri koodilla.

Enigman heikkoudet • Pyörien sisäiset kytkennät olivat vakiot. • Pyöriä oli vain kahdeksan, joista kolme tai neljä oli kerrallaan käytössä. • Pyörien kääntyminen oli ennustettavissa. • Kirjain ei koskaan voinut koodautua itsekseen (A -> A).

Enigman murtaminen • Puolalaiset matemaatikot Marian Rejewski, Jerzy Rózycki ja Henryk Zygalski aloittivat Enigman koodin tutkimisen 1920 -luvun lopulla. • Enigman matemaattinen malli. • Perustui kaupalliseen versioon.

Enigman murtaminen 2 • Saksalainen Hans-Thilo Schmidt myi Ranskan tiedustelupalvelulle käytöstä poistettuja Enigman koodiavaimia. • Ranskalaisten tarjottua niitä ensin englantilaisille puolalaiset ottivat ne vastaan. • Tietojen perusteella puolalaiset onnistuivat tekemään Enigma-kopion.

Enigman murtaminen 3 • Puolalaiset kehittivät mekaanisen laitteen, syklometrin, joka etsi Enigman päivittäiset asetukset käymällä läpi kaikki 26*26*26*6 asentoa. • Vuonna 1938 saksalaiset muuttivat Enigman käyttötapaa eivätkä puolalaiset enää voineet murtaa koodia.

Bomba • Rejewski kehitti Bombaksi kutsutun laitteen etsimään Enigman asetuksia viestiavainten perusteella. • Koneita tarvittiin kuusi kappaletta, ja niistä jokainen kävisi läpi kaikki pyörien 26*26*26 konfiguraatiota. • Koneen syöte arvattu viestin osa.

Enigman murtaminen 4 • Puolalaisten tekemän tutkimustyön pohjalta liittoutuneet pystyivät lukemaan Saksan maa - ja ilmavoimien koodeja. • Laivastolla oli käytössä eri pyörät, eivätkä liittoutuneet onnistuneet keksimään niiden kytkentöjä. • Laivasto otti vuonna 1942 käyttöön nelipyöräisen Enigman.

Enigman loppu • Vuonna 1943 liittoutuneet pystyivät kaikki Enigman koodit. • Saksalaiset ottivat käyttöön nk. Lorentzin menetelmän. Sekin onnistuttiin murtamaan. • Enigman koodin murtaminen vähintäänkin lyhensi vuodella toista maailmansotaa. • Koodin murtaminen johti osaltaan modernin tietokoneen syntyyn.

Demo • • Pyörät: I IV III Alkuasento: 4 4 4 Pistokkeet: AO RM DQ ZG Viesti: XZBBF AGHLQ GSHZD LG