Военное обозрение

Операция «Ультра», или История о том, как поляки с британцами «Энигму» взломали. Часть 1

25
«Энигму» во Второй мировой войне использовали широко. Это был самый ходовой шифратор в Германии, Италии, Японии и даже в нейтральной Швейцарии. «Отцами» легендарной шифровальной машина, чье название в переводе с греческого означает «загадка», стали голландец Хуго Кох (изобретатель шифровального диска) и немецкий инженер Артур Шербиус, который запатентовал шифрмашину ещё в 1918 году.


Операция «Ультра», или История о том, как поляки с британцами «Энигму» взломали. Часть 1

Артур Шербиус — автор "Энигмы". Источник: lifeofpeople.info

Ни о какой военной карьере «Энигмы» первоначально речь и не шла – это был типичный коммерческий продукт. Была даже широкая рекламная кампания, инициированная Шербиусом для продвижения собственного продукта. Так, в 1923 году шифровальный аппарат стал экспонатом съезда Международного почтового союза, но успеха не снискал. Причина была в высокой цене «Энигмы» и внушительных габаритах машины Шербиуса. И все же несколько экземпляров были проданы армиям различных стран и компаниям связи. Британцы впервые столкнулись с устройством «Энигмы» в июне 1924 года, когда производитель предложил англичанам закупить партию аппаратов по немалой для того времени цене 200 долларов за штуку. Правительство Великобритании в ответ предложило зарегистрировать шифровальную новинку в патентном бюро, что автоматически вело к предоставлению полной документации на технику. Немцы пошли на этот шаг и британские криптографы получили в свое распоряжение все технические нюансы «Энигмы» задолго до Второй мировой войны.


Патент на "Энигму". Источник: lifeofpeople.info

Правда, стоит отметить, что «Энигма» была в ранней коммерческой версии, которую немцы не использовали в своей армии. Восхождение немецкой шифровальной машин на Олимп началось с приходом к власти Адольфа Гитлера в 1933 году, когда началось перевооружение армии. Общее количество выпущенных аппаратов «Энигма» до конца Второй мировой войны, по разным источникам, варьируется от 100 тыс. до 200 тыс. Использовали их повсеместно — в вермахте, в кригсмарине, в абвере, в люфтваффе и в фашистских службах безопасности.


"Энигма" поздней версии. Источник: w-dog.ru

На чем основывается устройство шифратора? В самой первой генерации это были три вращающихся в одной плоскости барабана (диска или колеса), на каждой из сторон которых имелись 26 электрических контактов – ровно по числу букв в латинском алфавите. Контакты с обеих сторон соединялись внутри диска 26 проводами, которые формировали замену символов при наборе текста. Три диска в процессе сборки складывались вместе, касались друг друга контактами, что обеспечивало прохождение электрических импульсов сквозь весь набор барабанов на регистрирующее устройство. Сам латинский алфавит был нанесен на боковой поверхности каждого барабана. Начало работы с «Энигмой»-передатчиком ознаменовывалось набором кодового слова из букв на барабанах. Важно, чтобы приемное устройство также было настроено аналогичным кодовым словом.


Полевая шифровальная машина "Энигма". Источник: musee-armee.fr

Далее оператор, ответственный за ввод текста для шифрования, набирает на его клавиатуре, причем каждое нажатие вызывает поворот левого диска на один шаг. «Энигма» была электромеханическая машина, поэтому все команды механической части отдавались с помощью электрических сигналов. После того как левый диск проворачивался на один оборот, в дело вступал центральный барабан и так далее. Такое вращение дисков создавало для каждого символа текста свой уникальный контур для прохождения электрического импульса. Далее сигнал проходил через рефлектор, который представлял из себя 13 проводников, соединявших пары контактов на задней стороне третьего диска. Рефлектор разворачивал электрический сигнал обратно в барабаны, но уже совсем по другому пути. И только вот тут загоралась лампочка около буквы уже шифрованного текста. Такие «приключения» электрического сигнала обеспечивали уникальную защищенность канала связи для своего времени.












Военная версия "Энигмы" с четырьмя барабанами. Источник: e-board.livejournal.com

С учетом дальнейших усовершенствований, которые вносили немцы в «Энигму», британские криптоаналитики не смогли бы никогда самостоятельно «хакнуть» такой совершенный аппарат. С «Энигмой» на первых порах работали три человека: один читал текст, второй набирал на клавиатуре, а третий записывал по всполохам лампочек шифровку. Со временем, размеры шифровального аппарата уменьшились до габаритов печатной машинки, что позволило отправлять сообщения буквально из каждого окопа. Также немцы в ходе модернизации добавили печатающее устройство для набора зашифрованного текста. Что же еще инженеры-криптографы Третьего рейха добавили в «Энигму»? В 1930 году появилась коммутационная панель из 26 пар розеток и штепселей, которая дополнительно заменяла знаки открытого текста после основного шифрования на барабанах. Это было чисто военное усовершенствование – на коммерческих вариантах такое отсутствовало. Долговременный ключ шифратора, который формировала коммутация дисков за счет перестановки 26 элементов, составляет астрономические 4х1026 вариантов! Сейчас программные возможности ЭВМ позволяют с легкостью перебрать такое число вариантов, но для 30-40-х это было маловероятно и долго. Также усложнял картину шифрования набор из пяти дисков «Энигмы» (они все были разными) из которых только три устанавливались на аппарат единовременно. Их можно тасовать в произвольном порядке, то есть всего было 10 вариантов установки на одну машину. Разовый ключ для начала работы предлагал для каждого диска 26 вариантов символов, а для трех уже 26^3=17576. И, наконец, регулярно сменяемая схема коммутации штепсельной панели совсем усложняла работу для криптоаналитических служб врагов фашистской Германии. Позже стали добавлять дополнительные барабаны в конструкцию. Однако, несмотря на это, «Энигму» научились полноценно «читать» уже в самом начале Второй мировой войны.

Одними из лучших криптоаналитиков перед большой войной были поляки. Еще во время гражданской войны в России и советско-польского конфликта поляки успешно дешифровали сообщения советской армии и дипломатов. Так, 2-й отдел (криптоанализ) польского Генерального штаба за август 1920 года «перевел» с шифрованного на польский 410 телеграмм, подписанных Троцким, Тухачевским, Гаем и Якиром. Мало того, во время наступления Красной армии на Варшаву поляки ввели в заблуждение войска Тухачевского, что заставило его отступить к Житомиру. Со временем, естественный интерес криптоаналитиков Польши переместился на набирающую угрожающими темпами мощь Германию. Польское «Бюро шифров» было в те времена достаточно эффективной структурой и включало в себя четыре отдела:

— подразделение польских шифров, отвечающее за защиту государственных линий связи;
— подразделение радиоразведки;
— подразделение русских шифров;
— подразделение немецких шифров.


Саксонский дворец в Варшаве, где располагались Генеральный штаб и Бюро шифрования. Фото 1915 года. Источник: photochronograph.ru

Во многом поэтому именно поляки достигли первых успехов в деле расшифровки «Энигмы». Примерно с 1926 года они стали перехватывать в радиоэфире немецкие сообщения, шифрованные неизвестным ранее способом. Чуть позже, в 1927 или 1929 годах, через таможню из Германии была попытка провезти в немецкое дипломатическое консульство коробку с «Энигмой». Как это произошло и почему немцы не переслали аппарат закрытым дипломатическим каналом? Никто сейчас на это не ответит, но поляки подробно изучили устройство аппарата – этим занимались ребята из радиотехнической фирмы AVA, которая давно работала с польской разведкой. После тщательного знакомства «Энигму» передали ничего не подозревающим немецким дипломатам. Конечно, устройство коммерческой версии шифровальной машины мало чего могло дать польским криптоаналитикам, но начало было положено. Поляки с каждым годом усиливали свою службу по «взлому» немецких кодов – в 1928-1929 годах в Познаньском университете организовали курсы по изучению криптографии для студентов-математиков со знанием немецкого языка. Среди талантливых студентов выделялись трое: Марианн Ражевский, Генрих Зыгальский и Ежи Разицкий.


Марианн Ражевский — ведущий криптоаналитик довоенной Польши. Источник: lifeofpeople.info

Всех их впоследствии взяли в спецслужбы, и они первыми получили результаты по дешифровке «Энигмы». Во многом именно поляки первыми поняли важность привлечения специалистов-математиков для криптоанализа вражеских шифров. Польша вообще в 20-30-х годах была чуть ли не мировым лидером в области криптографии, и специалистов часто приглашали делиться опытом в другие страны. Соблюдая рамки секретности, конечно. Капитан польской армии и спец по кодам Ян Ковалевский ездил с этой целью в Японию, а потом работал с группой студентов из этой страны у себя на родине. И воспитал Ризобара Ито, крупного японского криптографа, вскрывшего английскую шифрсистему Playfair, использовавшуюся в 30-е годы на британских линиях связи. Чуть позже помогать полякам принялись еще одни потенциальные враги Германии — французы.
Автор:
25 комментариев
Объявление

Подписывайтесь на наш Телеграм-канал, регулярно дополнительные сведения о спецоперации на Украине, большое количество информации, видеоролики, то что не попадает на сайт: https://t.me/topwar_official

Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. merkava-2bet
    merkava-2bet 13 сентября 2018 05:32
    +7
    Обожаю криптографию,особенно послевоенную.К автору просьба,если можно осветить историю по шифровальным системам и других стран,СССР,США,Великобритания.Спасибо большое.
    1. Евгений Федоров
      13 сентября 2018 05:33
      +15
      Ок. Попробую)
      1. Дырокол
        Дырокол 13 сентября 2018 06:11
        +4
        Цитата: Евгений Федоров
        Ок. Попробую)

        Выражаю свое глубокое уважение, очень интересно.
      2. Кузнец 55
        Кузнец 55 13 сентября 2018 17:43
        +3
        Смотрел как то передачу по телеку , так там объясняли каким путем англичане смогли расшифровать . Немцы все передачи заканчивали словами : Heil Hitler . (Думаю не надо переводить ) . Это была их ошибка .
        1. 3x3zsave
          3x3zsave 13 сентября 2018 19:58
          +2
          Да, именно это словосочетание позволило Алану Тьюрингу построить математическую модель которая легла в основу создания "Turing bombe", электронно-механической машины, взломавшей код четырехдисковой "Энигмы". Извиняюсь, Евгений, слегка поспойлерил, не удержался.
        2. pudelartemon
          pudelartemon 2 ноября 2018 02:31
          0
          Это не соответствует действительности. На самом деле аналитики Блетчер-парк начали раскалывать Энигму на основании метеосводок, которые регулярно передавали немецкие подводные лодки. И там сообщения всегда начинались с одинакового словосочетания. Что, впрочем, сути не меняет
      3. 3x3zsave
        3x3zsave 13 сентября 2018 20:06
        +3
        Надеюсь будет материал о "говорящих с ветром". гениальное по своей простоте решение!
        1. hohol95
          hohol95 14 сентября 2018 11:04
          +2
          И почему в СССР не додумались использовать коренные народы севера для подобных целей?
          1. 3x3zsave
            3x3zsave 14 сентября 2018 21:24
            0
            Да фиг его знает.
  2. Дирижер
    Дирижер 13 сентября 2018 05:49
    +2
    Спасибо за интересную статью, но в Германии был все таки нацизм а не фашизм.
    1. Дырокол
      Дырокол 13 сентября 2018 06:10
      +1
      Цитата: Дирижер
      в Германии был все таки нацизм а не фашизм.

      К сожалению это стало клише не смотря на то, что национал-социализм на несколько порядков страшнее фашизма...
      1. Дирижер
        Дирижер 13 сентября 2018 07:57
        +1
        Согласен , причем клише пошло аж с 20 годов прошлого века , все так и на тот момент фашизм Муссолини у власти уже был, а нацизм еще только начинал движение , но очень быстрое . Можно вспомнить так же , вроде 5 съезд Коминтерна , и слова Зиновьева о социал-фашизме , а они сказаны были, в основном, применительно к Германии.
      2. Avior
        Avior 13 сентября 2018 08:40
        0
        неудивительно. В СССР никак не могли признать, что у немцев национал- социалистическая рабочая партия во главе....
        1. zenion
          zenion 13 сентября 2018 15:57
          +3
          Если на клетке слона увидишь надпись Буйвол - не верь глазам своим. Также на здании бардака можно написать школа, или массаж. Дело не в надписях, а что за ними скрывается. Например: Работа делает свободным; Каждому - своё. И так далее надписи на входе в концлагеря.
  3. Ольгович
    Ольгович 13 сентября 2018 08:24
    +2
    На базе Энигмы были созданы шифровальные машины в Англии, США, Японии, есть попытки усовершенствования и в наши дни.
  4. Avior
    Avior 13 сентября 2018 08:36
    0
    Криптографическая стойкость Энигмы была не очень высокой.
    Для коммерческих целей она была вполне пригодна, взлом ее не стоил полученной от этого прибыли, а для военных её можно было использовать только для имеющих только текущую важность информации.
    Немцы ошибли с оценке её стойкости- и поплатились за это.
    А что касается поляков, то уровень развития техники в предвоенной Польше как-то сильно недооценивается
  5. мыслитель
    мыслитель 13 сентября 2018 08:57
    +1
    Интересно, не доводилось видеть "немецкую" раскладку клавиатуры QWERTZ
    И кстати
    1. pudelartemon
      pudelartemon 2 ноября 2018 02:24
      0
      Немецкий расклад клавиатуры немного отличается от общепринятого английского - на месте буквы Y находится буква Z
  6. Антарес
    Антарес 13 сентября 2018 10:19
    +3
    почитал с удовольствием, спасибо
  7. тасха
    тасха 13 сентября 2018 10:32
    -1
    Тема интересная, фотографии тоже, но читать - очень тяжело...
  8. BAI
    BAI 13 сентября 2018 13:35
    +2
    Интересно, я не знал о причастности поляков к расшифровке Энигмы.
  9. NF68
    NF68 13 сентября 2018 16:23
    +2
    Интересная статья.
  10. Оператор
    Оператор 15 сентября 2018 14:31
    +2
    Не понятно другое: на фига немцам надо было мутить с шифровальной техникой, когда во всем мире уже использовалось универсальное, 100% защищенное от взлома и простое до безобразия средство - шифрблокноты с одноразовыми страницами кодов (стандарт РККА и НКВД)?

    Этот способ шифрования не поддается расшифровке даже современными суперЭВМ, не говоря уж про польских, британских и прочих математиков образца 1930-1940-х годов.
  11. AsmyppoL
    AsmyppoL 12 октября 2018 20:23
    +1
    Очень интересная статья. Спасибо автору
  12. литий17
    литий17 25 октября 2018 18:13
    0
    Это система в последующем стала основой для нашей спецаппаратуры Т-600 как я понял. Спасибо автору за интересный рассказ!