Как устроена шифровальная машина?

Как устроена шифровальная машина?

После Первой мировой войны во многих странах начались работы по созданию машин для шифрования текста. Наиболее удачную конструкцию предложили немецкие инженеры А. Шербиус и Б. Хагелин. В 1923 году они запатентовали конструкцию прибора, позволявшего быстро зашифровывать небольшие деловые письма. Собственно говоря, конструкторы не придумали ничего нового. Основа машины – шифровальный диск – был изобретен еще в эпоху Возрождения знаменитым архитектором Альберти. С его помощью можно было закодировать текст, присвоив каждой букве особое обозначение. Шербиус и Хагелин соединили 3 диска, существенно повысив количество комбинаций.

В том же году патент приобрела небольшая фирма, производившая пишущие машинки. Во время заводского производства машина получила звонкое название и стала именоваться «Энигмой» (в переводе с английского – «загадка»).

Основные элементы конструкции машины инженеры заимствовали от портативной пишущей машинки «Ундервуд». К печатающему механизму они присоединили механический шифровальный агрегат. Каждый набираемый знак кодировался при помощи комбинации букв.

Шифровальные коды задавались дисками, на которых заранее наносились прорези. Перед началом работы оператор устанавливал диски в определенное положение. После того как оператор набирал букву, на экране появлялось изображение совсем другой буквы, под которой была закодирована настоящая. В самой простой модели использовалось 3 диска, позволявшие создать 17 000 комбинаций.

Обычно машиной управляли 2 оператора: один набирал сообщение, другой записывал зашифрованный текст и отправлял его по радио или по телеграфу.

Чтобы расшифровать послание, нужно было провести операцию в обратном порядке, поставив диски в то же самое положение, которое они занимали при шифровке. Затем один оператор набирал зашифрованный текст, а другой записывал появлявшиеся на экране буквы, из которых составлялось расшифрованное послание.

Вскоре после начала производства машиной заинтересовалось военное министерство. В начале 1924 года несколько экземпляров «Энигмы» были приобретены для испытаний. Они прошли настолько успешно, что в 1926 году машину приняли на вооружение. После этого коммерческое производство «Энигмы» прекратилось, а сами машины изъяли из открытой продажи. Теперь они поступали только в армейские подразделения и использовались для шифрования оперативной документации.

В 1929 году Шербиус и Хабелин усовершенствовали конструкцию машины, использовав в качестве основы сначала 4, а затем 5 дисков, что позволяло создавать уже шесть секстиллионов комбинаций. Подобрать ключ к шифру стало почти невыполнимой задачей. Руководство немецкого генерального штаба было убеждено в том, что никому и никогда в мире не удастся проникнуть в тайну военных шифров.

В то время никто не знал, что в 1928 году американские агенты купили один экземпляр «Энигмы» и отправили его в США. Почти в то же время другой экземпляр английские агенты отправили в Лондон. Однако ни американцам, ни англичанам не удалось расшифровать немецкие документы. Секрет успеха заключался в том, что немцы создали хитрую систему установки дисков. Комбинации менялись по схеме практически ежедневно. А при передаче важных сообщений – по нескольку раз в сутки. Например, шифровальщики в немецких посольствах меняли комбинацию следующим образом – в четные числа – через каждые 2 часа, в нечетные – через каждый час.

Англичане не смогли добиться успеха даже в сентябре 1939 года, когда к ним перебежали несколько польских солдат, умевших работать с «Энигмой».

Только в феврале 1942 года английские криптологи смогли раскрыть систему немецких шифров. Теперь предстояло освоить методику работы. Все находившиеся в Великобритании экземпляры «Энигмы» отправили в центр дешифровки «Блетчли-парк», куда поступали данные радиоперехватов со всех фронтов Второй мировой войны. Некоторые из них поддавались расшифровке. Лишь осенью 1943 года англичане настолько освоили «Энигму», что смогли расшифровывать каждое поступавшее послание.

Используя конструкцию «Энигмы», в 1935 году американские специалисты создали экспериментальный образец шифровальной машины нового поколения, получившей название «Сикаба».

Конструктивно модель состояла из 2 машин «Энигма», в каждой из которых использовалось по 5 дисков. Они последовательно соединялись между собой. Благодаря 10 дискам можно было создавать астрономическое количество комбинаций.

«Сикаба» легко подключалась к телеграфному аппарату, радиостанции или телефонной линии. Впоследствии к ней стали подсоединять магнитофон, на котором записывались зашифрованные послания для последующей передачи по линиям электросвязи или по радио.

Сразу же после испытаний «Сикаба» начинает поступать в американскую армию и флот. К 1938 году модель становится основной шифровальной машиной, использовавшейся в американской армии.

Благодаря 10 дискам расшифровка документов оказывалась практически невыполнимой задачей. Во время Второй мировой войны ни германская, ни японская разведки так и не смогли разработать методику расшифровки сообщений, закодированных на «Сикабе».

Только в начале 60-х годов, когда шифровку начали осуществлять с помощью ЭВМ, «Сикабу» сняли с вооружения. Но она осталась лучшей шифровальной машиной времен Второй мировой войны.