Ang rotors na "Enigma" ay mayroong 26 na posisyon - ayon sa bilang ng mga titik ng alpabetong Latin. Tatlong rotors, bawat isa ay may isang natatanging mga kable ng mga contact at isang iba't ibang bilis ng pag-ikot, halimbawa, ang pangatlong rotor pagkatapos ng bawat stroke (naka-code na titik) agad na lumipat ng 2 hakbang. Sa halip na isang simpleng pagpapalit na isang alpabetikong A → B, ang Enigma cipher ay mukhang isang walang katuturang hanay ng mga titik, kung saan ang isang letra ng ciphertext ay maaaring mangahulugan ng iba't ibang mga titik ng tunay na teksto. Ang unang pagkakataon na "A" ay maaaring naka-code bilang "T", sa susunod na papalitan ng makina ang "A" ng "E", atbp.
Upang mabasa ang ganoong mensahe, ang panig ng pagtanggap ay kailangang itakda ang mga rotors sa parehong paunang posisyon. Ang paunang posisyon ng mga rotors (susi ng araw, halimbawa QSY) ay isang lihim na alam lamang ng mga German operator ng Enigma. Ang mga walang susi, ngunit nais na basahin ang mga mensahe, kailangang dumaan sa lahat ng posibleng mga kombinasyon.
Mayroong 26 na mga kumbinasyon.3 = 17576. Sa wastong pagsisikap at pagganyak, ang isang pangkat ng mga decryptor ay maaaring dumaan at hanapin ang kinakailangang susi sa loob lamang ng isang araw.
Ang isang pagtaas sa lakas ng cipher dahil sa mas malaking bilang ng mga rotors ay nagbanta sa isang hindi katanggap-tanggap na pagtaas sa masa at sukat ng makina. Ngunit pagkatapos ay si Arthur Scherbius, ang tagalikha ng "Enigma", ay nagpunta sa isang trick. Ginawa niya ang mga rotors na natatanggal at napapalitan, na agad na nadagdagan ang bilang ng mga kumbinasyon ng 6 na beses!
At upang ang utak ng kaaway na mga codebreaker ay sa wakas ay kumukulo, nag-install si Scherbius ng isang plug panel sa pagitan ng keyboard at ng rotors, kung saan pinalitan ang mga titik. Halimbawa, ang titik na "A" ay binago sa isang "E" sa tulong ng panel, at ang mga rotors ay gumawa ng isang karagdagang kapalit E → W. Ang hanay ng Enigma ay may anim na mga kable, kung saan ang operator ay nagkonekta ng 6 na pares ng mga titik sa ang napagkasunduang utos. Araw-araw ay naiiba.
Ang bilang ng mga pagpipilian sa koneksyon para sa 6 na pares ng mga titik sa isang panel ng 26 character ay 100391791500.
Ang kabuuang bilang ng mga posibleng Enigma key, na gumagamit ng tatlong palitan ng rotors at isang patch panel, ay 17576 * 6 * 100391791500 = isang numero na maaaring kumuha ng isang brute-force test na maaaring tumagal nang higit sa edad ng uniberso!
Bakit kailangan ang rotors?
Nagbigay ang patch panel ng 7 mga order ng lakas na higit pang mga key kaysa sa mga bulky rotors, ngunit nag-iisa hindi ito maaaring magbigay ng sapat na lakas ng cipher. Nalalaman anong mga titik ang madalas gamitin sa Aleman, at alin, mas madalas, ang kalaban, gamit ang pamamaraan ng pagsusuri ng dalas, ay maaaring matukoy kung paano nangyayari ang kahalili at nai-decipher ang mensahe. Ang mga rotors, dahil sa tuluy-tuloy na pag-ikot na may kaugnayan sa bawat isa, ay nagbigay ng mas mahusay na "kalidad" na pag-encrypt.
Sama-sama, ang mga rotors at ang patch panel ay nagbigay ng isang malaking bilang ng mga susi, habang sabay na tinatanggal ang kalaban ng anumang pagkakataon na gumamit ng pagtatasa ng dalas kapag sinusubukang i-decipher ang mga mensahe.
Ang Enigma ay itinuturing na ganap na hindi malalapitan.
Ang Enigma cipher ay natuklasan sa isang oras na makabuluhang mas mababa kaysa sa edad ng Uniberso
Kinuha ang batang dalub-agbilang na si Marian Rejewski ng isang makinang na ideya at isang taon upang mangolekta ng mga istatistika. Pagkatapos nito, nagsimulang basahin ang mga German cipher tulad ng mga pahayagan sa umaga.
Sa madaling salita: Sinamantala ni Rejewski ang isang kahinaan na hindi maiiwasan kapag gumagamit ng anumang hardware. Para sa lahat ng lakas ng pag-encrypt ng Enigma, napakahirap na gamitin ang parehong code (posisyon ng mga rotors) sa loob ng 24 na oras - naipon ng mga kalaban ang isang mapanganib na dami ng data ng istatistika.
Bilang isang resulta, ginamit ang mga isang beses na code. Sa bawat oras bago ang simula ng pangunahing mensahe, nagpadala ang nagpadala ng isang dobleng teksto (halimbawa, DXYDXY, naka-encrypt na SGHNZK) - ang posisyon ng mga rotors para sa pagtanggap ng pangunahing mensahe. Kinakailangan ang Dubbing dahil sa pagkagambala ng radyo.
Alam na Ang ika-1 at ika-4 na titik ay palaging magkatulad na titik, na sa unang kaso ay naka-encrypt bilang "S", at pagkatapos ay "N", Rejewski ay maingat na nagtayo ng mga talahanayan ng pagsusulat, pinag-aaralan ang mahabang mga tanikala ng muling pagtatayo at sinusubukang maunawaan kung paano na-install ang mga rotors. Sa una, hindi niya binigyang pansin ang plug panel - walang pagbabago ang paggalaw nito ng parehong pares ng mga titik.
Pagkalipas ng isang taon, si Rejewski ay may sapat na data upang mabilis na matukoy ang susi para sa bawat araw gamit ang mga talahanayan.
Ang mga cipher ay kumuha ng isang hindi malinaw na balangkas ng isang teksto sa Aleman na may mga error sa pagbaybay - isang bunga ng pagpapalit ng mga titik sa patch panel. Ngunit para kay Rejewski, isang nagtapos sa Poznan University, isang lokalidad na bahagi ng Alemanya hanggang 1918, hindi mahirap na maunawaan nang mabuti ang kahulugan at ipasadya ang panel sa pamamagitan ng pagkonekta sa kinakailangang mga pares ng mga titik.
Mukhang isang simpleng bagay ngayon na ang pahiwatig ay naibigay at ang ideya ng paghihiwalay ng gawain ng mga rotors at ang plug panel ay ipinaliwanag. Ang Hacking Enigma ay isang sesyon ng brainstorming na nangangailangan ng masigasig na pagsisikap at talento sa matematika.
Sinubukan ng mga Aleman na dagdagan ang lakas ng cipher
Sa huling bahagi ng 1930s, pinagbuti ng mga Aleman ang Enigma, na nagdaragdag ng dalawang karagdagang rotors (# 4 at # 5, na tumaas ang bilang ng mga kumbinasyon mula 6 hanggang 60) at nadagdagan ang bilang ng mga kable, ngunit ang pag-hack sa Enigma ay naging isang gawain na. Sa mga taon ng giyera, natagpuan ng dalub-agbilang Ingles na si Alan Turing ang kanyang sariling magandang solusyon, gamit ang stereotyped na nilalaman ng mga mensahe (ang salitang mas basa sa pang-araw-araw na ulat sa panahon) at nagdisenyo ng mga analog computer, paglalagay ng decryption ng mga mensahe ng Enigma sa stream.
Ang kilalang "kadahilanan ng tao" - ang pagkakanulo sa isa sa mga empleyado ng serbisyo sa komunikasyon ng Aleman - ay may papel sa kwento ng pag-hack ng Enigma. Matagal bago ang giyera at ang pagkuha ng nakuha Enigmas, natutunan ng mga kalaban ng Alemanya ang diagram ng mga kable sa rotors ng isang cipher machine para sa Wehrmacht. Nga pala, noong 1920s. ang aparatong ito ay malayang magagamit sa merkado ng sibilyan para sa mga pangangailangan ng mga komunikasyon sa korporasyon, ngunit ang mga kable nito ay naiiba mula sa militar na "Enigma". Kabilang sa mga inilipat na dokumento ay nakatagpo ng isang manwal sa pagtuturo - kaya naging malinaw kung ano ang ibig sabihin ng unang anim na titik ng anumang mensahe (isang beses na code).
Gayunpaman, dahil sa prinsipyo ng pagpapatakbo, ang pag-access sa Enigma mismo ay hindi nangangahulugang anupaman. Ang mga kinakailangang libro ng cipher na nagpapahiwatig ng mga tiyak na setting para sa bawat araw ng kasalukuyang buwan (order ng rotor II-I-III, posisyon ng rotors QCM, ang mga titik sa panel ay konektado sa A / F, R / L, atbp.).
Ngunit ang mga decoder ng Enigma ay naipamahagi sa mga librong cipher, na manu-manong pinag-aaralan ang isang numero na may 16 na zero.
Digital na kuta
Ang mga pamamaraan ng pag-encrypt ng computer ay nagpapatupad ng parehong tradisyunal na mga prinsipyo ng pagpapalit at muling pag-aayos ng mga character ayon sa isang naibigay na algorithm bilang electromekanikal na "Enigma".
Ang mga computer algorithm ay lubhang kumplikado. Nagtipon sa anyo ng isang makina na mekanikal, ang naturang sistema ay magkakaroon ng hindi kapani-paniwalang mga sukat na may isang malaking bilang ng mga rotors na umiikot sa mga variable na bilis at binabago ang direksyon ng pag-ikot bawat segundo.
Ang pangalawang pagkakaiba ay ang code ng binary machine. Ang anumang mga character ay na-convert sa isang pagkakasunud-sunod ng mga isa at mga zero, na ginagawang posible upang ipagpalit ang mga piraso ng isang titik sa mga piraso ng isa pang titik. Ang lahat ng ito ay nagbibigay ng isang napakataas na lakas ng mga computer cipher.
Gayunpaman, tulad ng ipinakita ng kwento sa Enigma, ang paglabag sa mga naturang algorithm ay isang bagay lamang ng kapangyarihan sa computing. Ang pinaka-kumplikadong cipher, batay sa tradisyunal na mga prinsipyo ng permutasyon at kapalit, ay malapit nang "matuklasan" ng ibang supercomputer.
Upang matiyak ang lakas ng cryptographic, kinakailangan ng iba pang mga cipher.
Isang cipher na tumatagal ng milyun-milyong mga taon upang mag-crack
Sa mga nagdaang dekada, ang "pampublikong key" na pag-encrypt ay itinuturing na pinakamalakas at pinaka maaasahang paraan ng pag-encrypt. Hindi kailangang makipagpalitan ng mga lihim na susi at ang mga algorithm kung saan naka-encrypt ang mga mensahe. Ang hindi maibabalik na pag-andar ay tulad ng isang English lock - walang kinakailangang susi upang isara ang pinto. Kinakailangan ang susi upang buksan ito, at ang may-ari lamang (tumatanggap ng partido) ang mayroon nito.
Ang mga susi ay ang resulta ng paghati sa natitirang mga higanteng prima.
Ang pag-andar ay hindi maibabalik hindi dahil sa anumang pangunahing pagbabawal, ngunit dahil sa mga paghihirap ng pagtatakda ng malaking bilang sa mga kadahilanan sa anumang makatuwirang oras. Ang sukat ng "hindi maibabalik" ay ipinakita ng mga interbank transfer system, kung saan ang mga bilang na binubuo ng 10300 mga digit
Ang asymmetric na pag-encrypt ay malawakang ginagamit sa gawain ng mga serbisyo sa pagbabangko, mga instant messenger, cryptocurrency at karagdagang kung saan kinakailangan upang itago ang impormasyon mula sa mga mata na nakakulit. Wala nang mas maaasahan kaysa sa scheme na ito ang naimbento pa.
Sa teorya, ang anumang nilikha ng isang tao ay maaaring masira ng iba pa. Gayunpaman, tulad ng pinatotohanang kamakailang mga kaganapan, napipilitang maghanap ng mga susi mula sa mga developer ng messenger sa pamamagitan ng paghihimok at pagbabanta. Ang lakas ng mga pampublikong key cipher ay lampas pa rin sa mga kakayahan ng modernong cryptanalysis.
Quantum na telepono para sa 30 milyon
Ang nag-uudyok sa pagsusulat ng artikulo ay isang video na nai-post sa Youtube na aksidenteng sumulpot sa listahan ng mga "rekomendasyon" para sa pagtingin. Ang may-akda ay hindi isang subscriber ng naturang mga channel dahil sa kanilang stereotyped at walang halaga na nilalaman.
Hindi ito isang anunsyo. Hindi ito laban sa advertising. Personal na opinyon.
Sinira ng isang blogger ang mga argumento ng isa pa, na nag-aangkin tungkol sa isang "scam sa katiwalian" sa paglikha ng isang domestic quantum na telepono.
Ang nagdududa-oposisyonista ay nagsasabi tungkol sa nahanap na kopya ng "kabuuan telepono" ViPNet QSS Telepono, na ibinebenta sa Internet sa halagang $ 200. Mga bagay ng kanyang kalaban: ang mga "tubo" mismo ay walang kinalaman dito - ang mga tagalikha ay gumamit ng anumang mga aparato na nasa kamay. Ang pangunahing tampok ng ViPNet QSS Telepono ay nasa server na "kahon", sa loob ng kung aling mga photon ang nabuo. Ito ang "server" na nagbibigay-katwiran sa tag ng presyo na 30 milyong rubles.
Ang parehong mga blogger ay nagpapakita ng kumpletong kamangmangan sa isyu at isang kawalan ng kakayahang mag-isip at pag-aralan ang impormasyon. Ang isang pag-uusap tungkol sa isang kwantum na telepono ay hindi dapat magsimula sa "mga tubo" at "server", ngunit mula sa prinsipyo ng trabaho, tungkol sa kung saan ang lahat ay sinabi sa opisyal na paglabas.
Sa tulong ng mga photon, ang lihim na susi lamang ang ipinapadala, na naka-encrypt ang pangunahing mensahe. Kaya, sa opinyon ng nag-develop, ang pinakamataas na antas ng pangunahing proteksyon ay ibinigay. Ang mensahe mismo ay naipadala na naka-encrypt sa isang regular na channel.
"Ang mga litrato ay kinakailangan lamang upang sumang-ayon sa isang ibinahaging key, ang mga negosasyon mismo ay nagaganap sa anumang paraan na nakasanayan natin."
(Ang sandali sa video ay 6:09.)
Ang kapwa mga blogger ay hindi nagbigay ng pansin dito. Ngunit kung ang may-akda ay isang potensyal na mamimili, tatanungin niya ang mga developer ng ilang mga katanungan:
1. Ang Cryptography ay ang agham kung paano basahin ang mga cipher nang walang pagkakaroon ng isang susi. Sa madaling salita, ang kawalan ng isang susi ay hindi ginagarantiyahan na ang mensahe ay hindi maaaring ma-decrypt at mabasa. Ang isang kapansin-pansin na halimbawa ay ang kuwento ng Enigma.
2. Kung pinag-uusapan natin ang paglipat ng anumang "lihim na susi", nangangahulugan ito ng pag-encrypt na may tradisyunal na kapalit / permutasyon na mga algorithm. Ginagawa nitong ang cipher kahit na mas gaanong masigurado sa mga modernong tool sa pag-hack.
Tulad ng alam mo, ang pinaka maaasahan ay ang pag-encrypt na may isang "pampublikong key", kung saan walang kinakailangang key upang mailipat kahit saan. Ano ang halaga at kahalagahan ng quantum channel?
Ang mistisismo ng microworld
Mga ordinaryong aparato na may hindi pangkaraniwang mga kakayahan? Makikipagtalo kami sa isang lohikal na pamamaraan. Ang mga tagalikha ng ViPNet QSS Telepono ay malinaw na nagmamadali sa pagpapakilala ng "kwantum telepono" sa merkado ng aparato ng komunikasyon. Gamit ang magagamit na lapad ng channel, na hindi pinapayagan ang paglilipat ng buong mensahe at ang nakamit na saklaw na 50 km, ang naturang system ay walang nalalapat na halaga.
Kasabay nito, ipinakita ang kwentong may crypto na telepono na ang pagsasaliksik ay isinasagawa sa Russia na nangunguna sa modernong agham at teknolohiya, sa larangan ng dami ng komunikasyon.
Ang komunikasyon sa kabuuan ay lumalagpas sa maginoo na cryptography (itinatago ang kahulugan ng isang mensahe) at steganography (itinatago ang mismong katotohanan ng isang mensahe na naihatid). Ang mga piraso ng impormasyon na naka-encrypt bilang mga photon ay makakatanggap ng isang karagdagang layer ng proteksyon. Gayunpaman, wala itong kinalaman sa pag-encrypt.
Ang mga pangunahing batas ng kalikasan ay hindi pinapayagan ang pagharang ng isang mensahe nang hindi sinusukat (at samakatuwid ay hindi binabago) ang mga parameter ng mga photon. Sa madaling salita, ang mga nagsasagawa ng isang kumpidensyal na pag-uusap ay malalaman kaagad na may isang taong sumubok na makinig sa kanila. Kamusta…
