Kas yra Enigma šifravimo mašina? Kaip buvo nulaužti hitlerinės Vokietijos šifravimo kodai

Kaip prisimename, filmo „Iš Rusijos su meile“ siužetinė linija sukosi aplink dekoderį, kurio pagalba buvo atverta prieiga prie sovietų valstybės paslapčių. Ko ieškojo Džeimsas Bondas ir ar tai buvo verta?

Gudrus Herodotas

Nuo neatmenamų laikų daugelio karinių operacijų sėkmė priklausė nuo informacijos apie priešą tikslumo ir savalaikiškumo. Todėl žvalgybos kokybė (skaitykite „šnipinėjimas“) visada buvo svarbiausia. Apsaugoti nuo perėmimo svarbi informacija būtina kokybiškai šifruoti. Geriausi protai visada buvo skirti šios problemos sprendimui. Pavyzdžiui, Cezaris slaptam susirašinėjimui naudojo specifinį šifrą: kiekvienas pranešimo simbolis buvo pakeistas kitu, nutolęs nuo jo tam tikru skaičiumi abėcėlės pozicijų.

Kitas senovės genijus Herodotas savo kriptografiniuose tyrimuose buvo daug išradingesnis. Vieną dieną jis sukūrė slaptą žinutę tatuiruotės pavidalu ant nuskustos vergo galvos. Nuplikusi vieta buvo padengta šviežiu plaukų augimu, po kuriuo žinutės nesimatė. Būtent ten – Herodoto tėvynėje – buvo išrastas bene pirmasis šnipų įtaisas – klajoklis. Tai buvo lazda, kuri buvo naudojama permutacijos šifravimui (apie tą patį, ką padarė Cezaris).

Laikui bėgant šnipų automobiliai tapo vis įmantresni ir originalesni. Viduramžiais įvairius prietaisus aktyviai išrado inkvizicija, Apšvietos amžiuje ir naujaisiais laikais - išsilavinę vyrai. Jų išradimų, tokių kaip Jefferson Cipher, tikslas buvo toli gražu ne kariniai reikalai. Nors daugelis patobulinimų vėliau buvo pritaikyti žvalgybos tarnybų šifravimo mašinose daugelyje pasaulio šalių.

Mįslės ir galvosūkiai

Enigma šifravimo mašinos išvaizda.

Įvairių mechaninių šifratorių/dešifratorių klestėjimas įvyko didžiausių pagal mastą karų eroje – XX amžiaus pradžioje. Tokios mašinos su įvairia sėkme buvo kuriamos Europos šalyse (pirmiausia Anglijoje ir Vokietijoje), JAV ir Sovietų Rusijoje. Didžiausio populiarumo sulaukė „Enigma“ – vokiečių inžinierių tobulėjimas.

Mašina nėra pavadinta jos išradėjo vardu - yra žodis, kuris vertime reiškia „mįslė“. O Artūras Šerbijus išrado ir užpatentavo šią mašiną. Skirtingu metu buvo sukurti ir patentuoti keturi variantai, tačiau nė vienas iš jų nepasiekė komercinės sėkmės dėl didelių sąnaudų. Šerbius nepasidavė ir nuėjo dirbti į biurą, kuris iš jo nupirko išradimo patentą. Artūras nesulaukė savo proto triumfo. Praėjo keleri metai, kol inžinierių pastangomis Enigma ėmė domėtis įvairiomis struktūromis. Pirmiausia ja susidomėjo Reichsvero karininkai. Dieta išmesta…

Modifikacijos

Enigma šifravimo mašinos schema.

Vermachto specialistų pastangomis Enigma buvo nuolat tobulinama ir patyrė keletą modifikacijų: A, B, C ir t.t. Vienas iš paprasčiausių variantų – modifikacija B – buvo savotiška elektrinė mašinėlė. Jį sudarė mechaninių ir elektrinių sistemų derinys. Mechaninė dalis yra QWERTY klaviatūra, besisukančių rotorių, esančių palei veleną, rinkinys. Rotoriai buvo varomi žingsniniu mechanizmu, kai buvo paspaudžiamas vienas ar kitas klavišas. Konkretus veikimo mechanizmas gali skirtis nuo modifikacijos iki modifikacijos, tačiau apskritai jis buvo toks.

Mechaninės agregato dalys judėjo, suformuodamos besikeičiančią elektros grandinę. Tai yra, raidžių šifravimas buvo atliktas elektriniu būdu. Kiekvieną kartą paspaudus klavišą, dešinysis rotorius pasislinko viena padėtimi, o tam tikromis sąlygomis judėjo ir kiti rotoriai. Jų judesiai lėmė skirtingas kriptografines transformacijas su kiekvienu paskesniu klaviatūros klavišo paspaudimu. Nuolatinis elektros grandinės pokytis dėl rotorių sukimosi leido įgyvendinti poliabėcėlės pakeitimo šifrą. Pavyzdžiui, E raidę žymintis kontaktas gali būti prijungtas prie T raidės kontakto kitoje rotoriaus pusėje. Bet naudojant kelis rotorius krūvoje (3-4), dėl nuolatinio jų judėjimo šifravimas buvo patikimesnis.

Kiekvienam gudriam šifrui visada yra...

„Ramybė visiems!“ – pasakė Winstonas Churchillis ir metė iššūkį geriausiems Didžiosios Britanijos protams iššifruoti Enigmos kodą.

Pastebėję Vokietijos šifravimo veiklą, potencialūs priešai ėmėsi atsakomųjų priemonių. Pavyzdžiui, Lenkijoje jie pradėjo nuo teorinių mašininės kriptologijos pagrindų ir pamažu praktikavo iššifravimą. Po besąlygiško Lenkijos pralaimėjimo šiose pastangose ​​pirmavo Prancūzija. Kuri, kaip prisimename, taip pat buvo užimta. Todėl gudrūs britai veikė kaip įpėdiniai ir pasiekė gerų rezultatų iššifruodami. Jie prasidėjo nuo išsamios kriptologinės ir matematinės analizės. Tam reikėjo ir paties šifravimo, ir paruoštų iššifruotų tekstų. Kitame etape britai įdarbino visą armiją įvairių sričių ekspertų: kalbotyros, matematikos, mechanikos – iš viso, įvairių šaltinių duomenimis, iki 10 tūkst. Visą kruopštų darbo procesą asmeniškai prižiūrėjo Winstonas Churchillis, kuris tokio darbo svarbą suprato dar 1914 m.

Iššifravimo procesas vyko daug greičiau, kai Alanas Turingas prisijungė prie kriptografų komandos. Jis sukūrė analizės modelį, pavadintą „Turingo mašina“. Alanas pirmasis sumanė kiekvieną rytą atidžiai klausytis užšifruotų orų pranešimų. Juose būtinai buvo žodis „oras“ (šlapesnis), kuris buvo griežtas tam tikra vieta sakinius pagal vokiečių kalbos gramatikos taisykles. Be to, į kriptologų rankas pateko daugybė faktorių: vokiečių operatorių klaidos, Enigmos kopijų ir kodų knygų konfiskavimas... Trumpai tariant, nuo 1940 metų vasaros pradžios britai iššifravo visas žinutes, perduodamas naudojant Enigma. Yra nuomonė, kad be tokios sėkmės Antrasis Pasaulinis karas galėjo trukti porą metų ilgiau. Nors gali būti, kad britai perdeda savo indėlį. Rašomąja mašinėle yra mašinėlė, bet niekas dar neatšaukė Antrojo fronto reikšmės...

Kriptografija

Šioje bendruomenėje radau daug straipsnių apie garsiąją Enigma šifravimo mašiną, tačiau nė viename nebuvo aprašytas išsamus jos veikimo algoritmas. Tikrai daugelis sakys, kad to reklamuoti nereikia, bet tikiuosi, kad kažkam bus naudinga apie tai sužinoti. Nuo ko viskas prasidėjo? Pirmojo pasaulinio karo metais Playfair šifras buvo labai populiarus. Jo esmė buvo ta, kad lotyniškos abėcėlės raidės buvo rašomos 5x5 kvadratu, po to originalios abėcėlės raidės buvo suskirstytos į poras. Tada, naudojant kvadratą kaip raktą, šie bigramai buvo pakeisti kitais pagal tam tikrą algoritmą. Šio šifro privalumas buvo tas, kad jam nereikėjo papildomų įrenginių, ir, kaip taisyklė, tuo metu, kai pranešimas buvo iššifruotas, jis jau buvo praradęs savo aktualumą. Kitas slapto rašymo būdas buvo Džefersono šifras.

Šį įrenginį sudarė tam tikras skaičius diskų, suvertų ant vienos ašies (paprastai buvo 36 diskai). Kiekvienas iš jų buvo padalintas į 26 dalis, kurių kiekviena vaizdavo raidę. Raidės diskuose buvo išdėstytos atsitiktine tvarka. Operatorius, sukdamas diskus, įvedė norimą pranešimą, o tada perrašė kitą eilutę. Asmuo, gavęs šį pranešimą, turėjo turėti lygiai tokį patį įrenginį su lygiai tokiu pat raidžių išdėstymu. Abu metodai tais laikais buvo gana geri, tačiau, atsižvelgiant į tai, kad žmonija jau įžengė į XX amžių, atsirado poreikis mechanizuoti šifravimo procesą. 1920 metais olandų išradėjas Aleksandras Kochas išrado pirmąją sukamąją šifravimo mašiną. Tada vokiečių išradėjai gavo patentą, jį patobulino ir pradėjo gaminti pavadinimu „Enigma“ (iš graikų kalbos - paslaptis). Taigi šį aparatą įsigijo daugelis įmonių, kurios norėjo išlaikyti savo susirašinėjimo paslaptį. Tai buvo visas Enigma genijus - visi žinojo šifravimo algoritmą, bet niekas negalėjo rasti tinkamo rakto, nes numeris galimi deriniai viršijo 15 kvadrilijonų. Jei norite sužinoti, kaip buvo nulaužta „Enigma“, patariu perskaityti Simono Singho knygą „Kodo knyga“. Apibendrinant visa tai, kas išdėstyta pirmiau, noriu pasakyti, kad Enigma šifras buvo savotiškas Jefferson šifro ir Cezario šifro mišinys.

Taigi, pradėkime studijuoti algoritmą. Šioje svetainėje yra labai geras treniruoklis, kuris visą procesą parodo prieinama ir vaizdine forma. Pažvelkime į trijų rotorių Enigma veikimo principą. Jame buvo trys skyriai, kuriuose tilpo trys rotoriai, ir papildomas skyrius reflektoriui. Iš viso per Antrąjį pasaulinį karą buvo pagaminti aštuoni rotoriai ir keturi atšvaitai, tačiau vienu metu buvo galima naudoti tik tiek, kiek mašina buvo skirta. Kiekvienas rotorius turėjo 26 sekcijas, kurios atitiko atskirą abėcėlės raidę, taip pat 26 kontaktus sąveikai su kaimyniniais rotoriais. Kai tik operatorius spustelėjo norimą raidę, elektros grandinė buvo uždaryta, todėl pasirodė užšifruota raidė. Grandinė buvo uždaryta dėl reflektoriaus.

Paveikslėlyje parodyta iliustracija, kaip paspausti „A“ klavišą, po kurio dekoduojama į raidę „G“. Įvedus raidę, dešinysis rotorius pajudėjo į priekį, taip pakeisdamas klavišą. Taigi, kaip viena raidė buvo pakeista kita? Kaip jau sakiau, Enigma buvo sukurti aštuoni skirtingi rotoriai. Kiekvienoje iš jų buvo įrengtos 26 skirtingos perjungimo jungtys. Pateikiamos išsamios kiekvieno iš jų specifikacijos. Pavyzdžiui, jei pirmojo rotoriaus įvestyje buvo gauta raidė „N“, tada išvestis turėtų būti tik „W“, o ne daugiau. Jei ši raidė būtų buvusi ant antrojo rotoriaus, ji jau būtų paversta „T“ ir pan. Tai reiškia, kad kiekvienas rotorius atliko aiškiai apibrėžtą komunikacijos užduotį. Kokį vaidmenį atliko žiedai? Apsvarstykite toliau pateiktą pavyzdį. Sumontuosime III, II ir I rotorius, o žiedų eilė – „C“, „U“ ir „Q“.

Paspauskite mygtuką „A“. Dešinysis rotorius pasisuks vienu žingsniu į priekį, tai yra, raidė „Q“ virs „R“. Viduryje esantis rotorius taip pat pasisuks į priekį „V“ forma, bet apie tai pakalbėsiu kiek vėliau. Taigi, mūsų raidė „A“ pradeda savo kelionę nuo pirmojo skyriaus, kuriame sumontuotas I rotorius ir ant kurio jau rodoma raidė „R“. Jau prieš patenkant į pirmąjį rotorių, raidė patiria pirmąją transformaciją, būtent: papildymas raide „R“ modulo 26. Tiesą sakant, tai yra Cezario šifras. Jei visas raides sunumeruosime nuo 0 iki 25, tada raidė „A“ bus lygi nuliui. Tai reiškia, kad pridėjimo rezultatas bus raidė „R“. Be to, jūs ir aš žinome, kad pirmajame skyriuje yra rotorius I, o jo konstrukcija užtikrina, kad raidė „R“ visada virstų „U“. Dabar yra antrasis skyrius su II rotoriumi. Vėlgi, prieš atsitrenkiant į antrąjį rotorių, dabar raidė „U“ keičiasi pagal kiek kitokį algoritmą: ji pridedama prie skirtumas paskesnio ir ankstesnio rotoriaus vertės. Leisk man paaiškinti. Ant antrojo rotoriaus mūsų laukia raidė „V“, o ant ankstesnės – „R“, jų skirtumas lygus keturioms raidėms ir jos pridedamos prie mūsų raidės „U“. Todėl antrasis rotorius gauna raidę „Y“. Be to, pagal lentelę matome, kad antrajame rotoriuje raidė „Y“ atitinka „O“. Toliau dar kartą pažvelgsime į skirtumą tarp raidžių „C“ ir „V“ - jis lygus septynioms. Taigi, mes perkeliame raidę „O“ septyniomis pozicijomis ir gauname „V“. Rotoriuje III „V“ tampa „M“. Prieš patenkant į atšvaitą, iš mūsų raidės atimama raidė „C“, paverčiant ją raide „K“. Toliau ateina apmąstymai. Jei pastebite, kiekviename rotoriuje susidaro didelės ciklinės grupės, pvz.: (A – E – L – T – P – H – Q – X – R – U), o reflektoriuje jos skirstomos į poras: (A - Y) (B - R) (C - U) ir kt. Tai daroma tam, kad vėliau būtų galima iššifruoti. Tarkime, kad sumontuotas atšvaitas B, kuriame „K“ pakeičiamas „N“ (ir atvirkščiai). Pusė kelio įveikta. Dabar vėl pridedame raidės „C“ reikšmę, taip gaudami raidę „P“. Čia, priešingai, trečiojo rotoriaus eilutėje randame „P“ ir žiūrime, kuri raidė atsirastų, jei paspaustume. Tai raidė "H". Trečiojo rotoriaus konversija baigta. Dabar iš šios raidės atimamas raidžių „C“ ir „V“ skirtumas, tai yra, septynios. Gauname raidę "A". Antrame rotoriuje jis virsta savimi, todėl paliekame nepakeistą. Toliau atimame skirtumą tarp raidžių „V“ ir „R“, ty keturių, ir gauname raidę „W“. Pirmajame rotoriuje jo atvirkštinė transformacija rodoma kaip raidė „N“. Belieka iš jos atimti raidę „R“ ir gauname norimą raidę „W“. Kaip matote, mašinos veikimo algoritmas pasirodė ne toks sudėtingas, kaip atrodė. Norėdami patobulinti šifrą, vokiečiai pristatė skirstomąjį skydą, leidžiantį raides keistis poromis. Jei sujungsime raides „Q“ ir „W“, tada įvedę tą patį „A“ gautume „Q“, nes iš tikrųjų turėtų būti „W“, bet ji pakeičiama raide „Q“. . Čia yra pridėta operacijos schema.


Belieka kalbėti apie rotorių poslinkį vienas kito atžvilgiu. Dešinysis rotorius visada pasisuko vienu žingsniu, kai buvo paspaudžiamas klavišas. Pavyzdžiui, I rotoriaus ši padėtis yra lygi raidei „R“. Štai kodėl mūsų pavyzdyje antrasis rotorius pasisuko: pirmasis rotorius praėjo per raidę „R“. Tada, perėjęs tam tikrą padėtį, dešinysis rotorius vienu žingsniu pajudino kairįjį. Pažangesniuose modeliuose kairysis rotorius pasisuko du ar net tris kartus.

Baigdamas pasakysiu tai

Mįslė

Trijų rotorių karinė vokiška Enigma šifravimo mašina (versija su žymomis).

Enigma buvo naudojama komerciniais tikslais, taip pat kariniais ir viešąsias paslaugas daugelyje pasaulio šalių, tačiau labiausiai išplito nacistinėje Vokietijoje per Antrąjį pasaulinį karą – būtent Vermachto mįslė (Vermachto mįslė) – Vokietijos karinis modelis – dažniausiai yra diskusijų objektas.

Ši mašina susilaukė žinomumo, nes Antihitlerio koalicijos (tiksliau Didžiosios Britanijos) kriptoanalitikai sugebėjo iššifruoti daugybę jos pagalba užšifruotų pranešimų. Specialiai šiems tikslams buvo sukurta mašina kodiniu pavadinimu Turing Bombe, kuri kare suteikė reikšmingą pagalbą Antihitlerio koalicijai (tiksliau Didžiajai Britanijai). Visa informacija, gauta naudojant kriptovaliutą, buvo pavadinta ULTRA.

Nepaisant to, kad šiuolaikinės kriptografijos požiūriu Enigma šifras buvo silpnas, praktiškai tik šio faktoriaus derinys su kitais (pavyzdžiui, operatoriaus klaidos, procedūriniai trūkumai, akivaizdu garsus tekstas pranešimai (pavyzdžiui, kai perduodami orų pranešimai), Enigma ir kodų knygų kopijų fiksavimas leido kodų laužytojams išspręsti Enigma šifrus ir skaityti pranešimus. Taip pat manoma, kad tai buvo vienas galingiausių Antrojo pasaulinio karo šifrų. Ir tik britams pavyko pagauti nepažeistą Enigmą iš povandeninio laivo ir bombonešio (kas iš esmės svarbu, šie faktai vokiečiams liko nežinomi), atsižvelgiant į aukščiausią Didžiosios Britanijos mokslinį ir aukštą technologinį lygį (po to intensyvus ir ilgas darbas šia kryptimi) sukurti priešprie- Enigma. Didžiosios Britanijos vadovybė puikiai suprato šios sėkmės svarbą ir išskirtinumą – savo sėkmę paliko „už septynių antspaudų“, iki galo ją slapstydama net nuo antihitlerinės koalicijos partnerių.

Skaičiuojama, kad buvo pagaminta apie 100 000 Enigma šifravimo mašinų kopijų.

apibūdinimas

Rotoriai

Kairėje Enigma rotoriaus pusėje matyti plokšti elektriniai kontaktai.

Dešinė rotoriaus pusė, matomi kaiščių kontaktai. Romanas V identifikuoja rotoriaus laidus.

Rotoriai yra „Enigma“ širdis. Kiekvienas rotorius buvo maždaug 10 cm skersmens diskas, pagamintas iš ebonito arba bakelito, su spyruokliniais kaiščių kontaktais vienoje rotoriaus pusėje, išdėstytais perimetru. Kitoje pusėje buvo atitinkamas plokščių elektros kontaktų skaičius. Smeigtuko ir kastuvo kontaktai atitiko abėcėlės raides (paprastai 26 raidės nuo A iki Z). Susisiekus gretimų rotorių kontaktai uždarė elektros grandinę. Rotoriaus viduje kiekvienas kontaktas buvo prijungtas prie vieno iš plokščių. Ryšio tvarka gali skirtis.

Trys rotoriai ir velenas, prie kurio jie pritvirtinti.

Pats rotorius sukūrė labai paprastą šifravimo tipą: elementarų pakeitimo šifrą. Pavyzdžiui, E raidę žymintis kontaktas gali būti prijungtas prie T raidės kontakto kitoje rotoriaus pusėje. Tačiau naudojant kelis rotorius kartu (dažniausiai tris ar keturis), dėl nuolatinio jų judėjimo gaunamas patikimesnis šifras.

Išardytas rotorius			Trys nuosekliai sujungti rotoriai
	dantytas žiedas Žymėjimo taškas kontaktui "A" abėcėlės žiedas konservuoti kontaktai laidai kaiščių kontaktai spyruoklinė svirtis žiedo reguliavimui rankovė piršto žiedas reketinis ratas

Kariniai Enigma modeliai buvo gaminami su skirtingu rotorių skaičiumi. Pirmajame modelyje buvo tik trys. 1938 metų gruodžio 15 dieną jų buvo penki, tačiau vienu metu automobilyje buvo naudojami tik trys. Šie rotorių tipai buvo pažymėti romėniškais skaitmenimis nuo I iki V ir kiekvienas turėjo vieną įpjovą, esančią skirtingose ​​abėcėlės žiedo vietose. Karinio jūrų laivyno modeliuose visada buvo daugiau rotorių nei kituose: šeši, septyni arba aštuoni. Šie papildomi rotoriai buvo pažymėti VI, VII ir VIII, visi su skirtingais laidais. Visose prie „N“ ir „A“ raidžių buvo dvi įpjovos, kurios užtikrino dažnesnį rotorių sukimąsi.

Keturių rotorių jūrinis Enigma modelis, M4 turėjo vieną papildomą rotorių, nors dėl plonesnio atšvaito buvo tokio pat dydžio kaip ir trijų rotorių. Buvo dviejų tipų šis rotorius: Beta ir Gamma. Šifravimo proceso metu jis nejudėjo, tačiau jį buvo galima rankiniu būdu nustatyti į bet kurią iš 26 skirtingų pozicijų.

Žingsnis rotoriaus judėjimas

Laipsniškas Enigma rotorių judėjimas. Visi trys šunys (pažymėti žaliai) juda vienu metu. Pirmojo rotoriaus (1) reketas (raudonas) visada yra įjungtas ir sukasi kiekvieną kartą paspaudus klavišą. Tokiu atveju pirmojo rotoriaus įpjova leidžia užraktui sukabinti antrąjį rotorių (2), kuris pasisuks kitą kartą paspaudus klavišą. Trečiasis rotorius (3) neįjungtas, nes trečiojo rotoriaus svirtis netilpo į antrojo įdubą, sklendė tiesiog slys išilgai disko paviršiaus.

Kiekvienas rotorius buvo pritvirtintas prie 26 dantų krumpliaračio (reketo), o ant krumpliaračių dantis sujungė fiksatorių rinkinys. Šunys pajudėjo į priekį vienu metu, paspausdami mašinos klavišą. Jei šuo sugavo krumpliaračio dantį, rotorius pasisuko vienu žingsniu.

Kariniame Enigma modelyje kiekvienas rotorius buvo pritvirtintas prie reguliuojamo žiedo su įpjovomis. Penki pagrindiniai rotoriai (I-V) turėjo po vieną įdubą, o laivyno modelis (VI-VIII) turėjo dvi. Tam tikru momentu įpjova nukris priešais spyną, todėl kitą kartą paspaudus klavišą, jis įsijungs kito rotoriaus reketą. Kai šuo neįkrito į įdubą, jis tiesiog nuslydo žiedo paviršiumi, nepagaudamas įrankio. Vieno įpjovos sistemoje antrasis rotorius pajudėjo viena pozicija į priekį per tiek pat laiko, kiek pirmasis padarė 26 žingsnius. Ypatinga mašinos ypatybė buvo ta, kad sukasi ir antrasis rotorius, jei pasisuko trečiasis. Tai reiškia, kad antrasis rotorius gali apsisukti du kartus du kartus paeiliui paspaudus klavišus – taip vadinamas „dviejų žingsnių judesys“, todėl laikotarpis bus trumpesnis.

Dviejų pakopų judesys išskiria rotorių veikimą nuo įprasto odometro. Dvigubas žingsnis buvo įgyvendintas taip: pirmasis rotorius pasisuko, priversdamas antrąjį taip pat pasukti vienu žingsniu. Ir jei antrasis rotorius pajudėjo į norimą padėtį, trečioji svirtis įjungė trečią pavarą. Kitame žingsnyje šis šuo pastūmė pavarą ir pakėlė ją į priekį, taip pat pakėlė antrąjį rotorių.

Su trimis diskais ir tik viena įpjova pirmame ir antrame diske, aparatas turėjo 26 x 25 x 26 = 16 900 periodą. Paprastai pranešimai buvo ne ilgesni nei keli šimtai simbolių, todėl nebuvo jokios rizikos, kad pasikartos rotorių padėtis. rašant vieną žinutę .

Keturių rotorių laivyno modeliuose mechanizmas nebuvo pakeistas. Buvo tik trys antgaliai, o tai reiškia, kad ketvirtasis rotorius niekada nejudėjo, bet jį buvo galima rankiniu būdu nustatyti į vieną iš 26 padėčių.

Paspaudus klavišą, rotoriai sukosi tol, kol užsidarė elektros grandinė.

Surinkti Enigma rotoriai. Trys judantys rotoriai yra tarp dviejų fiksuotų dalių: įvesties žiedo ir reflektoriaus (pažymėto "B" kairėje).

Įvesties ratas

Atšvaitas

Išskyrus ankstyvuosius A ir B modelius, vėliau sekė pastarasis rotorius atšvaitas(vokiečių kalba) Umkehrwalze), patentuota savybė, kuri išskyrė Enigma šeimą iš kitų tuo metu sukurtų rotacinių mašinų. Atšvaitas sujungė paskutinio rotoriaus kontaktus poromis, perjungdamas srovę per rotorius priešinga kryptimi, bet kitu maršrutu. Atšvaito buvimas užtikrino, kad Enigma atlikta transformacija buvo involiucija, tai yra, iššifravimas buvo toks pat kaip šifravimas. Tačiau dėl atšvaito neįmanoma užšifruoti jokios raidės per save. Tai buvo rimtas konceptualus trūkumas, kuris vėliau pravertė kodų laužytojams.

Komerciniame Enigma C modelyje atšvaitas galėjo būti dviejose skirtingose ​​padėtyse, o D modelyje – 26 galimose pozicijose, tačiau šifravimo proceso metu jis buvo nejudantis. Abwehr modelyje atšvaitas judėjo šifravimo metu, kaip ir kiti diskai.

„Enigma“ kariniuose ir aviaciniuose modeliuose atšvaitas buvo sumontuotas, tačiau nesisuko. Jis egzistavo keturių rūšių. Pirmoji veislė buvo pažymėta A raide. Umkehrwalze B, išleistas 1937 metų lapkričio 1 dieną. Trečias, Umkehrwalze C, pasirodė 1941 m. ketvirta, Umkehrwalze D 1944 m. sausio 2 d., pirmą kartą pristatytas 1944 m. sausio 2 d., leido Enigma operatoriui valdyti perjungimo nustatymus reflektoriaus viduje.

Patch skydelis

Patch skydelis mašinos priekyje. Galima naudoti iki 13 jungčių. Nuotraukoje sujungtos dvi poros raidžių (S-O ir J-A).

Patch skydelis(vokiečių kalba) Stekerbrettas) leidžia operatoriui keisti laidų jungtis. Pirmą kartą jis pasirodė vokiečių armijos versijose 1930 m., o netrukus buvo sėkmingai panaudotas ir laivyno versijose. Pataisymo skydelis labai prisidėjo prie mašinos šifravimo tobulinimo, netgi daugiau nei papildomo rotoriaus įvedimas. „Enigma“ be pataisų skydelio gali būti tvarkoma beveik rankomis, tačiau pridėjus pataisų skydelį krekeriai buvo priversti konstruoti specialias mašinas.

Kabelis, uždėtas ant pataisų skydelio, sujungė raides poromis, pavyzdžiui, E ir Q galima susieti. Poveikis buvo pertvarkyti šias raides prieš ir po to, kai signalas praėjo per rotorius. Pavyzdžiui, operatoriui paspaudus E, signalas buvo siunčiamas į Q, o tik po to į įvesties rotorių. Kelios tokios poros (iki 13) gali būti naudojamos vienu metu.

Kiekviena raidė pleistrų skydelyje turėjo du lizdus. Įkišus kištuką buvo atjungtas tos raidės viršutinis lizdas (nuo klaviatūros) ir apatinis (link įvesties rotoriaus). Kištukas kitame laido gale buvo įkištas į kitos raidės lizdus, ​​taip perjungiant dviejų raidžių jungtis.

Priedai

Patogi „M4 Enigma“ funkcija buvo vadinamasis „Schreibmax“ – mažas spausdinimo įrenginys, galintis ant nedidelio popieriaus lapo atspausdinti visas 26 raides. Šiuo atžvilgiu nereikėjo papildomo operatoriaus, kuris stebėtų lemputes ir užrašytų raides. Spausdinimo įrenginys buvo sumontuotas ant „Enigma“ viršaus ir prijungtas prie lempučių skydelio. Norint sumontuoti spausdinimo įrenginį, reikėjo nuimti lempų gaubtus ir visas lemputes. Be to, ši naujovė padidino saugumą: dabar signalų pareigūnui nebereikėjo matyti nešifruoto teksto. Spausdinimo įrenginys buvo įrengtas povandeninio laivo vado kabinoje, o ryšių pareigūnas įvesdavo tik šifruotą tekstą, nepasiekdamas slaptos informacijos.

Kitas priedas buvo atskiras nuotolinis skydelis su lemputėmis. Versijoje su papildomu skydeliu medinis Enigma korpusas buvo platesnis. Buvo skydelio modelis su lemputėmis, kurias vėliau buvo galima prijungti, tačiau tam reikėjo, kaip ir Schreibmax spausdinimo įrenginio atveju, gamyklinį skydelį pakeisti lemputėmis. Nuotolinis skydelis leido žmogui perskaityti iššifruotą tekstą be operatoriaus įsikišimo. 1944 m. oro pajėgos pristatė papildomą skydelio jungiklį, pavadintą „Uhr“ (laikrodis). Tai buvo maža dėžutė su 40 padėčių jungikliu. Jis pakeitė standartinius kištukus. Prijungęs kištukus, kaip nurodyta kiekvienos dienos kodų sąraše, operatorius galėjo pakeisti jungiklį vienoje iš 40 padėčių. Kiekviena padėtis lėmė skirtingą kištukinių laidų derinį. Dauguma šių kištukinių jungčių, skirtingai nei standartiniai kištukai, buvo nesuporuoti.

Matematinis aprašymas

Kiekvienos raidės Enigma transformaciją galima matematiškai apibrėžti kaip permutacijų rezultatą. Apsvarstykite trijų rotorių karinį modelį. Tarkime, kad P žymi plokštę, U – reflektorių, o L, M, R – atitinkamai kairiojo, vidurinio ir dešiniojo rotoriaus veiksmus. Tada šifravimas E gali būti išreikštas taip:

Po kiekvieno klavišo paspaudimo rotorius juda, keisdamas transformaciją. Pavyzdžiui, jei dešinysis rotorius R sukasi i padėtyse, įvyksta transformacija, kur ρ yra ciklinė permutacija, einanti iš A į B, iš B į C ir pan. Lygiai taip pat vidurinį ir kairįjį rotorių galima žymėti M ir L sukimomis j ir k. Šifravimo funkcija šiuo atveju gali būti rodoma taip:

„Enigma“ naudojimo tvarka

Vokietijoje ginkluotosios pajėgos ryšiai buvo suskirstyti į skirtingus tinklus, kurių kiekvienas su savo nustatymus kodavimas Enigma mašinoms. Anglijos kodų laužymo centre Bletchley Park. Bletchley parkas ) šie ryšių tinklai buvo vadinami raktais ir jiems buvo suteikti kodiniai pavadinimai, pvz., Red, Chaffinch arba Shark. Kiekvienam tinkle veikiančiam įrenginiui buvo priskirti nauji nustatymai naujam laikotarpiui. Kad pranešimas būtų teisingai užšifruotas ir iššifruotas, siuntėjo ir gavėjo aparatai turėjo būti sukonfigūruoti vienodai, konkrečiai – rotorių pasirinkimas, pradinės rotorių padėtys ir pataisų skydelio jungtys turėjo būti identiškos. Dėl šių nustatymų buvo susitarta iš anksto ir jie įrašomi į specialias kodų knygas.

Pradinė Enigma šifravimo rakto būsena apima šiuos parametrus:

• Rotoriaus išdėstymas: rotoriaus pasirinkimas ir išdėstymas.
• Pradinės rotoriaus padėtys: pasirenka operatorius, kiekvienam pranešimui skirtinga.
• Žiedo nustatymas: abėcėlės žiedo padėtis, atitinkanti rotoriaus modelį.
• Kištuko nustatymai: prijunkite jungtis pataisų skydelyje.

Enigma buvo sukurta taip, kad saugumas būtų išlaikytas net tais atvejais, kai šnipas žinojo rotoriaus grandines, nors praktiškai nustatymai buvo laikomi paslaptyje. Su nežinoma schema viso galimos konfigūracijos gali būti maždaug 10 114 (apie 380 bitų), su žinoma laidų schema ir kitais veikimo nustatymais šis skaičius sumažėja iki 10,23 (76 bitai). „Enigma“ vartotojai buvo įsitikinę jos saugumu dėl daugybės galimų variantų. Buvo nerealu net pradėti pasirinkti galimą konfigūraciją.

Rodikliai

Dauguma raktų buvo laikomi tik tam tikrą laiką, dažniausiai dieną. Tačiau kiekvienam naujam pranešimui buvo nurodytos naujos pradinės rotorių padėties. Taip atsitiko dėl to, kad jei pranešimų, išsiųstų su vienodais parametrais, skaičius yra didelis, kriptoanalitikas, kruopščiai ištyręs keletą pranešimų, gali pasirinkti pranešimų šifrą naudodamas dažnio analizė. Panaši idėja naudojama „inicializacijos vektoriaus“ principu šiuolaikiniame šifravime. Šios pradinės pozicijos buvo išsiųstos kartu su kriptograma prieš šifruotą tekstą. Šis principas buvo vadinamas „indikatoriaus procedūra“. Ir būtent dėl ​​tokių indikacijų procedūrų silpnumo atsirado pirmieji sėkmingi Enigmos kodo pažeidimo atvejai.

Kai kurias ankstyvųjų indikacijų procedūras lenkų kriptoanalitikai naudojo kodams nulaužti. Procedūros metu operatorius nustatė mašiną pagal nustatymų sąrašą, kuriame buvo pagrindinės pradinės rotorių padėtys. Sakykim pagrindinį dalyką raktažodį- AOH. Operatorius suko rotorius ranka, kol rotoriaus langeliuose buvo perskaitytas žodis AOH. Po to operatorius pasirinko savo raktą naujam pranešimui. Tarkime, operatorius pasirinko žodį EIN. Šis žodis tapo raktiniu žodžiu šio pranešimo. Tada operatorius dar kartą įvedė žodį EIN į aparatą, kad išvengtų klaidų perdavimo metu. Dėl to du kartus įvedus žodį EIN, kriptogramoje buvo rodomas žodis XHTLOA, kuris buvo prieš pagrindinio pranešimo turinį. Galiausiai operatorius vėl pasuko rotorius pagal pasirinktą raktą, šiame pavyzdyje EIN, ir įvedė pagrindinį pranešimo tekstą.

Gavus šį užšifruotą pranešimą, visa operacija buvo atlikta atvirkštine tvarka. Gaunantis operatorius įvedė pradinius nustatymus į aparatą (raktinis žodis AOH) ir įvedė pirmąsias šešias gauto pranešimo raides (XHTLOA). Aukščiau pateiktame pavyzdyje buvo rodomas žodis EINEIN, tai yra, gaunantis operatorius suprato, kad raktinis žodis yra EIN. Po to jis nustatė rotorius į EIN padėtį ir įvedė likusią šifruoto pranešimo dalį, gaudamas aiškų iššifruotą tekstą kaip išvestį.

Šis metodas turėjo du trūkumus. Pirmiausia naudokite pagrindinius rakto nustatymus. Vėliau tai buvo pakeista tuo, kad operatorius pats pasirinko savo pradines pozicijas indikatoriui šifruoti ir išsiuntė pradines pozicijas nešifruotas. Antroji problema buvo kodo operatoriaus pasirinkto indikacinio žodžio pakartojamumas, o tai buvo reikšmingas saugumo trūkumas. Pranešimo raktas buvo užšifruotas du kartus, todėl pirmasis ir ketvirtas, antrasis ir penktasis, trečias ir šeštas simbolių panašumas buvo natūralus. Šis trūkumas leido lenkų kodų laužytojams nulaužti Enigma kodą jau 1932 m. Tačiau nuo 1940 m. vokiečiai, siekdami pagerinti saugumą, pakeitė procedūras.

• "GREEN" yra japoniškas Enigma klonas, mažai naudota mašina, turinti keturis vertikaliai išdėstytus rotorius.

• Jungtinėse Amerikos Valstijose kriptoanalitikas Williamas Friedmanas išrado M-325 – šifravimo mašiną, panašią į „Enigma“ loginėmis operacijomis, nors ir skirtingu dizainu.

• Unikalią rotacinę mašiną 2002 metais išrado olandų kriptoanalitikė Tatjana van Vark.

Mįslė šiandien

Bandymai „nulaužti“ „Enigma“ nebuvo paskelbti iki galo

Remiantis medžiaga iš disertacijos „Šifravimo mašinos ir iššifravimo įrenginiai Antrojo pasaulinio karo metais“, apginta Chemnico universitete (Vokietija) 2004 m.

Įvadas. Plačiajai visuomenei žodis „Enigma“ (graikų k. – mįslė) yra „šifro mašinos“ ir „kodo laužymo“ sąvokų sinonimas, kuriuo rūpinosi filmai apie povandeninius laivus ir panašūs romanai, kurie mažai ką turi. daryti su realybe. Plačiajai visuomenei mažai žinoma apie tai, kad buvo ir kitų šifravimo mašinų, kurioms buvo sukurtos specialios iššifravimo mašinos, kurios „sulaužytų“, ir apie to pasekmes Antrajame pasauliniame kare.

Ir nenuostabu: populiariuose leidiniuose informacijos apie tai per mažai. O ten turima informacija dažniausiai yra arba nepakankama, arba nepatikima. Dar labiau gaila dėl to, kad šifravimo kodų sulaužymas turėjo itin svarbią istorinę reikšmę karo eigai, nes sąjungininkai (antihitlerinėje koalicijoje) dėl tokiu būdu gautos informacijos turėjo didelių pranašumų. jie sugebėjo kompensuoti kai kuriuos pirmosios karo pusės neveikimus ir sugebėjo optimaliai panaudoti savo išteklius antroje karo pusėje. Angloamerikiečių istorikų nuomone, jei ne vokiečių šifravimo kodai būtų sulaužyti, karas būtų trukęs dvejais metais ilgiau, būtų reikėję papildomų aukų, taip pat gali būti, kad ant žemės būtų numesta atominė bomba. Vokietija.

Tačiau mes nenagrinėsime šio klausimo, o apsiribosime mokslinėmis, techninėmis ir organizacinėmis aplinkybėmis, kurios prisidėjo prie vokiškų šifravimo kodų atskleidimo. O ypač svarbu, kaip ir kodėl pavyko sukurti mašininius „nulaužimo“ metodus ir juos sėkmingai panaudoti.
„Enigma“ kodų ir kitų šifravimo mašinų kodų įsilaužimas suteikė sąjungininkams prieigą ne tik prie karinės-taktinės informacijos, bet ir prie Užsienio reikalų ministerijos, policijos, SS ir geležinkelio informacijos. Tai taip pat apima pranešimus iš ašies šalių, ypač Japonijos diplomatijos, ir Italijos kariuomenės. Sąjungininkai taip pat gavo informacijos apie vidinė padėtis Vokietijoje ir jos sąjungininkėse.

Vien Anglijoje tūkstančiai slaptųjų tarnybų darbuotojų dirbo iššifruodami kodus. Šiam darbui asmeniškai vadovavo Anglijos ministras pirmininkas Winstonas Churchillis, kuris apie šio darbo svarbą žinojo iš Pirmojo pasaulinio karo patirties, būdamas Didžiosios Britanijos vyriausybės karinio jūrų laivyno sekretoriumi. Jau 1914 metų lapkritį jis įsakė iššifruoti visas perimtas priešo telegramas. Jis taip pat įsakė iššifruoti anksčiau perimtas telegramas, kad suprastų vokiečių vadovybės mąstymą. Tai jo įžvalgumo įrodymas. Garsiausias šios veiklos rezultatas buvo priverstinis JAV įsitraukimas į Pirmąjį pasaulinį karą.
Lygiai taip pat toliaregiškas buvo angliškų pasiklausymo stočių kūrimas – tada tai buvo visiškai nauja idėja- ypač klausantis priešo laivų radijo srauto.

Jau tada ir laikotarpiu tarp dviejų pasaulinių karų Churchillis tokią veiklą prilygino naujo tipo ginklams. Galiausiai buvo aišku, kad būtina klasifikuoti mūsų pačių radijo ryšius. Ir visa tai turėjo būti paslaptyje nuo priešo. Kyla didelių abejonių, kad Trečiojo Reicho vadovai visa tai suprato. Vermachto (OKW) vadovybėje buvo skyrius su nedideliu kriptologų skaičiumi ir „kurti metodus, kaip atskleisti priešo radijo pranešimus“, o mes kalbėjome apie fronto radijo žvalgybos pareigūnus, kuriems buvo pavesta fronto vadams teikianti taktinę informaciją apie savo fronto sektorių. Vokietijos kariuomenėje naudojamas šifravimo mašinas vertino ne kriptologai (pagal šifravimo kokybę ir įlaužimo galimybes), o techniniai specialistai.

Sąjungininkai sekė laipsnišku vokiečių šifravimo technologijos tobulėjimu ir šifravimo kodų sulaužymo metodų tobulėjimu. Faktus, rodančius sąjungininkų sąmoningumą, vokiečiai priskyrė išdavystei ir šnipinėjimui. Be to, Trečiajame Reiche dažnai nebuvo aiškaus pavaldumo, o skirtingų kariuomenės šakų šifravimo tarnybos ne tik nebendravo tarpusavyje, bet ir slėpė savo įgūdžius nuo kitų kariuomenės šakų kriptografų, nes „ konkursas“ buvo dienos tvarka. Vokiečiai nebandė išnarplioti sąjungininkų šifravimo kodų, nes tam turėjo nedaug kriptologų, o tuos, kuriuos dirbo atskirai vienas nuo kito. Anglijos kriptologų patirtis parodė, kad bendras didelės kriptologų komandos darbas leido išspręsti beveik visas pavestas užduotis. Karui einant į pabaigą, šifravimo srityje prasidėjo laipsniškas perėjimas nuo mašininio darbo prie darbo kompiuteriu.

Pirmą kartą šifravimo mašinos kariniuose reikaluose buvo panaudotos Vokietijoje 1926 m. Tai paskatino galimus Vokietijos priešininkus sukurti savo šifravimo ir iššifravimo metodus. Pavyzdžiui, Lenkija ėmėsi šio klausimo ir pirmiausia turėjo jį plėtoti teorinis pagrindas mašininė kriptologija, nes „rankiniai“ metodai tam netiko. Būsimam karui kasdien reikės iššifruoti tūkstančius radijo pranešimų. Būtent lenkų specialistai pirmieji pradėjo dirbti su mašinine kriptologine analize 1930 m. Prasidėjus karui ir okupavus Lenkiją bei Prancūziją, šį darbą tęsė anglų specialistai. Čia ypač svarbūs buvo matematiko A. Turingo teoriniai darbai. Nuo 1942 m. šifravimo kodų sulaužymas tapo itin svarbus, nes vokiečių vadovybė savo įsakymams perduoti vis dažniau naudojo radijo ryšį. Reikėjo sukurti visiškai naujus kriptologinės analizės metodus iššifravimo mašinoms.

Istorinė nuoroda.
Julijus Cezaris pirmasis panaudojo teksto šifravimą. IX amžiuje arabų mokslininkas Al-Kindi pirmą kartą svarstė teksto iššifravimo problemą. XV–XVI amžių italų matematikų darbai buvo skirti šifravimo metodų kūrimui. Pirmąjį mechaninį įrenginį 1786 m. išrado Švedijos diplomatas. Tik 1922 metais šį įrenginį patobulino JAV armijos kriptologas Maubornas. Jis buvo naudojamas taktiniams pranešimams šifruoti iki Antrojo pasaulinio karo pradžios. Patentus, skirtus naudojimo patogumui gerinti (bet ne šifravimo saugumui), JAV patentų biuras išleido nuo 1915 m. Visa tai turėjo būti panaudota verslo korespondencijai šifruoti. Nepaisant daugybės įrenginių patobulinimų, buvo aišku, kad patikimas tik trumpas teksto šifravimas.

Pirmojo pasaulinio karo pabaigoje ir pirmaisiais metais po jo atsirado keli išradimai, sukurti mėgėjų, kuriems tai buvo savotiškas pomėgis. Įvardinkime du iš jų: Hebernas ir Vernamas, abu amerikiečiai, nė vienas iš jų, greičiausiai, niekada nebuvo girdėjęs apie kriptologijos mokslą. Pastarasis iš jų net įgyvendino kai kurias Būlio logikos operacijas, apie kurias tuo metu žinojo nedaugelis, išskyrus profesionalius matematikus. Profesionalūs kriptologai pradėjo toliau tobulinti šias šifravimo mašinas, kurios leido padidinti jų saugumą nuo įsilaužimo.

Nuo 1919 m Vokiečių dizaineriai taip pat pradėjo patentuoti savo kūrinius, vienas pirmųjų buvo būsimasis Enigmos išradėjas Arthuras Scherbiusas (1878–1929). Buvo sukurti keturi panašių mašinų variantai, tačiau komercinio susidomėjimo jais nebuvo, tikriausiai dėl to, kad mašinos buvo brangios ir sunkiai prižiūrimos. Nei karinis jūrų laivynas, nei Užsienio reikalų ministerija išradėjo siūlymams nepriėmė, todėl savo šifravimo mašiną jis bandė pasiūlyti civiliniams ūkio sektoriams. Armija ir Užsienio reikalų ministerija ir toliau naudojo šifravimą naudodama knygas.

Artūras Scherbiusas išvyko dirbti į įmonę, kuri nusipirko jo patentą šifravimo mašinai. Ši įmonė toliau tobulino „Enigma“ net ir po jos autoriaus mirties. Antrojoje versijoje („Enigma B“) mašina buvo modifikuota elektrinė rašomoji mašinėlė, vienoje jos pusėje buvo 4 keičiamų rotorių pavidalo šifravimo įtaisas. Bendrovė plačiai demonstravo mašiną ir reklamavo ją kaip neįveikiamą. Reichsvero karininkai ja susidomėjo. Faktas yra tas, kad 1923 m. buvo paskelbti Churchillio memuarai, kuriuose jis kalbėjo apie savo kriptologines sėkmes. Tai sukėlė šoką tarp Vokietijos kariuomenės vadovybės. Vokiečių karininkai tai sužinojo dauguma jų karines ir diplomatines žinutes iššifravo britų ir prancūzų ekspertai! Ir kad šią sėkmę daugiausia lėmė mėgėjiško šifravimo, kurį išrado mėgėjų kriptologai, silpnumas, nes vokiečių karinės kriptologijos tiesiog nebuvo. Natūralu, kad jie pradėjo ieškoti stiprių karinių ryšių šifravimo metodų. Todėl jie susidomėjo Enigma.

Enigma turėjo keletą modifikacijų: A, B, C ir kt. C modifikacija galėtų atlikti ir pranešimų šifravimą, ir iššifravimą; nereikėjo sudėtingos priežiūros. Tačiau jos gaminiai dar nebuvo atsparūs įsilaužimui, nes kūrėjams nepatarė profesionalūs kriptologai. Vokietijos karinis jūrų laivynas jį naudojo 1926–1934 m. Kita modifikacija „Enigma D“ taip pat sulaukė komercinės sėkmės. Vėliau, nuo 1940 m., jis buvo naudojamas geležinkelių transporte okupuotose Rytų Europos vietovėse.
1934 metais Vokietijos laivynas pradėjo naudoti kitą Enigma I modifikaciją.

Įdomu, kad lenkų kriptologai bandė iššifruoti šios mašinos įslaptintus vokiškus radijo pranešimus, o šio darbo rezultatai kažkaip tapo žinomi vokiečių žvalgybai. Iš pradžių lenkams sekėsi, tačiau juos „stebėjusi“ vokiečių žvalgyba apie tai pranešė savo kriptologams, o šie pakeitė kodus. Kai paaiškėjo, kad lenkų kriptologai nesugeba nulaužti pranešimų, užšifruotų Enigma -1, sausumos pajėgos – Vermachtas taip pat pradėjo naudoti šią mašiną. Šiek tiek patobulinus, būtent ši šifravimo mašina tapo pagrindine Antrojo pasaulinio karo metais. Nuo 1942 m. Vokietijos povandeninis laivynas priėmė Enigma-4 modifikaciją.

Palaipsniui, iki 1944 m. liepos mėn., šifravimo verslo kontrolė iš Vermachto rankų perėjo į SS stogą, čia pagrindinį vaidmenį atliko konkurencija tarp šių ginkluotųjų pajėgų atšakų. Nuo pat pirmųjų Antrojo pasaulinio karo dienų JAV, Švedijos, Suomijos, Norvegijos, Italijos ir kitų šalių kariuomenės buvo prisotintos šifravimo mašinomis. Vokietijoje mašinų konstrukcijos nuolat tobulinamos. Pagrindinis sunkumas šiuo atveju buvo dėl to, kad nepavyko išsiaiškinti, ar priešas sugebėjo iššifruoti tekstus, užšifruotus tam tikros mašinos. Įvairių modifikacijų mįslė buvo įvesta lygiuose virš divizijos, ji ir toliau buvo gaminama po karo (modelis „Schlüsselkasten 43“) Chemnice: 1945 m. spalio mėn. 1946 metų sausį buvo pagaminta 1000 vienetų. - jau 10 000 vienetų!

Telegrafas, istorinė informacija.
Elektros srovės atsiradimas paskatino sparčią telegrafijos raidą, kuri neatsitiktinai įvyko XIX amžiuje lygiagrečiai su industrializacija. Varomoji jėga buvo geležinkeliai, kuris geležinkelių eismo reikmėms naudojo telegrafą, kuriam buvo sukurti visokie prietaisai, pavyzdžiui, rodyklės. Steinhelio prietaisas pasirodė 1836 m., o 1840 m. jį sukūrė Samuelis MORSE. Tolimesni patobulinimai buvo „Siemens“ ir „Halske“ spausdinimo telegrafas (Siemens & Halske, 1850), kuris gautus elektros impulsus pavertė skaitomais. Ir išrastas 1855 m. Po daugybės patobulinimų spausdinimo ratą Hughes vis dar naudojo XX amžiuje.

Kitas svarbus išradimas, pagreitinantis informacijos perdavimą, buvo sukurtas 1867 m. Wheatstone'o: perforuota juosta su Morzės kodu, kurią prietaisas apčiuopė mechaniškai. Tolimesnis vystymas telegrafiją apsunkino nepakankamai išnaudota laidų talpa. Pirmą kartą B. Meyeris bandė 1871 m., tačiau nepavyko, nes skirtingas impulsų ilgis ir skaičius Morzės raidėmis sutrukdė. Tačiau 1874 m. prancūzų inžinierius Emilis Baudot sugebėjo išspręsti šią problemą. Šis sprendimas tapo standartu ateinantiems 100 metų. Baudot metodas turėjo dvi svarbias savybes. Pirma, tai buvo pirmasis žingsnis link dvejetainių skaičiavimų naudojimo. Antra, tai buvo pirmoji patikima kelių kanalų duomenų perdavimo sistema.

Tolesnė telegrafijos raida priklausė nuo poreikio pristatyti telegramas naudojant paštininkus. Reikėjo kitokios organizacinės sistemos, kuri apimtų: kiekviename name esantį įrenginį, jo priežiūrą atlieka specialus personalas, telegramų priėmimą be personalo pagalbos, nuolatinį ryšį su linija, tekstų išdavimą puslapis po puslapio. Toks įrenginys sėkmės perspektyvų turėtų tik JAV. Europoje iki 1929 m. pašto monopolis neleido atsirasti bet kokiems privatiems žinutėms perduoti, juos reikėjo įrengti tik pašte.

Pirmąjį žingsnį šia kryptimi 1901 metais žengė australas Donaldas Murray'us. Visų pirma, jis modifikavo Baudot kodą. Ši modifikacija buvo standartinė iki 1931 m. Jis neturėjo komercinės sėkmės, nes neišdrįso patentuoti savo išradimo JAV. JAV tarpusavyje varžėsi du amerikiečių išradėjai: Howardas Krumas ir E.E.Kleinschmidtas. Vėliau jie susijungė į vieną Čikagos kompaniją, kuri 1024 metais pradėjo gaminti įrangą, kuri sulaukė komercinės sėkmės. Vokiečių įmonė „Lorenz“ importavo keletą savo mašinų, sumontavo jas paštuose ir gavo licenciją jų gamybai Vokietijoje. Nuo 1929 m. pašto monopolis Vokietijoje buvo panaikintas, o privatūs asmenys gavo prieigą prie telegrafo kanalų. 1931 m. įvedus tarptautinius telegrafo kanalų standartus, buvo galima organizuoti telegrafo ryšius su visu pasauliu. Tuos pačius prietaisus 1927 metais pradėjo gaminti Siemens ir Halske.

Pirmasis asmuo, sujungęs telegrafą su šifravimo mašina, buvo 27 metų amerikietis Gilbertas Vernamas, ATT įmonės darbuotojas. 1918 metais jis kreipėsi dėl patento, kuriame empiriškai panaudojo Būlio algebrą (apie kurią, beje, jis neturėjo jokio supratimo ir kurią tuomet tyrinėjo keli matematikai visame pasaulyje).
Amerikiečių karininkas Williamas Friedmanas padarė didelį indėlį į kriptologiją, jis padarė amerikietiškas šifravimo mašinas beveik nepalaužiamas.

Kai Vokietijoje pasirodė „Siemens“ ir „Halske“ telegrafo įrenginiai, susidomėjau jais karinis jūrų laivynas Vokietija. Tačiau jos vadovybė vis dar susidarė įspūdis, kad britai per Pirmąjį pasaulinį karą sulaužė vokiečių kodus ir perskaitė jų pranešimus. Todėl jie pareikalavo telegrafo aparatą sujungti su šifravimo mašina. Tai tuo metu buvo visiškai nauja idėja, nes Vokietijoje šifravimas buvo atliekamas rankiniu būdu ir tik tada buvo perduodami šifruoti tekstai.

JAV šį reikalavimą atitiko „Vernam“ įrenginiai. Vokietijoje šio darbo ėmėsi bendrovė „Siemens“ ir „Halske“. Pirmąjį atvirą patentą šia tema jie pateikė 1930 m. liepos mėn. Iki 1932 m buvo sukurtas veikiantis įrenginys, kuris iš pradžių buvo laisvai parduodamas, tačiau nuo 1934 m. buvo įslaptinta. Nuo 1936 m Šie prietaisai pradėti naudoti aviacijoje, o nuo 1941 m. - ir sausumos pajėgos. Nuo 1942 m Prasidėjo radijo pranešimų mašininis šifravimas.

Vokiečiai ir toliau tobulino įvairius šifravimo mašinų modelius, tačiau į pirmąją vietą iškėlė mechaninės dalies tobulinimą, mėgėjiškai kriptologiją traktuodami gamybos įmonės į konsultacijas neįtraukė profesionalių kriptologų. Didelė svarba Visoms šioms problemoms spręsti buvo amerikiečių matematiko Claude'o Shannono darbai, kurie buvo plačiai skaitomi nuo 1942 m. dirbo „Bell Laboratories“ ir ten vykdė slaptus matematinius tyrimus. Dar prieš karą jis garsėjo tuo, kad telefonijoje įrodė Bulio algebros ir relinių jungčių analogiją. Būtent jis atrado „bitą“ kaip informacijos vienetą. Po karo, 1948 m. Šenonas parašė savo pagrindinį darbą „Matematinė ryšių teorija“. Po to jis tapo matematikos profesoriumi universitete.

Šenonas pirmasis ėmėsi svarstyti matematinį kriptologijos modelį ir sukūrė šifruotų tekstų analizę, naudodamas informacijos teorinius metodus. Pagrindinis jo teorijos klausimas yra toks: „Kiek informacijos yra šifruotame tekste, palyginti su paprastu tekstu? 1949 m. jis paskelbė darbą „Slaptų sistemų ryšių teorija“, kuriame atsakė į šį klausimą. Ten atlikta analizė buvo pirmoji ir vienintelė kiekybiškai įvertinusi šifravimo metodo stiprumą. Pokario analizė parodė, kad nei vokiečių, nei japonų šifravimo mašinos nebuvo nepalaužiamos. Be to, yra ir kitų informacijos šaltinių (pavyzdžiui, žvalgybos), kurie labai supaprastina iššifravimo užduotį.

Anglijos padėtis privertė keistis ilgais šifravimo tekstais su Jungtinėmis Valstijomis, todėl juos buvo įmanoma iššifruoti dėl didelio ilgio. Specialiame Didžiosios Britanijos slaptosios tarnybos M 16 skyriuje buvo sukurtas metodas, padidinantis pranešimo slaptumo laipsnį - ROCKEX. Vokiečių ekspertai sulaužė amerikietišką Užsienio reikalų ministerijos šifravimo metodą ir atitinkamus pranešimus iššifravo. Apie tai sužinojusios JAV 1944 m. netobulą sistemą pakeitė patikimesne. Maždaug tuo pačiu metu Vokietijos vermachtas, karinis jūrų laivynas ir užsienio reikalų ministerija taip pat iškeitė šifravimo technologijas į naujai sukurtas. Sovietiniai šifravimo metodai taip pat buvo nepakankamai patikimi, todėl į juos įsilaužė Amerikos tarnybos ir buvo identifikuota daug sovietų žvalgybos pareigūnų, dalyvavusių šnipinėjime dėl amerikiečių atominės bombos (operacija „Venona“ – laužymas).

Įsilaužimas.
Dabar pakalbėkime apie britų HACKING vokiškas šifravimo mašinas, tai yra mašininį tekstų šifravimo metodo iššifravimą jose. . Šis darbas gavo Angliškas pavadinimas ULTRA. Ne mašininio iššifravimo metodai buvo pernelyg daug darbo jėgos ir nepriimtini karo sąlygomis. Kaip buvo sukonstruotos angliškos iššifravimo mašinos, be kurių sąjungininkai nebūtų galėję įgyti pranašumo prieš vokiečių kodų laužytojus? Kokios informacijos ir tekstinės medžiagos jiems prireikė? O ar čia buvo vokiečių klaida, ir jei taip, kodėl taip atsitiko?

Pirma, moksliniai ir techniniai pagrindai.
Pirmiausia buvo atliktas preliminarus mokslinis darbas, nes pirmiausia reikėjo kriptologiškai ir matematiškai išanalizuoti algoritmus. Tai buvo įmanoma, nes šifravimą plačiai naudojo Vokietijos Vermachtas. Tokiai analizei reikėjo ne tik šifruotų tekstų, gautų pasiklausant, bet ir paprastų tekstų, gautų šnipinėjimo ar vagystės būdu. Be to, reikėjo skirtingų tekstų, užšifruotų vienodai. Kartu buvo atlikta lingvistinė kariuomenės ir diplomatų kalbos analizė. Atsižvelgiant į ilgus tekstus, tapo įmanoma matematiškai nustatyti algoritmą net nepažįstamai šifravimo mašinai. Tada pavyko automobilį rekonstruoti.

Šiam darbui britai subūrė maždaug 10 000 žmonių, įskaitant matematikus, inžinierius, kalbininkus, vertėjus, karinius ekspertus ir kitus darbuotojus, kurie rūšiavo duomenis, patikrino, archyvavo ir prižiūrėjo mašinas. Ši asociacija vadinosi BP (Bletchley Park) ir buvo asmeniškai kontroliuojama Churchillio. Gauta informacija pasirodė esąs galingas ginklas sąjungininkų rankose.

Kaip britai įvaldė Vermachto mįslę? Lenkija pirmoji iššifravo vokiškus kodus. Po Pirmojo pasaulinio karo jai nuolat gresia karinis pavojus iš abiejų kaimynų – Vokietijos ir SSRS, kurios svajojo atgauti prarastas ir Lenkijai perduotas žemes. Kad išvengtų netikėtumų, lenkai radijo pranešimus įrašinėjo ir juos iššifravo. Jie buvo labai sunerimę, kad po įvedimo 1926 m. Vokietijos laivyne „Enigma C“, taip pat po jo įvedimo į sausumos pajėgas 1928 m. liepos mėn. jiems nepavyko iššifruoti šio įrenginio užšifruotų pranešimų.

Tada Lenkijos generalinio štabo BS4 skyrius manė, kad vokiečiai įsigijo mašininį šifravimą, juolab kad jie žinojo ankstyvąsias komercines Enigma versijas. Lenkijos žvalgyba patvirtino, kad Vermachte nuo 1930 metų birželio 1 d. „Enigma 1“ naudojama Lenkijos kariniai ekspertai negalėjo iššifruoti vokiečių pranešimų. Net ir gavę Enigma dokumentus per savo agentus, jie negalėjo pasiekti sėkmės. Jie padarė išvadą, kad trūksta mokslinių žinių. Tada jie pavedė trims matematikams, iš kurių vienas studijavo Getingene, sukurti analizės sistemą. Visi trys papildomai mokėsi Poznanės universitete ir laisvai kalbėjo vokiškai. Jiems pavyko atgaminti Enigma įrenginį ir sukurti jo kopiją Varšuvoje. Pažymėkime vieno iš jų, lenkų matematiko M. Rejevskio (1905 - 1980), išskirtinius pasiekimus. Nors Vermachtas nuolat tobulino savo pranešimų šifravimą, lenkų specialistams tai pavyko iki 1939 m. sausio 1 d. juos iššifruoti. Po to lenkai pradėjo bendradarbiauti su sąjungininkais, su kuriais anksčiau nieko nebendravo. Toks bendradarbiavimas jau buvo patartinas atsižvelgiant į akivaizdų karinį pavojų. 1939 metų liepos 25 d jie Anglijos ir Prancūzijos atstovams perdavė visą jiems žinomą informaciją. Tų pačių metų rugpjūčio 16 dieną lenkiška „dovana“ pasiekė Angliją, su ja pradėjo dirbti anglų ekspertai iš naujai sukurto BP dekodavimo centro.

Britų kriptologų sumažėjo po Pirmojo pasaulinio karo, liko tik po Užsienio reikalų ministerijos stogu. Karo Ispanijoje metu vokiečiai naudojo Enigma D, o likę anglų kriptologai, vadovaujami iškilaus filologo Alfredo Dillwyno (1885-1943), toliau dirbo iššifruodami vokiškus pranešimus. Tačiau vien matematinių metodų nepakako. Iki to laiko, 1938 m. tarp lankytojų anglų kalbos kursai Kembridžo matematikas Alanas Turingas apmokė kriptografus. Jis dalyvavo atakose prieš Enigma 1. Jis sukūrė analizės modelį, žinomą kaip „Turingo mašina“, kuris leido teigti, kad iššifravimo algoritmas tikrai egzistuoja, beliko tik jį atrasti!

Tiuringas buvo įtrauktas į BP kaip asmuo, atsakingas už karinę tarnybą. Iki 1940 metų gegužės 1 d jis sulaukė rimtos sėkmės: pasinaudojo tuo, kad kiekvieną dieną 6 valandą ryto Vokietijos orų tarnyba perduodavo šifruotą orų prognozę. Akivaizdu, kad jame būtinai buvo žodis „šlapesnis“ (Wtter), o griežtos vokiečių kalbos gramatikos taisyklės nulėmė tikslią jo vietą sakinyje. Tai leido jam galiausiai rasti Enigmos sulaužymo problemos sprendimą, ir jis sukūrė tam elektromechaninį įrenginį. Idėja jam kilo 1940-ųjų pradžioje, o tų pačių metų gegužę, padedant inžinierių grupei, toks įrenginys buvo sukurtas. Iššifravimo užduotį palengvino tai, kad vokiškų radijo pranešimų kalba buvo paprasta, dažnai kartojosi posakiai ir atskiri žodžiai. Vokiečių karininkai nežinojo kriptologijos pagrindų, laikydami tai nesvarbiu.

Britų kariškiai, o ypač asmeniškai Churchillis, reikalavo nuolatinio dėmesio žinučių iššifravimui. Nuo 1940 metų vasaros Britai iššifravo visas žinutes, užšifruotas naudojant Enigma. Nepaisant to, anglų specialistai nuolat tobulino iššifravimo technologijas. Iki karo pabaigos britų kodų laužytojai turėjo 211 iššifravimo įrenginių, veikiančių visą parą. Juos aptarnavo 265 mechanikai, į pareigas buvo atvestos 1675 moterys. Šių mašinų kūrėjų darbas buvo įvertintas po daugelio metų, kai vieną iš jų buvo bandoma atkurti: tuo metu trūkus reikiamo personalo, garsiosios mašinos atkūrimo darbai truko kelerius metus ir liko nebaigti!

Tuo metu Dühringo sukurtos iššifravimo įrenginių kūrimo instrukcijos buvo uždraustos iki 1996 metų... Tarp iššifravimo priemonių buvo ir „priverstinės“ informacijos metodas: pavyzdžiui, britų lėktuvai sunaikino Calle uosto molą, žinodami iš anksto. kad vokiečių tarnybos praneštų apie tai su britų žodžiams iš anksto žinomos informacijos rinkiniu! Be to, Vokietijos tarnybos daugybę kartų perdavė šį pranešimą, kiekvieną kartą užkoduodami skirtingais kodais, bet žodis į žodį...

Galiausiai Anglijai svarbiausias frontas buvo povandeninis karas, kuriame vokiečiai panaudojo naują Enigma M3 modifikaciją. Britų laivynas sugebėjo pašalinti tokią transporto priemonę iš užgrobto vokiečių povandeninio laivo. 1942 m. vasario 1 d. Vokietijos karinis jūrų laivynas perėjo prie M4 modelio. Tačiau kai kuriuose vokiškuose pranešimuose, užšifruotuose senuoju būdu, klaidingai buvo pateikta informacija apie šios naujos mašinos dizaino ypatybes. Tai labai palengvino užduotį Thuringo komandai. Jau 1942 m. gruodžio mėn. Enigma M4 buvo nulaužtas. 1942 metų gruodžio 13 dieną Didžiosios Britanijos Admiralitetas gavo tikslius duomenis apie 12 vokiečių povandeninių laivų buvimo vietą Atlanto...

Pasak Turingo, norint paspartinti iššifravimą, reikėjo pereiti prie elektronikos naudojimo, nes elektromechaniniai relės įrenginiai šios procedūros neatliko pakankamai greitai. 1942 m. lapkričio 7 d. Turingas išvyko į JAV, kur kartu su Bell Laboratories komanda sukūrė aparatą itin slaptoms Churchillio ir Roosevelto deryboms. Tuo pačiu metu, jam vadovaujant, buvo patobulintos amerikietiškos iššifravimo mašinos, todėl Enigma M4 pagaliau buvo nulaužtas ir iki karo pabaigos teikė britams ir amerikiečiams išsamią žvalgybos informaciją. Tik 1944 metų lapkritį vokiečių vadovybei kilo abejonių dėl jų šifravimo technologijos patikimumo, tačiau tai nepriėmė jokių priemonių...

(Vertėjo pastaba: Kadangi nuo 1943 m. Didžiosios Britanijos kontržvalgybos vadovas buvo sovietų žvalgybos pareigūnas Kim Philby, visa informacija iškart pateko į SSRS! Dalis šios informacijos buvo perduota Sovietų Sąjunga ir oficialiai per Anglijos biurą Maskvoje, taip pat pusiau oficialiai per sovietų gyventoją Šveicarijoje Aleksandrą Rado.)

Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte
im Zweiten Weltkrieg:
Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte
Von der Philosophischen Fakultät der Technischen Universität Chemnitz genehmigte
Disertacija
zur Erlangung des akademischen Grades doctor philosophiae (Dr.phil.)
von Dipl.-Ing.Michael Pröse

Slaptų žinučių perdavimas karyboje yra gyvybiškai svarbus, o jei priešas gauna prieigą prie užšifruoto ryšio kanalo, tai suteikia jam daug privalumų. Girdėjome ir žiūrėjome daugybę filmų apie tai, kaip buvo sulaužytas Antrojo pasaulinio karo metais naudotas vokiečių nešiojamas šifravimo aparatas Enigma kodas. Tačiau ne mažiau jaudinanti istorija apie įsilaužimą į kitą pranešimų apsaugos priemonę – kodavimo priedą, naudojamą kaip Lorenzo teletipo priedą.

Ir jei „Enigma“ buvo naudojama daugiausia lauke, „Lorenz“ mašina tarnavo ryšiui aukštas lygis– ji perdavė aukščiausios Vokietijos vadovybės įsakymus.

Išoriškai abi mašinos yra panašios – abi naudoja rotorių ir diskus, o kriptografiniu požiūriu abu perduoda srauto šifrą. Tačiau Lorentzas turi sudėtingesnę struktūrą ir veikimo principą. Iš viso Yra 12 šifravimo diskų: po penkis kiekvienoje pusėje, kad būtų sukurtas penkių skaitmenų kodas, plius dar du diskai centre, kad sukurtų „kodo suklupimo“ efektą (atrodė, kad tai atsitiktinė seka). Tai suteikė 16 kvintilijonų variantų ir visišką neįmanomumą įsilaužti naudojant brutalią jėgą (brute force options). Be to, skirtingai nei Enigma, pirmasis Lorenzas į sąjungininkų rankas pateko tik karo pabaigoje, tai yra, visos išvados apie mašinos sandarą buvo padarytos dedukciniu metodu.

Patys vokiečiai šią slaptų pranešimų perdavimo galimybę laikė visiškai patikima. Jie neabejojo ​​jo kriptografiniu stiprumu, už kurį sumokėjo, bet pirmiausia.

Nors pati mašina negalėjo patekti į priešo rankas, jos egzistavimo fakto nepavyko nuslėpti. Britai apie mašinos egzistavimą sužinojo 1940 m. pradžioje. Tai atsitiko, kai vienas iš pirmaujančių anglų kriptografijos analitikų Johnas Tillmanas tarp radijo perėmimų Bleachley parke, pagrindinėje Didžiosios Britanijos kriptografijos skyriuje, aptiko neįprastus pranešimus, perduodamus naudojant penkių bitų simbolių lentelę. Naujajai šifravimo mašinai buvo suteiktas kodinis pavadinimas Fish („Žuvis“) ir Šis tipas pranešimai – Tunis („Tūnas“). Remiantis preliminarios analizės rezultatais, buvo daroma prielaida, kad iššifravimas neduos rezultatų, kol nebus perimti du skirtingi pranešimai su ta pačia kodų seka. Ir ilgai laukti nereikėjo.

Nepaisant griežčiausių reikalavimų, klaida buvo padaryta 1941 metų rugpjūčio 30 dieną, iš Vienos į Atėnus perduodant saugų apie 4 tūkstančių simbolių pranešimą. Vienos operatorius, gavęs iš Atėnų prašymą pakartoti pranešimą, pažeidė visus įmanomus nurodymus: tą patį pranešimą perdavė keliais pakeistais žodžiais, nekeisdamas kodavimo įrenginio pozicijų. Tuo pačiu metu teksto pakeitimai buvo nedideli, pavyzdžiui, pirmoje žinutėje jis parašė visą žodį „numeris“ - Skaičius, o antroje - sutrumpino iki Nr.

Tokia, atrodytų, nereikšminga darbuotojų priežiūra leido britams nulaužti saugiausios Vokietijos šifravimo mašinos kodą ir kelerius metus turėti prieigą prie slaptos Vermachto informacijos. Žinoma, prireikė didžiulių išteklių ir talento, kad sutrumpėtų slaptų pranešimų iššifravimo laikas. Net ir tam buvo sukurtas pirmasis pasaulyje kompiuteris Colossus. Tačiau pagrindinis lūžis situacijoje įvyko tada, kai operatorius dubliavo pranešimą nepakeitęs pradinių mašinos nustatymų - liūdnai pagarsėjusi žmogiškoji klaida.

Dabar visi gali išbandyti „Lorenz“ dėl programų, kurios imituoja šios šifravimo mašinos veikimą. Pavyzdžiui, http://adamsgames.com/lorenz/index.htm

Nubrėžkime paraleles tarp Lorenz ir Enigma mašinų ir šiuolaikinių informacijos apsaugos nuo neteisėtos prieigos metodų. Šifravimo mašinų įsilaužimas parodė, kad slaptų šifravimo algoritmų naudojimas yra gana žemas efektyvumas. Taip, jų negalima nulaužti tiesiog išbandant parinktis, tačiau išanalizavus netiesioginius požymius, pavyzdžiui, kriptografinių protokolų klaidas, galima suprasti apsaugos mechanizmą. Be to, karo metais labai prisidėjo prie šifrų analizės metodų – daugelis jų naudojami ir šiandien.

Taip pat yra komponentų, kurie nuo fizinės kriptografijos perėjo prie skaitmeninio šifravimo. Tokios sąvokos kaip slaptojo rakto apsauga ir seanso raktų generavimas yra aktualios ir tada, ir dabar.

Kitas dalykas yra žmogiškasis faktorius – jis visada lieka silpnąja grandimi net ir naudojant pačius įsilaužimams atspariausius algoritmus. Todėl pagrindinė užduotis šiuo metu yra neutralizuoti atsitiktinio ar tyčinio slaptų pranešimų nutekėjimo riziką. Čia yra šios grėsmės:

• Slapto pranešimo siuntėjo nutekėjimas (siuntėjas tyčia nuslėpė nepatvirtintą asmenį, netyčia įtraukė nepatvirtintą asmenį į gavėjų sąrašą).
• Slaptos žinutės perėmimas (man-in-the-middle ataka).
• Slapto pranešimo gavėjo nutekėjimas (persiuntimas trečiosioms šalims, informacijos perdavimas „flash drive“ ir kt.).

Tokiu atveju galite naudoti specialų pranešimo ir pridedamų dokumentų šifravimo būdą kartu su lanksčiu prieigos teisių paskirstymu prie konkretaus dokumento/laiško. Tai yra, bylą gali atidaryti tik asmuo, turintis teisę atidaryti būtent šį dokumentą/dokumentų grupę. Teisių valdymas gali būti įgyvendinamas remiantis susiejimu su konkrečiais vartotojo įrenginiais – darbo kompiuteriais. Tokiu būdu galite neutralizuoti visas aukščiau išvardytas grėsmes ir siųsti tikrai slaptas žinutes.