לרוטורים "אניגמה" היו 26 עמדות - על פי מספר האותיות של האלף בית הלטיני. שלושה רוטורים, כל אחד עם חיווט ייחודי של מגעים ומהירות סיבוב שונה, למשל, הרוטור השלישי לאחר כל שבץ (אות מקודדת) פנה מיד 2 צעדים קדימה. במקום תחליף פשוט אחד-אלפביתי A → B, צופן האניגמה נראה כמו קבוצת אותיות חסרת משמעות, כאשר אות אחת של הצופן יכולה להתכוון לאותיות שונות של הטקסט האמיתי. בפעם הראשונה "A" ניתן היה לקודד כ- "T", בפעם הבאה שהמכונה החליפה את "A" ב- "E" וכו '.
כדי לקרוא הודעה כזו, הצד המקבל היה צריך להגדיר את הרוטורים לאותה מיקום התחלתי. המיקום הראשוני של הרוטורים (מפתח היום, למשל QSY) היה סוד הידוע רק למפעילי האניגמה הגרמנים. מי שלא היה ברשותו המפתח, אך רצה לקרוא את ההודעות, נאלץ לעבור את כל השילובים האפשריים.
היו 26 שילובים כאלה.3 = 17576. עם גילוי נאות ומוטיבציה, קבוצה של מפענחים תוכל לעבור ולמצוא את המפתח הנדרש תוך יום אחד בלבד.
עלייה בחוזק הצופן עקב מספר הרוטורים הגדול יותר איימה על עלייה בלתי קבילה במסה ובממדים של המכונה. אבל אז ארתור שרביוס, יוצר "אניגמה", הלך על טריק. הוא הפך את הרוטורים להסירים ולהחלפה, מה שהגדיל מיד את מספר השילובים פי 6!
וכדי שהמוח של שוברי הקוד האויב סוף סוף רותח, שרביוס התקין לוח תקע בין המקלדת לרוטורים, שעליהם הוחלפו האותיות. לדוגמה, האות "A" הפכה ל- "E" בעזרת הלוח, והרוטורים עשו תחליף נוסף E → W. לערכת האניגמה היו שישה כבלים, איתם חיבר המפעיל 6 זוגות אותיות פנימה את הסדר המוסכם. כל יום הוא שונה.
מספר אפשרויות החיבור עבור 6 זוגות אותיות בלוח בן 26 תווים היה 100391791500.
המספר הכולל של מפתחות האניגמה האפשריים, באמצעות שלושה רוטורים מתחלפים ולוח תיקון, היה 17576 * 6 * 100391791500 = מספר שיכול היה לבצע בדיקת כוח-זעם שעשויה לקחת יותר מגיל היקום!
מדוע יש צורך ברוטורים?
לוח התיקון סיפק 7 סדרי גודל יותר מפתחות מאשר רוטורים מגושמים, אך לבדו הוא לא יכול לספק כוח צופן מספיק. יוֹדֵעַ באילו אותיות משתמשים יותר בגרמנית, ואשר, לעתים רחוקות יותר, היריב, באמצעות שיטת ניתוח התדרים, יכול לקבוע כיצד מתרחשת ההחלפה ולפענח את המסר. הרוטורים, בשל סיבוב רציף ביחס אחד לשני, סיפקו הצפנה "איכותית" יותר.
יחד, הרוטורים ולוח התיקון סיפקו מספר עצום של מפתחות, ובמקביל מונעים מהיריב כל הזדמנות להשתמש בניתוח תדרים בעת ניסיון לפענח הודעות.
אניגמה נחשבה בלתי ניתנת לגישה לחלוטין.
צופן האניגמה התגלה בזמן פחות משמעותי מגיל היקום
למתמטיקאי הצעיר מריאן רג'ובסקי לקח רעיון מבריק אחד ושנה לאסוף נתונים סטטיסטיים. לאחר מכן החלו לקרוא את הצפנים הגרמניים כמו עיתוני בוקר.
בקיצור: Rejewski ניצל פגיעות בלתי נמנעת בעת שימוש בחומרה כלשהי. על אף כל עוצמת ההצפנה של אניגמה, זה היה חצוף מדי להשתמש באותו קוד (מיקום הרוטורים) במשך 24 שעות - המתנגדים צברו כמות מסוכנת של נתונים סטטיסטיים.
כתוצאה מכך, נעשה שימוש בקודים חד פעמיים.בכל פעם לפני תחילת ההודעה הראשית, השולח שלח טקסט כפול (לדוגמה, DXYDXY, מוצפן SGHNZK) - מיקום הרוטורים לקבלת ההודעה הראשית. נדרש דיבוב עקב הפרעות רדיו.
בידיעה ש האות הראשונה והרביעית הן תמיד אותה אות, שבמקרה הראשון מוצפן כ- "S", ולאחר מכן כ- "N", בנה רג'בסקי בקפידה טבלאות התכתבות, מנתח שרשראות ארוכות של בנייה מחדש ומנסה להבין כיצד הותקנו הרוטורים. בהתחלה הוא לא שם לב ללוח התקע - הוא סידר מחדש באופן מונוטוני את אותם זוגות האותיות.
שנה לאחר מכן, לרג'בסקי היו מספיק נתונים כדי לקבוע במהירות את המפתח לכל יום באמצעות הטבלאות.
הצפנים קיבלו קווי מתאר מעורפלים של טקסט גרמני עם שגיאות כתיב - תוצאה של החלפת אותיות בלוח התיקון. אך עבור רג'בסקי, בוגר אוניברסיטת פוזנן, יישוב שהיה חלק מגרמניה עד 1918, לא היה קשה להבין באופן אינטואיטיבי את המשמעות ולהתאים אישית את הלוח על ידי חיבור זוגות האותיות הנדרשים.
נראה שזה דבר פשוט עכשיו לאחר שהרמז ניתן והוסבר הרעיון להפריד בין עבודת הרוטורים ללוח התקע. פריצת אניגמה הייתה מפגש סיעור מוחות שדרש מאמץ מוקפד וכישרון מתמטי.
הגרמנים ניסו להגביר את כוחו של הצופן
בסוף שנות השלושים הגרמנים שיפרו את האניגמה והוסיפו שני רוטורים נוספים (מס '4 ו -5, שהגדילו את מספר השילובים מ -6 ל -60) והגדילו את מספר הכבלים, אך פריצת האניגמה כבר הפכה לשגרה.. במהלך שנות המלחמה, המתמטיקאי האנגלי אלן טיורינג מצא פתרון יפה משלו, תוך שימוש בתוכן הסטריאוטיפי של הודעות (המילה רטוב יותר בדוח מזג האוויר היומי) ועיצב מחשבים אנלוגיים, והעלה את פענוח הודעות האניגמה לזרם.
"הגורם האנושי" הידוע לשמצה - בגידה של אחד מעובדי שירות התקשורת הגרמני - מילא תפקיד בסיפור פריצת האניגמה. הרבה לפני המלחמה ולכידת האניגמות שנלכדו, למדו מתנגדי גרמניה את תרשים החיווט ברוטורים של מכונת צופן עבור הוורמאכט. אגב, בשנות העשרים. מכשיר זה היה זמין באופן חופשי בשוק האזרחי לצרכי התקשורת הארגונית, אך החיווט שלו היה שונה מה"אניגמה "הצבאית. בין המסמכים שהועברו נתקל במדריך הוראות - כך שהתברר מה פירוש ששת האותיות הראשונות של כל הודעה (קוד חד פעמי).
עם זאת, בשל עקרון הפעולה, הגישה לאניגמה עצמה עדיין לא פירושה דבר. ספרי צופן נדרשים המציינים הגדרות ספציפיות לכל יום בחודש הנוכחי (סדר הרוטור II-I-III, מיקום הרוטורים QCM, אותיות בלוח מחוברות A / F, R / L וכו ').
אבל מפענחי האניגמה נמנעו מספרי צופן, וניתחו ידנית מספר עם 16 אפסים.
מבצר דיגיטלי
שיטות הצפנת מחשבים מיישמות את אותם עקרונות מסורתיים של החלפת וסידור מחדש של תווים לפי אלגוריתם נתון כמו ה"אניגמה "האלקטרומכנית.
אלגוריתמים ממוחשבים הם מורכבים ביותר. מערכת כזו המורכבת בצורת מכונה מכנית תהיה בעלת ממדים מדהימים כאשר מספר עצום של רוטורים מסתובבים במהירות משתנה ומשנים את כיוון הסיבוב בכל שנייה.
ההבדל השני הוא קוד מכונה בינארית. כל תו מומרת לרצף של אחד ואפסים, מה שמאפשר להחליף את החלקים של אות אחת ביס של אות אחרת. כל זה מספק חוזק גבוה מאוד של צופי מחשבים.
אולם כפי שהראה הסיפור עם אניגמה, שבירת אלגוריתמים כאלה היא רק עניין של כוח מחשוב. הצופן המורכב ביותר, המבוסס על העקרונות המסורתיים של תמורה והחלפה, יתגלה בקרוב על ידי מחשב על אחר.
כדי להבטיח חוזק הצפנה, יש צורך בצפנים אחרים.
צופן שלוקח מיליוני שנים לפצח אותו
בעשורים האחרונים הצפנת "המפתח הציבורי" נחשבה לשיטת ההצפנה החזקה והאמינה ביותר. אין צורך להחליף מפתחות סודיים והאלגוריתמים שבאמצעותם הוצפנו ההודעות. הפונקציה הבלתי הפיכה היא כמו מנעול אנגלי - אין צורך במפתח לסגירת הדלת. המפתח נדרש כדי לפתוח אותו, ורק לבעלים (הצד המקבל) יש אותו.
מפתחות הם תוצאה של חלוקה עם שאר הפריימים הענקיים.
הפונקציה בלתי הפיכה לא בגלל איסורים יסודיים כלשהם, אלא בגלל הקשיים לחלק מספרים גדולים לגורמים בזמן סביר. קנה המידה של "בלתי הפיכות" מודגם על ידי מערכות העברה בין -בנקאית, בהן מספרים המורכבים מ -10300 ספרות.
הצפנה אסימטרית נמצאת בשימוש נרחב בעבודת שירותי בנקאות, שליחים מיידיים, מטבעות קריפטוגרפיים ועוד בכל מקום שיש צורך להסתיר מידע מעיניים סקרניות. עדיין לא הומצא דבר אמין יותר מתוכנית זו.
בתיאוריה, כל דבר שנוצר על ידי אדם אחד יכול להישבר על ידי אחר. עם זאת, כפי שמעידים אירועים אחרונים, גופי הפיקוח על המדינה נאלצים לחפש מפתחות ממפתחי שליחים באמצעות שכנוע ואיומים. כוחם של צופי המפתחות הציבוריים הוא עדיין מעבר ליכולות של ניתוח קריפטה מודרני.
טלפון קוונטי עבור 30 מיליון
הטריגר לכתיבת המאמר היה סרטון שפורסם ביוטיוב שצץ בטעות ברשימת "ההמלצות" לצפייה. המחבר אינו מנוי ערוצים כאלה בגלל התכנים הסטריאוטיפיים שלהם וחסרי ערך.
זה לא פרסומת. זה לא אנטי פרסומי. דעה אישית.
בלוגר אחד מנפץ את טיעוניו של אחר, שטוען על "הונאת שחיתות" עם יצירת טלפון קוונטי ביתי.
הספקן-האופוזיציונר מספר על העותק שנמצא של הטלפון "קוונטי" ViPNet QSS, שנמכר באינטרנט תמורת 200 דולר. יריבו מתנגד: ל"צינורות "עצמם אין שום קשר לזה - היוצרים השתמשו בכל מכשירים שהיו בהישג יד. התכונה העיקרית של ViPNet QSS Phone נמצאת ב"תיבת "השרת, שבתוכה נוצרים פוטונים. "השרת" הוא שמצדיק את תג המחיר של 30 מיליון רובל.
שני הבלוגרים מפגינים בורות מוחלטת בנושא וחוסר יכולת לחשוב ולנתח מידע. שיחה על טלפון קוונטי לא צריכה להתחיל ב"צינורות "ו"שרת", אלא מתוך עקרון העבודה, שעליו נאמר הכל במהדורה הרשמית.
בעזרת פוטונים מועבר רק המפתח הסודי, המצפין את המסר הראשי. לפיכך, לדעת היזם ניתנת ההגנה הגבוהה ביותר על מפתח. ההודעה עצמה מועברת מוצפנת על פני ערוץ רגיל.
"יש צורך בפוטונים רק כדי להסכים על מפתח משותף, המשא ומתן עצמו מתקיים בכל דרך שאנו רגילים אליה".
(הרגע בסרטון הוא 6:09.)
שני הבלוגרים לא שמו לב לכך. אבל אם המחבר היה קונה פוטנציאלי, הוא היה שואל את המפתחים כמה שאלות:
1. קריפטוגרפיה היא המדע כיצד לקרוא צפנים ללא מפתח. במילים אחרות, היעדר מפתח אינו מבטיח שלא ניתן לפענח את ההודעה ולקרוא אותה. דוגמה בולטת היא סיפור האניגמה.
2. אם אנו מדברים על העברת "מפתח סודי" כלשהו, פירוש הדבר הצפנה באמצעות אלגוריתמים חלופיים / תמורים מסורתיים. זה הופך את הצופן לא פחות מאובטח מבחינה קריפטוגרפית באמצעות כלי פריצה מודרניים.
כידוע, האמין ביותר הוא הצפנה באמצעות "מפתח ציבורי", כאשר אין צורך בהעברת מפתח לשום מקום. מה הערך והמשמעות של הערוץ הקוונטי?
המיסטיקה של עולם המיקרו
מכשירים רגילים עם יכולות יוצאות דופן? נתווכח בצורה הגיונית. יוצרי ViPNet QSS Phone מיהרו בבירור עם הצגת "הטלפון הקוונטי" בשוק מכשירי התקשורת. עם רוחב הערוץ הזמין, שאינו מאפשר העברת כל המסר והטווח שהושג של 50 ק"מ, למערכת כזו אין ערך יישומי.
יחד עם זאת, הסיפור עם טלפון הקריפטו הראה כי מחקר מתבצע ברוסיה בחזית המדע והטכנולוגיה המודרנית, בתחום התקשורת הקוונטית.
תקשורת קוונטית חורגת מהצפנה רגילה (מסתירה את המשמעות של הודעה) וסטגנוגרפיה (מסתירה את עצם העברת המסר). פיסות מידע המוצפנות כפוטונים זוכות לשכבת הגנה נוספת. עם זאת, זה לא קשור להצפנה.
חוקי הטבע היסודיים אינם מאפשרים ליירט מסר מבלי למדוד (ולכן לא לשנות) את הפרמטרים של הפוטונים. במילים אחרות, מי שמנהל שיחה חסויה יידע מיד שמישהו ניסה להקשיב להם. שלום…
