Фриц Менцер

Фриц Менцер в военной форме в конце войны.

Оствин Фриц Менцер (6 апреля 1908 г., Херрндорф, недалеко от Нидершены в Саксонии, между Хемницем и Дрезденом - 25 октября 2005 г., Бад-Хомбург-фор-дер-Хёэ). ) был немецким криптологом , который до и во время Второй мировой войны работал в In 7/VI , Вермахта агентстве радиоразведки , позже работал в ( OKW/Chi ), которое было шифровальным бюро высшего командования нацистской партии, а затем в Абвере , военной разведке Вермахта. Он занимался разработкой и производством криптографических устройств и процедур, а также контролем безопасности собственных методов.

Жизнь

В 18 лет он вступил в рейхсвер механиком и был направлен в моторизованный батальон с дислокацией в Лейпциге . Менцер уже проявил интерес к криптографии и получил патент на «комбинированный прибор для измерения углов и длин, данные [от которого были] выражены в зашифрованной форме четырехзначной комбинацией букв». После 12 лет службы в войсках связи, где он дослужился до звания оберфункмейстера (старшего унтер-офицера), где в его обязанности входило ежедневно облизывать и запечатывать сотни конвертов, его в конце концов отправили в OKW/Chi для тестирования. После того, как его склонность и способности к криптоанализу были признаны в Армейской школе связи, в мае 1933 года его перевели в Департамент шифров Верховного командования Вермахта (OKW/Chi), где его, среди прочего, обучали методам криптоанализа. руководителем основной группы Б Вильгельмом Феннером . Год спустя, в 1936 году, в команде под руководством Отто Буггиша он разработал криптоаналитические методы взлома С-36 — роторно-ключевой шифровальной машины шведского типа Бориса Хагелина . Кроме того, он разработал криптоаналитический метод взлома собственной машины Вермахта — машины «Энигма» . Впоследствии ему было поручено возглавить собственное подразделение в составе OKW/Chi, которое должно было заниматься криптоанализом иностранных криптографических методов, а также разработкой и проверкой безопасности собственных процедур и созданием новых средств криптоанализа. Таким образом, в возрасте 28 лет Фриц Менцер стал начальником службы безопасности связи немецкой армии. Менцер заявил тогда:

Поскольку войска и их командование из-за незнания научного статуса криптоаналитических методов считали шифрование тормозом современной техники связи; Мне часто приходилось преодолевать большие трудности, чтобы реализовать свои идеи.

Его солдатская служба закончилась 32 мая 1938 года в звании старшего радиотехника. Он остался в ОКВ/Чи как гражданское лицо. Два года спустя, в 1940 году, он был назначен государственным ( нем . Regierungsinspektor ) инспектором , и ему было поручено руководство подразделением IIc ОКВ/Чи, занимающимся разработкой и производством специальных шифровальных средств для правительственных учреждений, таких как Служба безопасности Рейха. Главное управление и Абвер , а также для немецкой промышленности. 1 апреля 1940 года ему присвоено звание старшего государственного инспектора. В связи с усилением внимания к криптографической безопасности и дальней связи, в начале 1942 года секция Мензера была разбита на три функциональных подраздела. Позже, в 1942 году, адмирал Канарис поручил Менцеру проверить безопасность криптографических систем Абвера.

Ведутся споры о том, в какой степени Фрица Менцера можно считать изобретателем частично инновационных ключевых машин, таких как ключевая машина 39 и ключевое устройство 41. OKW/Chi просто рекомендовало разработку и устанавливало требования, но окончательный контроль оставался за Агентства по вооружению , а не ОКВ / Чи. Таким образом, Менцер, скорее всего, участвовал в разработке машин и поручил их техническую экспертизу, но не был единственным изобретателем.

Позже, в 1942 году, Канарис поручил Менцеру провести проверку безопасности своих собственных криптографических процедур. Менцер осознал явные криптографические недостатки используемых методов и летом 1943 года переработал все ручные методы, используемые Абвером. Он представил ABC Schlüssel , Процедуру 62 и Процедуру 40 , которые представляли собой системы двойной транспозиции ( транспозиционный шифр ) и замены , а также Schlüsselrad или Cipher Wheel, автоклав с ручным управлением .

Он оставался советником-криптологом в обороне до конца войны, которую он пережил не в Берлине, а вместе с частью ОКВ/Чи под руководством Вильгельма Феннера на юге Рейха, в Верфене . 23 апреля 1945 года OKW/Chi было официально расформировано, а его штаб был передан генералу der Nachrichtenaufklärung (GdNA). Незадолго до того, как американская армия достигла своей позиции примерно в 40 км к югу от Зальцбурга , они сожгли свои документы или бросили их в Зальцах . После капитуляции Вермахта 8 мая 1945 года служба была прекращена для всех бывших членов ОКВ. Менцер был схвачен и интернирован в американском лагере Нойфельд под Мюнхеном .

17 июня он был освобожден и отправился в советскую зону оккупации , сначала в город Лейпциг , а 22 сентября в Жопау , где работал учителем с января 1946 года. Вскоре после этого он был уволен как негодный по причине своему прошлому в Вермахте. В суматохе начала холодной войны он снова вступил в контакт с американцами в Берлине 8 сентября 1947 года и был доставлен в лагерь Кинг в Оберурзеле недалеко от Франкфурта . Менцер был освобожден и вернулся в Чопау 12 сентября. Он был арестован 20 сентября советскими властями, заключен в тюрьму в Дрездене и допрошен о его контактах с американцами. Наконец, 13 марта 1948 года он был освобожден после того, как согласился шпионить в пользу Советов. В апреле 1949 года он решил бежать из советской зоны и отправился в западные оккупационные зоны ( оккупированную союзниками Германию ) через Западный Берлин. Последний раз его имя появилось в документах в 1951 году. В 1973 году он был награжден Федеральным крестом за заслуги .

В извещении о смерти из района Франкфурта указывается, что он умер в возрасте 97 лет. Согласно этому уведомлению, он был похоронен 5 ноября 2005 года в Бад-Хомбурге.

Изобретения Менцера

Во время службы Менцера в ОКВ/Ши и Абвере между 1935 и 1945 годами он отвечал за ряд достижений в области машинной криптографии. Его метод заключался в адаптации использования штифтов Хагелина для обеспечения неравномерного движения колес в криптографических машинах.

До Второй мировой войны в Германии использовалось два типа шифровальных машин. Это были шифровальная машина «Энигма» и криптографическая машина типа «Хагелин». В последнем случае все колеса совершали один шаг при каждом шифровании, при этом цикл расширялся за счет использования колес разной длины . В случае с «Энигмой» движение было по типу одометра , с единственным изменением в начальной точке цикла на каждом роторе. Изобретения Фрица Менцера были призваны сделать такие движения непредсказуемыми.

Типы устройств и описание
Немецкое имя устройства	Перевод	Год изобретения	Примечания к устройству
Ролик для заполнения зазоров	Колесо для заполнения пробелов	февраль 1943 г.	В обычном роторе «Энигмы» с левой стороны имелось подвижное (относительно ротора) кольцо с одной ведущей насечкой, а с правой — неподвижное блокирующее колесо с 26 насечками, регулирующее привод. Когда приводной паз на одном роторе достигнет положения считывания, следующий подчиненный ротор переместится на одну позицию. В Lückenfüllerwalze насечное кольцо закреплялось на роторе и имело 26 приводных насечек, любую из которых можно было заполнить, чтобы сделать их неактивными, что обеспечивало неравномерность хода подчиненного ротора. Доктор Вальтер Фрике отвечал за первоначальный дизайн устройства.
Ключевое устройство 39 (СГ-39)	Ключевое устройство 39	1939	Основная статья: Ключевое устройство 39
М40	Устройство 40	февраль 1940 г.	Это была машина, разработанная Менцером в 1940 году и так и не использовавшаяся. Машина имела механическое управление. Это был цилиндр с примерно 30 прорезями для шифралфавитов. Эти прорези вращались с помощью рукоятки и могли перемещаться от 0 до 3 после каждой буквы. Алфавит открытого текста был смешанным и располагался в фиксированном горизонтальном слоте. Открытый текст был зашифрован путем чтения этого алфавита открытого текста с шифралфавитом, который был помещен рядом с ним. Отто Буггиш описал эти принципы как принципы Таблицы Триттхайма , исторического криптографического принципа 17 века. Это была форма многоалфавитного шифра . Движение управлялось тремя (или, возможно, четырьмя) с положительными и отрицательными настройками выступов, как в машинах Хагелина. Движение представляло собой сумму положительных настроек с соблюдением принципа перекрытия, аналогичного по принципу действия устройству М-209 . Отто Буггиш не знал ни цикла движения колес, ни деталей конструкции, с помощью которой они изменяли движение при повороте рукоятки. Дополнительная безопасность была обеспечена за счет одновременного использования только 36 полосок, при этом около 4 слотов оставались пустыми. Когда эти слоты достигали позиции шифрования, случайная буква выбиралась и вставлялась в зашифрованный текст, а буква открытого текста шифровалась следующей полосой, пришедшей на позицию шифрования. Никаких идей относительно общего количества используемых полосок или частоты изменения настроек не сформулировано. Предварительные испытания, проведенные доктором Дерингом и Отто Бугишем, дали машине высокий рейтинг безопасности. Однако он был таким же громоздким, как и шифровальное устройство «Энигма» , и не мог печатать буквы, что на тот момент было главным желаемым улучшением. По этим причинам он был отклонен, и была построена только лабораторная модель.
Ключевое устройство 41 (СГ-41)	Ключевое устройство 41	1941	Ключевое устройство 41 — мельница Гитлера Основная статья: Ключевое устройство 41 Эта шифровальная машина была основана на шифровании Хагелина, но включала в себя механизм переменного шага колес Хагелина. Устройство имело шесть штыревых колес, которые были взаимно первичными. Первые пять из этих колес имели удары 1,2,4,8 и 10 соответственно. Шестое колесо сделало эти удары положительными и отрицательными. Цикл шифрования одной буквы состоял из трех элементов: Это имело место тогда и только тогда, когда шестое колесо имело активный штифт в положении индекса движения . Если это было так, то произошло все следующее: Колесо 1 переместилось на один шаг. Каждое из оставшихся четырех колес переместилось на один шаг, если только колесо слева от него не имело активный штифт в положении индекса движения, и в этом случае оно переместилось бы на два шага. Был сгенерирован удар ключа, который представлял собой сумму всех ударов колес, у которых были активные штифты в положении индекса удара . Однако, если бы шестое колесо имело активный штифт в положении индекса удара , ключевой удар был бы равен 25 минус сумма всех остальных ударов. В таких обстоятельствах ключ будет дополнять сам себя. Идентичен шагу 1, за исключением случаев, когда выяснялось, имеет ли колесо 6 активный штифт в положении индекса движения . На этом этапе Колесо 6 также перешло на одну или две позиции, в зависимости от состояния Колеса 5. Первоначальные спецификации предусматривали создание легкой и прочной машины для использования подразделениями передовой части дивизии. Менцер разработал его как шифровальную ленту, управляемую с клавиатуры, чтобы повысить скорость шифрования. В результате работы с клавиатурой он смог изменить расположение букв на печатающих колесах, чтобы сгладить частоту шифрования. Во время войны возникла нехватка алюминия и магния, в результате чего машина весила от 12 до 15 килограммов, что было слишком тяжело для использования в полевых условиях. Удаление клавиатуры сделало бы машину легче, но конструкция печатающих колес не позволяла использовать их непосредственно для шифрования. Производство остановилось, потому что никто не знал, что делать. Было построено около 1000 машин, которые были переданы Абверу, который начал их использовать в 1944 году. Люфтваффе . предположительно использовало их для десятизначных перевозок, возможно, для сводок погоды
Ящик для ключей	Футляр для ключей, Ящик с шифром		Шифровальная коробка представляла собой механическое шифровальное устройство, использующее принципы скользящих полос. По сути, это была коробка весом 3/4 фунта алюминиевая , содержащая три штыревых колеса Хагелина и винтовую пружину, которая определяла ход скользящей полосы или логарифмической линейки наверху коробки». На логарифмической линейке были написаны два алфавита : по 13 символов каждого на фиксированной основе и по 13 символов каждого сверху и снизу скользящей полосы. Последние были написаны так, что в фазе одновременно находился только один алфавит. Алфавиты можно было менять так часто, как требовалось. При использовании затвор оттягивался вправо до упора, заводя пружину, приводившую в движение механизм. Нажатие кнопки освободило слайд и переместило его влево. В одном или обоих положениях чтения $A_{1}$ $A_{2}$, пинки все были неактивны, слайд остановился и произошло шифрование. Если шаг пришел от $A_{2}$ один, или $A_{1}$ и $A_{2}$ вместе слайд сделал дополнительный шаг. Когда слайд остановился, верхний или нижний алфавит оказался в фазе, и можно было прочитать значение шифрования. Повторное нажатие кнопки позволит полосе скользить влево до следующей остановки. Многие устройства Enigma планировалось заменить на Schlüssselkasten. Он имел достаточно высокий уровень безопасности. Учитывая алфавиты на боковой линейке, можно было восстановить схемы булавок, используя шпаргалку из примерно 30 букв. Без шпаргалки потребовалась бы компьютерная помощь и потребовалось бы большое количество шифров для восстановления алфавитов. Была рассмотрена модификация, в которой два 26-значных алфавита сдвигались друг к другу, а не к 13-значным сегментам. Это значительно повысило бы безопасность устройства, поскольку для восстановления алфавитов потребовалось бы больше текста. Однако это упростило бы восстановление схемы контактов после восстановления алфавита. Решение одного сообщения было весьма маловероятным
Ключевая шайба	Стопорная шайба		Он был разработан Мензером для использования агентами . Принцип действия был аналогичен Шлюсселькастену. Использовались три сбрасываемых колеса с постоянными насечками. Для шифрования внутренний диск вращался, чтобы завести пружину. Нажатие клавиши освободит внутренний диск и позволит ему вращаться до тех пор, пока не остановится кольцами с надрезами. Если внутренний диск остановился в положении, в котором его буквы находились в фазе с буквами внешнего диска, значение шифрования было бы прочитано напрямую. Если бы остановка находилась в промежуточном положении, то был бы прочитан номер строки, противоположной простому значению, и значение шифрования было взято из ячейки с этим номером.
ключевое колесо	Ключевое колесо		Schlüssselrad представлял собой ручное шифровальное устройство, также предназначенное для использования агентами. Он состоял из двух дисков. Нижний диск имел по краю 52 выемки или отверстия, в которые можно было вставить карандаш или стилус, чтобы повернуть диск. На лицевой стороне диска было 52 ячейки, в которые можно было дважды вписать алфавит, смешанный с клавиатуры, по часовой стрелке. Верхний диск имел прямой стандартный алфавит, начертанный по часовой стрелке на одной половине его периферии, рядом с полукруглыми окнами, которые, когда два диска были собраны концентрически, обнаруживали на нижнем диске 26 символов смешанной последовательности. На верхнем диске также была выемка по краям, из-за которой открывались десять отверстий на нижнем диске. Рядом с этой выемкой были вписаны цифры от 0 до 9, против часовой стрелки, так что, когда открытые отверстия совпадали с цифрами, буквы на нижнем диске совпадали с буквами на верхнем диске. Использовались различные методы генерации ключей. На чилийских ссылках 11-буквенное ключевое слово было пронумеровано как ключ транспонирования, при этом первая цифра двузначного числа опускалась. Этот ключ был расширен путем добавления двухзначного числа групп и четырехзначной временной группы: АНТОФОГАСТА 1 6 0 7 4 8 5 2 9 1 3 1 2 1 4 4 0 По другим ссылкам последовательность Фибоначчи из 100–125 цифр будет генерироваться посредством различных манипуляций с датой, временем и секретным числом. Если бы сообщение было длиннее ключа, оно было бы перевернуто столько раз, сколько необходимо. Также использовались таблицы генерации ключей. При использовании ключ служил входом в автоклав. После совмещения алфавитов по заранее установленной системе или по указателю в сообщении стилус вставлялся в отверстие, соответствующее первой ключевой цифре, и нижний диск вращался по часовой стрелке до упора стилуса в конец выемки. . Затем открытый текст был найден на верхнем диске, а его зашифрованное значение считано с нижнего диска. Затем стилус располагался целиком, соответствующем второй цифре ключа, и та же процедура повторялась для второй буквы текста. Таким образом, истинный ключ в любой точке одного и того же шифра был равен сумме всех предыдущих вводов ключей ( мод. 26).