Шифр кратковременной погоды
Шифр короткой погоды ( нем . Wetterkurzschlüssel , сокращенно WKS ), также известный как книга коротких сигналов погоды , представлял собой шифр , представленный в виде кодовой книги, который использовался радиотелеграфистами на борту подводных лодок немецкого флота ( Кригсмарине ) во время Вторая мировая война . Он использовался для сжатия сводок погоды в короткое семибуквенное сообщение, которое было зашифровано с помощью военно-морской «Энигмы» и передано радистами на станции перехвата на берегу, где оно было расшифровано «Энигмой» и реконструировано семибуквенным сводкой погоды. [1] [2]
История
[ редактировать ]Во время Второй мировой войны в разное время действовали разные варианты шифра. Первый выпуск носил кодовое название Weimar . 20 января 1942 года его заменило издание «Айзенах» третье издание ключа погоды под кодовым названием «Наумбург» . 10 марта 1943 года вступило в силу .
9 мая 1941 года во время операции «Первоцвет» — операции по оккупации Ондалснеса и созданию диверсии к югу от Тронхейма в Норвегии в рамках Норвежской кампании . [3] неповрежденная шифровальная машина Naval Enigma (M3), копия «веймарской» версии короткого погодного шифра и копия короткой сигнальной книги ( нем . Kurzsignalbuch или Kurzsignale сокращенно ) были обнаружены с подводной лодки U-110 , которая был пойман в Северной Атлантике к востоку от мыса Фэрвелл , Гренландия . [4] Это позволило криптоаналитикам в Блетчли-парке взломать шифрование М3 и расшифровать радиосообщения немецких подводных лодок.
Шифр кратковременной погоды сыграл решающую роль в криптоанализе военно-морской загадки M4 и дал отличные результаты . 30 октября 1942 года копия Wetterkurzschlüssel , краткого шифра погоды, и короткой сигнальной книги Kurzsignale , были обнаружены в ходе дерзкого рейда на подводную лодку U-559, когда трое моряков Королевского флота, лейтенант Энтони Фассон , матрос Колин Грейзер и NAAFI помощник столовой Томми Браун затем поднялись на борт заброшенной подводной лодки и обнаружили документы после 90-минутного поиска. [5] Они достигли правительственного кода и шифра в Блетчли-парке после трехнедельной задержки, 24 ноября 1942 года. Документы, стоившие жизни Фассону и Грейзье, оказались особенно важными для взлома военно-морской загадки M4. Восстановленная версия короткого шифра погоды была версией Эйзенаха . В отличие от первой версии «Веймара» , «Айзенах» не перечислял 26 положений ротора, которые обозначались буквой и использовались при шифровании сводок погоды. Таким образом, криптоаналитики Hut 8 посчитали, что все четыре ротора использовались для шифрования сводок погоды. Тестирование на Бомбах начало выявлять погодные поцелуи (идентичные сообщения в двух криптосистемах). [6] 13 декабря 1942 года кроватка, полученная с помощью шифра кратковременной погоды, дала ключ с вращающимся Umkehrwalze Naval Enigma M4 ( реверсивный ролик или отражатель) в нейтральном положении, что сделало его эквивалентным стандартной Enigma и, таким образом, сделало B-Dienst сообщения потенциально взломанными. на существующих бомбах. [7] Хата 8 узнала, что 4-буквенные индикаторы для обычных сообщений подводных лодок были такими же, как и 3-буквенные индикаторы для сообщений о погоде в тот же день, за исключением одной дополнительной буквы. Это означало, что, как только был найден ключ для сообщения о погоде в любой день, нужно было проверить четвертый ротор только в 26 положениях, чтобы найти полный четырехбуквенный ключ. К концу дня в воскресенье, 13 декабря, Роджер Уинн из отдела слежения за подводными лодками в Блетчли-парке знал, что шифр Shark Enigma был взломан.
Когда 10 марта 1943 года было представлено третье издание краткой сигнальной книжки, Хата 8 была немедленно лишена шпаргалок. Однако к 19 марта шпаргалки снова использовались персоналом Хижины 8, используя метод использования коротких сигналов наблюдения. Это были сообщения подводных лодок, когда был установлен контакт с кодовой книгой Kurzsignalheft . Хату 8 удалось решить Акулу за 90 из 112 дней до конца июня. В отчетах Kurzsignalheft также использовался М4 в режиме М3. К концу июня четырехроторные бомбы поступили на вооружение в Блетчли-Парке, а к августу были приняты на вооружение ВМС США. Начиная с сентября, проблема Shark обычно решалась в течение 24 часов.
Операция
[ редактировать ]Подводная лодка кодировала сводки погоды с помощью краткого шифра погоды, а затем шифровала их с помощью военно-морской загадки. Береговой патруль Кригсмарине расшифровал и декодировал сообщение, а затем переправил его на центральную метеорологическую станцию, которая ретранслировала данные в виде корабельной синоптики, предварительно зашифровав их аддитивными таблицами с использованием шифра, который назвал Гермет 3 персонал Хижины 8 . . [8]
Короткий шифр погоды кодирует сводки погоды с использованием полифонического однобуквенного кода с отсутствующим X. [9]
А = +28° ◦ B = +27° ◦ C = +26° ◦ D = +25° ◦ . . . ◦ W = +6° ◦ Y= +5° ◦ Z = +4° ◦
A = +3° ◦ B = +2° ◦ C = +1° ◦ D знак равно 0° ◦ E = −1° ◦ F = −2° ◦ . . . ◦ Z = −21° ◦
Аналогичным образом температура воды, атмосферное давление, влажность, направление и скорость ветра, видимость, степень облачности, географическая широта и географическая долгота должны были кодироваться в установленном порядке, при этом сводка погоды состояла из одного короткого слова. Основываясь на приблизительном знании местоположения подводной лодки, телеграфист Кригсмарине, получивший сообщение, мог перевести букву «S» согласно приведенной выше таблице, которая могла означать 10 ° C или -15 ° C, обратно в правильную температуру. .
Точно так же направление и тип зыби также кодировались одной буквой:
----------------------------------------------------- Direction from which | Type of swell the swell comes | low | middle high | high | ----------------------------------------------------- N | a | i | q | NE | b | j | r | E | c | k | s | SE | d | l | t | S | e | m | u | SW | f | n | v | W | g | o | w | NW | h | p | x | No swelling | | | | y Intermittent | | | | z
В качестве примера шифра — сводка погоды для 68° северной широты, 20° западной долготы (север Исландии ) с атмосферным давлением 972 миллибар, температурой минус 5 °С, ветром северо-западным силой 6 (по шкале Бофорта ), 3/. Перистая облачность 10, видимость 5 морских миль будет кодироваться как MZNFPED. [10]
Публикации
[ редактировать ]- Бауэр, Артур О. (1997), Пеленгация как оружие союзников против немецких подводных лодок ] ( с 1939 по 1945 год на немецком языке), Diemen, NL: Самостоятельная публикация, ISBN 978-3-00-002142-8
- Бауэр, Фридрих Л. (2007), Расшифрованные секреты. Методы и принципы криптологии (4., исправленное и расширенное издание), Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк: Springer, ISBN. 978-3-540-24502-5
- Пфайффер, Пол Н. (октябрь 1998 г.), «Взлом немецких погодных шифров в Средиземноморском отряде, 849-я служба радиоразведки», Cryptologia , 22 (4): 354–369, doi : 10.1080/0161-119891886975 , ISSN 0161-1194
- Ульбрихт, Хайнц (2005), Шифровальная машина «Энигма» – ложная безопасность. Вклад в историю спецслужб [ Шифровальная машина «Энигма» – Обманчивая безопасность. Вклад в историю спецслужб ], Диссертация, факультет математики и информатики, Технический университет Брауншвейга (на немецком языке).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Т.В. Кернер (5 декабря 1996 г.). Тринити-холл (ред.). Удовольствие от счета . Издательство Кембриджского университета. стр. 399 –. ISBN 978-0-521-56823-4 .
- ^ «Взлом кода и битва за Атлантику, Дэвид Кан» (PDF) . Лекция № 36 Мемориала Хармона USAFA. п. 8. Архивировано из оригинала (PDF) 27 марта 2014 года . Проверено 27 апреля 2016 г.
- ^ Дэвид Браун (5 ноября 2013 г.). Военно-морские операции кампании в Норвегии, апрель – июнь 1940 г. Тейлор и Фрэнсис. п. 78. ИСБН 978-1-135-27377-4 .
- ^ Хью Себаг-Монтефиоре (21 июля 2011 г.). Энигма: Битва за код . Орион. п. 88. ИСБН 978-1-78022-123-6 .
- ^ Дэвид Кан (1 января 2012 г.). Овладение загадкой – гонка за расшифровку кодов немецких подводных лодок, 1939–1943 гг . Аннаполис : Издательство Военно-морского института. стр. 255–264. ISBN 978-1-59114-807-4 .
- ^ Майкл Смит (20 января 2011 г.). Взломщики кодов из Блетчли-Парка . Издательство Bitback. п. 67. ИСБН 978-1-84954-623-2 .
- ^ Дэвид Кан (1 января 2012 г.). Овладение загадкой – гонка за расшифровку кодов немецких подводных лодок, 1939–1943 гг . Аннаполис : Издательство Военно-морского института. п. 265. ИСБН 978-1-59114-807-4 .
- ^ Эрскин, Ральф (13 января 2008 г.). «Захваченные документы Кригсмарине-загадка в Блетчли-парке». Криптология . 32 (3): 199–219. дои : 10.1080/01611190802088318 . S2CID 28408084 .
- ^ Бауэр, Фридрих Л. (2007). Расшифрованные тайны. Методы и принципы криптографии (4-е изд.). Спрингер. п. 73.
- ^ Т.В. Кернер (5 декабря 1996 г.). Удовольствие от счета . Издательство Кембриджского университета. стр. 399 –. ISBN 978-0-521-56823-4 .