М-94

М -94 представлял собой часть криптографического оборудования, используемого армией США , состоящего из нескольких дисков с буквами, расположенных в виде цилиндра . Он также использовался ВМС США под названием CSP 488 .

Устройство было задумано полковником Паркером Хиттом , а затем разработано майором Джозефом Моборном в 1917 году; основан на системе, изобретенной Томасом Джефферсоном и Этьеном Базери . Официально принятый на вооружение в 1922 году, он использовался примерно до 1942 года, когда его заменили более сложные и безопасные электромеханические роторные машины , в частности М-209 . ^[1]

Принцип

Устройство состояло из 25 алюминиевых дисков, прикрепленных к стержню длиной четыре с половиной дюйма, каждый из которых содержал 26 букв латинского алфавита в перемешанном порядке по окружности (за исключением 17-го диска, который начинался с буквы «АРМИЯ США»). Каждое колесо имело разное расположение алфавита и было проштамповано идентификационным номером и буквой; Колеса обозначались по букве, следующей за буквой «А» на этом колесе, от «B 1» до «Z 25». Колеса могли быть собраны на стержне в любом порядке; порядок, используемый во время кодирования, включал ключ . Их было 25! (25 факториал ) = 15 511 210 043 330 985 984 000 000 (более 15 септиллионов) возможных ключей, что можно выразить примерно как 84-битный размер ключа .

Сообщения шифровались по 25 букв одновременно. Поворачивая диски по отдельности, оператор выравнивал буквы в сообщении по горизонтали. Затем любая из оставшихся строк по окружности цилиндра отправлялась в качестве зашифрованного текста . Для расшифровки колеса поворачивали до тех пор, пока одна строка не совпадала с блоком зашифрованного текста из 25 букв. появится Тогда открытый текст на одной из других строк, которую можно будет легко обнаружить визуально, поскольку она будет единственной, которую можно будет «читать».

Принцип, на котором основан M-94/CSP-488, был впервые изобретен Томасом Джефферсоном в 1795 году в его «колесном шифре», но не стал широко известен и был независимо изобретен Этьеном Базери столетие спустя.

М-138-А

В развитие того же общего принципа машина полосового шифрования M-138-A, использовавшаяся армией, военно-морским флотом США (как CSP-845), береговой охраной и Государственным департаментом во время Второй мировой войны, содержала сотни плоских картонных полосок. Каждая полоска содержала зашифрованный алфавит, повторявшийся дважды, который можно было перемещать вперед и назад в рамке; при этом для каждого сеанса шифрования выбирается 30. Полосовой шифр мог бы взаимодействовать с М-94, если бы были предоставлены подходящие полосы.

В оригинальной конструкции использовалась алюминиевая основа. Уильям Ф. Фридман описывает проблему их производства и способы ее решения:

«Вскоре криптологам как армии, так и флота стало очевидно, что значительное повышение криптобезопасности будет достигнуто, если алфавиты устройства М-94 можно будет сделать вариантными, а не инвариантными. В обеих службах начались попытки разработать практический инструмент, основанный на Я не буду тратить время на описание всех этих разработок, а только окончательную форму той, которая была принята на вооружение армии, типа устройства полосового шифрования, М-138-А. В этой форме использовалось алюминиевое основание, в котором были каналы с нависающими краями. Возможно, вам будет интересно узнать об этом после того, как я отказался от попыток найти фирму, которая могла бы это сделать.или могли бы изготовить такие алюминиевые рифленые устройства в больших количествах, миссис Фридман , с помощью женских ухищренийи уговорами от имени своей собственной группы в Береговой охране США ей удалось побудить или соблазнить одну фирму сделать их для нее. Именно так появились первые модели устройств ленточного шифрования.изготовлены из алюминия методом экструзии, и как армия США, благодаря административному сотрудничеству на межведомственном уровне и техническому сотрудничеству на семейном уровне,сочла целесообразным разработать и серийно производить свое устройство полосового шифрования типа М-138-А. Он использовался с 1935 по 1941 или 1942 год армией, военно-морским флотом, корпусом морской пехоты, береговой охраной и другими, включая министерство финансов и государственные департаменты. Она использовалась в качестве резервной системы даже после того, как Вооруженные силы, а также Государственный департамент начали использовать гораздо более совершенные и сложные шифровальные машины, обладающие высокой скоростью и безопасностью». ^[2]^{: стр.148}

Другая проблема заключалась в том, что в начале войны алюминия не хватало, и были предприняты попытки сделать основы полосового шифра из пластика или красного дерева, но с ограниченным успехом. К счастью, осенью 1943 года алюминий снова стал доступен для этого использования. ^[3]

Помимо военных, Государственный департамент и многие другие гражданские агентства (например, OSS ) использовали его для передачи наиболее важных сообщений и, несмотря на то, что теоретически это был мощный метод, допустили много ошибок, поэтому система была скомпрометирована, что позволило множеству стран Оси расшифровать ее.

Криптоанализ

Как и большинство классических шифров , полосовые шифры можно легко взломать, если перехваченного зашифрованного текста достаточно. М-94 все еще был достаточно хорош Однако это требует времени и специальных навыков, поэтому в первые годы Второй мировой войны для использования по назначению в качестве «тактического шифра»; аналогично более современным DRYAD и BATCO . M-138-A был сильнее, потому что карточки с новыми алфавитами можно было периодически выдавать, даже по радио с использованием более безопасных систем, таких как SIGABA , однако это не практиковалось до тех пор, пока США не обнаружили, что их полосы были скомпрометированы в начале 1943 года. Оба были заменены. на механической роторной машине М-209 по мере их появления. ^[2]^[1]

Основным методом криптоанализа M-138-A , практикуемым Axis, помимо физического захвата систем, было использование уязвимости к атаке с использованием известного открытого текста (например, когда один и тот же текст публиковался в пресс-релизах), а также тот факт, что посольства использовали слишком мало ^{[ нужны разъяснения ]} ключи и планки.

См. также

диск Джефферсона

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «Шифровочное устройство М-94» . Международный музей шпионажа . Проверено 14 февраля 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Фридман, Уильям Ф. (1965). «Шесть лекций по криптологии» (PDF) . Национальная школа криптологии Агентства национальной безопасности США, рассекречено в 1977, 1984 годах.
^ Текст дисплея в Национальном криптологическом музее.

Внешние ссылки

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б «Шифровочное устройство М-94» . Международный музей шпионажа . Проверено 14 февраля 2023 г.

[6lectures-2] Перейти обратно: ^а ^б Фридман, Уильям Ф. (1965). «Шесть лекций по криптологии» (PDF) . Национальная школа криптологии Агентства национальной безопасности США, рассекречено в 1977, 1984 годах.

[3] Текст дисплея в Национальном криптологическом музее.

[1]

[2]

[3]