Типекс

В истории криптографии машины Typex (альтернативно Type X или TypeX ) были британскими шифровальными машинами, использовавшимися с 1937 года. Это была адаптация коммерческой немецкой Enigma с рядом усовершенствований, которые значительно повысили ее безопасность. Шифровальная машина (и ее многочисленные модификации) использовалась до середины 1950-х годов, когда стали использоваться другие, более современные военные системы шифрования.

Описание

Как и «Энигма», «Типекс» был роторной машиной . Typex выпускался в нескольких вариантах, но все они имели пять роторов, а не три или четыре, как у Enigma. Как и в случае с «Энигмой», сигнал посылался через роторы дважды с использованием « отражателя » в конце пакета роторов. На роторе Typex каждый электрический контакт был удвоен для повышения надежности.

Из пяти роторов обычно первые два были неподвижными. Это обеспечивало дополнительное шифрование, не усложняя механизмы поворота ротора. Их цель была похожа на панель подключения в «Энигмах», предлагая дополнительную рандомизацию, которую можно было легко изменить. Однако, в отличие от коммутационной панели «Энигмы», проводку этих двух роторов нельзя было легко менять изо дня в день. Плагины были добавлены в более поздние версии Typex.

Основным улучшением Typex по сравнению со стандартной Enigma было то, что роторы машины имели несколько выемок, которые вращали соседний ротор. Это устранило целый класс атак на систему, тогда как фиксированные засечки Enigma привели к появлению в зашифрованном тексте определенных шаблонов, которые можно было увидеть при определенных обстоятельствах.

Некоторые роторы Typex состояли из двух частей: полоска в металлический корпус вставлялась с проводкой. Разные корпуса имели разное количество выемок по ободу, например 5, 7 или 9 выемок. Каждую пулю можно было вставить в гильзу двумя разными способами, перевернув ее. При эксплуатации все роторы машины будут иметь кожухи с одинаковым количеством насечек. Обычно из набора из десяти выбирались пять слизней.

На некоторых моделях операторы могли достигать скорости 20 слов в минуту, а выходной зашифрованный или открытый текст печатался на бумажной ленте. В некоторых портативных версиях, таких как Mark III, сообщение печаталось левой рукой, а правая рука поворачивала ручку. ^{[ 1 ]}

В нескольких статьях Typex в Интернете говорится, что только вазелин для смазки машин Typex использовался и что никакая другая смазка не использовалась. Для смазки контактов диска ротора использовался вазелин. Без этого существовал риск возникновения дуги, которая могла бы сжечь изоляцию между контактами. В остальной части машины использовались два сорта масла (Spindle Oils 1 и 2). Регулярная чистка и уход были необходимы. с буквами и цифрами . балаты В частности, необходимо было постоянно смазывать диски ^{[ нужна ссылка ]}

История и развитие

К 1920-м годам британское правительство искало замену своим системам книжного шифрования , которые оказались небезопасными, медленными и неудобными в использовании. В 1926 году была создана межведомственная комиссия для рассмотрения вопроса о возможности замены их шифровальными машинами. В течение нескольких лет и с большими затратами комитет исследовал ряд вариантов, но ни одно предложение не было принято. Одно из предложений было выдвинуто командиром звена Освином GWG Ливудом адаптировать коммерческую «Энигму» путем добавления печатного устройства, но комитет решил не поддерживать предложение Ливуда.

Typex Mk III представлял собой портативную версию с приводом от ручки.

В августе 1934 года Ливуд начал работу над машиной, разрешенной Королевскими ВВС . Лайвуд работал с Дж. К. Колсоном, Альбертом П. Леммоном и Эрнестом В. Смитом в Кидбруке в Гринвиче , с типографией, предоставленной Creed & Company . Первый прототип был доставлен Министерству авиации 30 апреля 1935 года. В начале 1937 года в ВВС Великобритании было поставлено около 30 машин Typex Mark I. Первоначально машина называлась «RAF Enigma с навесным оборудованием Type X».

Проектирование его преемника началось в феврале 1937 года. В июне 1938 года Typex Mark II был продемонстрирован комитету по шифровальным машинам, который утвердил заказ на 350 машин. Модель Mark II была громоздкой и включала два принтера: один для открытого текста, другой для зашифрованного текста. В результате он был значительно больше, чем Enigma, весил около 120 фунтов (54 кг) и имел размеры 30 дюймов (760 мм) × 22 дюйма (560 мм) × 14 дюймов (360 мм). После испытаний машина была принята на вооружение Королевских ВВС, армии и других государственных ведомств. Во время Второй мировой войны большое количество машин Typex было изготовлено производителем счетных машин Powers-Samas . ^{[ 2 ]}

Typex Mark III был более портативным вариантом, в котором использовались те же барабаны, что и в машинах Mark II, привод которых осуществлялся поворотом ручки (также можно было прикрепить моторный привод). Максимальная скорость работы составляет около 60 букв в минуту, что значительно медленнее, чем 300, достижимых у Mark II.

Typex Mark VI был еще одним вариантом с ручным управлением, размером 20 дюймов (510 мм) × 12 дюймов (300 мм) × 9 дюймов (230 мм), весом 30 фунтов (14 кг) и состоящим из более чем 700 компонентов.

С ноября 1941 года на машину установили разъемы для отражателя.

Для связи между союзниками во время Второй мировой войны была разработана комбинированная шифровальная машина (CCM), которая использовалась в Королевском флоте с ноября 1943 года. CCM была реализована путем внесения модификаций в Typex и машину США ECM Mark II, чтобы они могли быть совместимым.

Typex Mark VIII представлял собой Mark II, оснащенный перфоратором Морзе.

Typex 22 (BID/08/2) и Typex 23 (BID/08/3) были поздними моделями, в которых для повышения безопасности использовались коммутационные панели. Mark 23 представлял собой Mark 22, модифицированный для использования с CCM. В Новой Зеландии Typex Mark II и Mark III были заменены Mark 22 и Mark 23 1 января 1950 года. Королевские ВВС использовали комбинацию Creed Teleprinter и Typex до 1960 года. Это объединение позволило одному оператору использовать перфоленту и распечатки для отправки и получения зашифрованных материалов.

По оценкам Эрскина (2002), к концу Второй мировой войны было построено около 12 000 машин Typex.

Безопасность и использование

Менее чем через год после начала войны немцы смогли прочитать все британские военные коды, кроме Typex. ^{[ 3 ]} который использовался британскими вооруженными силами и странами Содружества, включая Австралию, Канаду и Новую Зеландию. Королевский флот решил принять на вооружение RAF Type X Mark II в 1940 году после испытаний; на восьми станциях уже были машины Типа Х. В конечном итоге потребуется более 600 машин. Первоначально Новая Зеландия получила две машины по цене 115 фунтов стерлингов каждая для Окленда и Веллингтона. ^{[ 4 ]}

В 1943 году американцы и британцы договорились о создании комбинированной шифровальной машины (CCM). Британский Typex и американский ECM Mark II можно адаптировать для обеспечения совместимости. Хотя британцы показывали американцам Typex, американцы никогда не позволяли британцам увидеть ECM, который представлял собой более сложную конструкцию. Вместо этого для обоих были созданы вложения, которые позволяли им читать сообщения, созданные на другом.

В 1944 году Адмиралтейство решило поставить две машины CCM Mark III (Typex Mark II с адаптерами для американского CCM) для каждого «крупного» военного корабля, включая корветы, но не подводные лодки; Судами РНЗН были « Ахиллес» , «Арабис» (тогда вышедший из строя), «Арбутус» , «Гамбия» и «Матуа» . ^{[ 5 ]}

Хотя британская тестовая криптоаналитическая атака достигла значительного прогресса, результаты были не такими значительными, как против Enigma, из-за возросшей сложности системы и низкого уровня трафика.

Машина Typex без роторов была захвачена немецкими войсками в Дюнкерке во время битвы за Францию , и более чем одна немецкая криптоаналитическая секция предложила попытаться взломать Typex; однако организация по взлому кодов B-Dienst отказалась от этого через шесть недель, когда в дальнейшем времени и персонале для таких попыток было отказано. ^{[ 6 ]}

Один немецкий криптоаналитик заявил, что Typex более безопасен, чем Enigma, поскольку у него было семь роторов, поэтому не было предпринято никаких серьезных усилий для взлома сообщений Typex, поскольку они считали, что даже сообщения Enigma невозможно взломать. ^{[ 7 ]}

Хотя Typex считается имеющим хорошую безопасность, исторические данные гораздо менее ясны. Продолжалось расследование безопасности Typex, возбужденное немецкими военнопленными в Северной Африке, утверждавшими, что трафик Typex можно расшифровать.

Краткая выдержка из отчета

СОВЕРШЕННО СЕКРЕТНО U [ZIP/SAC/G.34]
ВОЗМОЖНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ TYPEX НЕМЕЦКИМИ СИГНАЛЬНЫМИ СЛУЖБАМИ

Ниже приводится краткое изложение полученной к настоящему времени информации о попытках Германии взломать британскую машину Typex, основанной на допросах P/W, проведенных во время и после войны. Он разделен на (а) допросы в Северной Африке, (б) информацию, собранную после окончания войны, и (в) попытку обобщить доказательства за и против возможности немецких успехов.

Помимо неподтвержденного сообщения агента во Франции от 19 июля 1942 года о том, что ВВС использовали две британские машины, захваченные в Дюнкерке, для пропуска собственного трафика между БЕРЛИНОМ и ГОЛДАПом, наши доказательства во время войны основывались на сообщениях о том, что ОКХ было используя материал Typex, оставшийся в Тобруке в 1942 году.

Машины Typex продолжали использоваться еще долго после Второй мировой войны. Военные Новой Зеландии использовали машины TypeX до начала 1970-х годов, избавившись от своей последней машины примерно в 1973 году. ^{[ 8 ]}

Преимущества перед Энигмой

Все версии Typex имели преимущества перед немецкими военными версиями машины Enigma. Немецкими эквивалентными телетайпами во время Второй мировой войны (использовавшимися высокопоставленными, но не полевыми подразделениями) были Lorenz SZ 40/42 и Siemens и Halske T52, использующие шифры Fish .

Большинству версий «Энигмы» для эффективной работы требовалось два оператора: один для ввода текста в «Энигму», а другой для копирования зашифрованных или расшифрованных символов; для Typex требовался только один оператор.
Typex избегал ошибок копирования оператором, поскольку зашифрованный или расшифрованный текст автоматически печатался на бумажной ленте.
В отличие от Enigma, машины Typex I были связаны с телетайпами, а машины Typex II могли быть подключены при необходимости.
Сообщения Enigma нужно было писать, шифровать, передавать (с помощью Морзе), получать, расшифровывать и записывать снова, в то время как сообщения Typex печатались, автоматически шифровались и передавались за один шаг, причем верно и обратное. ^{[ 9 ]}

См. также

Криптоанализ загадки
Криптоанализ шифра Лоренца
Mercury (Typex Mark X) — потомок Typex, используемый для онлайн-трафика.

Цитаты

^ Деворс и Крух
^ Кэмпбелл-Келли
^ Комер, Тони (2021), Комментарий: решающая роль Польши в разгадке загадки и преобразовании операций разведки Великобритании , Королевский институт объединенных служб
^ циркуляры RN M 0707/40, 1 мая 1940 г. и M 013030/40, 26 июля 1940 г. в архиве NZ RNZN, файл R21466809.
^ RN циркуляр AFO S 7/44 в архиве NZ RNZN Военно-морской файл R21466810
^ Феррис, Джон (7 мая 2007 г.). Интеллект и стратегия: Избранные очерки . Рутледж. п. 165. ИСБН 9781134233342 .
^ Рэтклифф, Ребекка Энн (2006). Заблуждения интеллекта . Издательство Кембриджского университета. п. 165. ИСБН 0-521-85522-5 .
^ Могон, Эрик. «Глава 8-История безопасности связи в Новой Зеландии / Коды и шифры во Второй мировой войне» . Неофициальная история связей РНЗН . Ассоциация связистов РНЗН . Проверено 28 декабря 2014 г. ( PDF-версия - 135 Кб)
^ Феррис, Джон Роберт (2005). Интеллект и стратегия . Рутледж. стр. 153 . ISBN 0-415-36194-Х .

Общие и цитируемые ссылки

Мартин Кэмпбелл-Келли , ICL: история бизнеса и техники , Oxford University Press , 1990.
Дороти Кларксон, «Шифровочные машины: обслуживание и восстановление на протяжении шестидесяти лет», Cryptologia , 27 (3), июль 2003 г., стр. 209–212.
Шифр А. Деворс и Луи Кру, «Машинная криптография и современный криптоанализ», Artech House, 1985, стр. 144–145; 148–150.
Ральф Эрскин, «Адмиралтейство и шифровальные машины во время Второй мировой войны: в конце концов не такие уж глупые». Журнал истории разведки 2 (2) (зима 2002 г.).
Ральф Эрскин, «Развитие Typex», The Enigma Bulletin 2 (1997): стр. 69–86.
Кру и Диворс, «Криптограф Typex» Cryptologia 7 (2), стр. 145–167, 1983 г.
Эрик Моргон, «История безопасности связи в Новой Зеландии», Часть 1 (PDF) . Возможно, связанная страница в формате html.

Внешние ссылки

Серия фотографий Typex Mk III.
Страница Джерри Прока на Typex
Графический симулятор Typex для Microsoft Windows
Виртуальный онлайн-симулятор Typex
Страница Крипто-музея на Typex

[1] Деворс и Крух

[2] Кэмпбелл-Келли

[3] Комер, Тони (2021), Комментарий: решающая роль Польши в разгадке загадки и преобразовании операций разведки Великобритании , Королевский институт объединенных служб

[4] циркуляры RN M 0707/40, 1 мая 1940 г. и M 013030/40, 26 июля 1940 г. в архиве NZ RNZN, файл R21466809.

[5] RN циркуляр AFO S 7/44 в архиве NZ RNZN Военно-морской файл R21466810

[6] Феррис, Джон (7 мая 2007 г.). Интеллект и стратегия: Избранные очерки . Рутледж. п. 165. ИСБН 9781134233342 .

[7] Рэтклифф, Ребекка Энн (2006). Заблуждения интеллекта . Издательство Кембриджского университета. п. 165. ИСБН 0-521-85522-5 .

[8] Могон, Эрик. «Глава 8-История безопасности связи в Новой Зеландии / Коды и шифры во Второй мировой войне» . Неофициальная история связей РНЗН . Ассоциация связистов РНЗН . Проверено 28 декабря 2014 г. ( PDF-версия - 135 Кб)

[ferris-9] Феррис, Джон Роберт (2005). Интеллект и стратегия . Рутледж. стр. 153 . ISBN 0-415-36194-Х .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]