Машина лоренца: Машина Лоренца | это… Что такое Машина Лоренца? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Машина Лоренца | это… Что такое Машина Лоренца?

Машина Лоренца (Lorenz-Chiffre, Schlüsselzusatz; Lorenz SZ 40 и SZ 42) — немецкая шифровальная машина, использовавшаяся во время Второй мировой войны для передачи информации по телетайпу. Британские аналитики, которые закодированный немецкий телетайпный трафик называли «Фиш» (рыба), шифры машины Лоренца и её саму называли «Туни» (тунец).

Машина Лоренца использовалась для передачи зашифрованных сообщений высокого уровня по немецким военным коммуникациям во время Второй мировой войны. Британские криптографы смогли взломать её шифр.

В то время как Энигма использовалась в основном в полевых условиях, машина Лоренца служила для коммуникации высокого уровня, где можно было применять тяжёлое оборудование, обслуживаемое специальным персоналом.

Машина Лоренца напоминала Энигму, поскольку в ней использовался ротор, но работала по другому принципу. Размеры машины составляли 51 см × 46 см × 46 см и была вспомогательным устройством стандартного телетайпа Лоренца.

С точки зрения криптографии, машина передавала поточный шифр.

Содержание

1 Шифр Вернама
2 Внутреннее устройство
3 Принцип работы
4 Анализ шифра
5 См. также
6 Примечания
7 Ссылки

Шифр Вернама

Основная статья: Шифр Вернама

Гильберт Вернам работал исследователем в AT&T Bell Labs. В 1917 году он изобрел шифровальную систему, которая использовала функцию «исключающего ИЛИ»^[1]. Её можно представить как следующую таблицу истинности, где единица представляет «правду», а ноль — «ложь».

ВХОД		ВЫХОД
A	B	A⊕B
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

В шифре Вернама:

Открытый текст ⊕ Ключ = Шифротекст

Шифротекст ⊕ Ключ = Открытый текст

Что позволяет одной и той же машине производить шифрование и расшифровку.

Идея Вернама состояла в том, чтобы объединить перфоленту с обычным текстом и перфоленту с ключом. Каждая перфолента с ключом должна быть уникальной, что сложно реализуемо: такие ленты довольно сложно создавать и распространять. В 1920 году четыре человека из разных стран изобрели шифровальные машины которые генерировали поточный шифр.^[2] Машина Lorenz SZ40 была одной из них, доработанная версия машины 1942 года называлась SZ42A и SZ42B.^[3]

Внутреннее устройство

Использование системы «Тунни» было актуальным вплоть до того момента как экземпляр машины исследовали криптоаналитики из Блетчли-Парк — что случилось в 1945 году, незадолго до победы союзников в Европе.

[4]

Машина Лоренца SZ имела 12 дисков, на каждом из которых располагалось различное число контактов

Номер диска	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Обозначение	₁	₂	₃	₄	₅	₃₇	₆₁	₁	₂	₃	₄	₅
Количество контактов	43	47	51	53	59	37	61	41	31	29	26	23

Машина SZ служила дополнением к стандартному телетайпу Лоренца. У нее была металлическая основа 48 см × 39 см и она была 32 см в высоту. Символы телетайпа состояли из пяти бит данных, закодированные с использованием Международного телеграфного кода № 2(МТК № 2).

[3]

Шифровальная машина генерировала псевдослучайный поточный шифр, который объединялся с помощью функции XOR с исходными символами, что формировало выходные символы.

Каждые пять бит символа генерировались соответствующими дисками в двух частях машины. Криптоаналитики из Блетчли-Парк назвали их («хи») и («пси») дисками. На каждом диске располагались контакты. Они могли быть в поднятом (активном) или опущенном(неактивном) положении. В поднятом положении они генерировали ‘1’, в опущенном — ‘0’. Все хи диски поворачивались на одну позицию после каждой буквы. Пси диски также двигались вместе, но не после каждого символа. Их вращение определяется двумя («

мю») дисками.^[5] Диск SZ40 ₆₁ перемещался на одно положение с каждым символом, а диск ₃₇ двигался только когда контакт на ₆₁ диске находился в активной позиции.

Если контакт на ₃₇ диске был в активном положении, тогда все пять пси диска поворачивались.^[5] Модели SZ42A и SZ42B имели более сложный механизм, известный в Блетчли-Парк как Limitations.^[6] Таким образом поточный шифр, генерируемый SZ машиной имел хи и пси компоненты, которые объединялись XOR функцией. Символично, что шифр, который объединялся для шифрования с открытым текстом — или для расшифрования с зашифрованным — мог быть представлен следующим образом^[5]

Ключ= Хи-Ключ ⊕ Пси-Ключ

Количество контактов на каждом диске равняется количеству переданных диску импульсов необходимых для совершения полного оборота. Стоит отметить, что эти числа были связанны друг с другом таким образом, что образовывали максимально возможное время до того как полный период повторится. С общим количеством контактов в 501 оно равнялось 2⁵⁰¹ комбинациям, что примерно 10¹⁵¹ — астрономически большое число.

^[7] Однако, если пять импульсов рассматривать независимо, эти числа становятся намного меньше. В результате одного периода обращения какой-нибудь пары хи дисков получается число между 41×31=1271 и 26×23=598.

Принцип работы

На каждом выводе «Тунни» находилось по четыре SZ машины с передающим и принимающим телетайпом на каждой. Для того, чтобы шифрование и расшифровка работали, передающая и принимающая машины настраивались идентично. Для начала шифрования они одинаково устанавливали последовательности контактов на дисках и поворачивали диски. Последовательности контактов меняли довольно редко до лета 1944 года. Контакты на пси дисках изначально меняли только раз в квартал, но потом их стали менять раз в месяц. На хи дисках контакты меняли также ежемесячно, а на мю— ежедневно. Начиная с 1 Августа 1944 года, настройки на всех дисках стали менять ежедневно.^[8]

Изначально настройки диска отправляли с помощью 12-буквенного указателя (индикатора), который посылали не шифрованным, и в котором буквы соответствовали позициям колеса. В октябре 1942 это изменили для того чтобы использовать одноразовые книги настроек (QEP). Две последние записанные цифры в QEP книге отсылались получающему оператору, для того чтобы он нашел их в своей копии QEP книги и настроил диски на своей машине. Каждая книга содержала сто или более комбинаций. Как только все комбинации из QEP использовались, книгу заменяли. Настройки для передачи сообщения никогда не должны были повторяться, но иногда это всё же происходило — и этим могли воспользоваться криптоаналитики.

В соответствии с принятой практикой передачи телеграмм, сообщение любой длины передавалось на телетайп с бумажной перфоленты. Типичная последовательность действий оператора была следующей: набор сообщения, установление связи с принимающим оператором, использование EIN / AUS переключателя на SZ машине для соединения машин, и затем отправка сообщения в считывающее устройство. На получающем конце, оператор должен установить соединение отправляющей и своей SZ машины и ждать когда сообщение будет полностью распечатано на бумажной ленте. Поэтому, текст не содержал символов перехода на новую строку, возврата каретки или символа нуля (00000).

Анализ шифра

Британские криптографы из Блетчли-парк смогли взломать код машины Лоренца в январе 1942 года. Это стало возможным из-за ошибки германского оператора. 30 августа 1941 года передали сообщение длиной в 4500 знаков. Однако оно было получено с ошибками (получатель отправил не шифрованный запрос на повторную передачу, что позволило криптоаналитикам узнать, что произошло), после чего сообщение было передано с тем же самым ключом; это делать запрещалось. Более того, во второй раз оператор немного изменил сообщение (он поменял некоторые названия на аббревиатуры). Используя эти два зашифрованных текста, Джон Тильтман и его команда смогли восстановить два текста и поточный шифр. На основе поточного шифра, В. Т. Тьют воссоздал полную структуру машины.

Первоначально шифр «Тунни» был перехвачен в Foreign Office Y Station, которым управляла Metropolitan Police в Денмарк Хил в Кэмбервелле(Лондон) но в связи с недостатком ресурсов в то время (~1941), ему был присвоен низкий приоритет. Новый офис Кнокхольт в Кенте был создан специально для обработки трафика от «Тунни», чтобы все сообщения могли эффективно регистрироваться и передаваться в Блетчли-Парк. Глава Y station, Гарольд Кентвоси, возглавял офис в Кнокхольте. Он позже был выдвинут для руководства Foreign Office Research and Development Establishment.

Было создано несколько машин для криптоатаки на «Тунни». Первые машины из семейства «Хис Робинсон» использовали высокоскоростные перфоленты вместе с электронными логическими схемами, чтобы найти параметры дисков машины Лоренца. Следующее поколение, «Колосс», состояло из первых в мире электронных цифровых компьютеров. Оно было разработано британским инженером Томми Фловером из Доллис Хилла, Лондон. Также как и в ЭНИАК, компьютеры «Колосс» не имели записанных программ, а программировались посредством перестановки штекеров и соединительных кабелей. Они были одновременно более быстрые и надежные, чем «Хис Робинсон». Используя их, Англия была способна вычислить настройки дисков машины Лоренца. Третья машина, «Тунни Эмулятор», была созданна в Блетчли-Парк для эмулирования работы машины Лоренца. Она была построена на основе исследований команды Тильтмана касающихся обратной разработки(reverse engineering). Когда «Колосс» смог вычислить настройки дисков, была собрана и настроена машина Тунни. После этого появилась возможность расшифровывать сообщения.

См. также

Энигма
М-100 «Спектр»

Примечания

↑ Klein, p. 2
↑ Klein, p. 3
↑ ¹ ² Good, Michie & Timms 1945, p. 10 of German Tunny
↑ Sale, Tony, «The Lorenz Cipher and how Bletchley Park broke it», <http://www.codesandciphers.org.uk/lorenz/fish.htm>. Проверено 21 октября 2010.
↑ ¹ ² ³ Good, Michie & Timms 1945, p. 7 of German Tunny
↑ Good, Michie & Timms 1945, p. 8 of German Tunny
↑ Churchhouse 2002, p. 158
↑ Good, Michie & Timms 1945, p. 14 of German Tunny

Ссылки

Churchhouse, Robert (2002), «Codes and Ciphers: Julius Caesar, the Enigma and the Internet», Cambridge: Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-00890-7
Copeland, Jack (2006), «The German Tunny Machine», in Copeland, B Jack, «Colossus: The Secrets of Bletchley Park’s Codebreaking Computers», Oxford: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-284055-4
Davies, Donald W., The Lorenz Cipher Machine SZ42, (reprinted in Selections from Cryptologia: History, People, and Technology, Artech House, Norwood, 1998)
Good, Jack (1993), «Enigma and Fish», in Hinsley, F.H. & Stripp, Alan, «Codebreakers: The inside story of Bletchley Park», Oxford: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-280132-6
Good, Jack; Michie, Donald & Timms, Geoffrey (1945), «General Report on Tunny: With Emphasis on Statistical Methods»

, UK Public Record Office HW 25/4 and HW 25/5, <http://www. alanturing.net/turing_archive/archive/index/tunnyreportindex.html>. Проверено 15 сентября 2010. That version is a facsimile copy, but there is a transcript of much of this document in ‘.pdf’ format at: Sale, Tony (2001), «Part of the «General Report on Tunny», the Newmanry History, formatted by Tony Sale», <http://www.codesandciphers.org.uk/documents/newman/newman.pdf>. Проверено 20 сентября 2010. , and a web transcript of Part 1 at: Ellsbury, Graham, «General Report on Tunny With Emphasis on Statistical Methods», <http://www.ellsbury.com/tunny/tunny-001.htm>. Проверено 3 ноября 2010.
Hinsley, F.H. (1993), «An introduction to Fish», in Hinsley, F.H. & Stripp, Alan, «Codebreakers: The inside story of Bletchley Park», Oxford: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-280132-6
Klein, Melville, «Securing Record Communication: The TSEC/KW-26», <http://www. nsa.gov/about/_files/cryptologic_heritage/publications/misc/tsec_kw26.pdf>. Проверено 17 сентября 2010.
Tutte, W. T., FISH and I Transcript of a lecture by Prof. Tutte explaining how he broke into Tunny.
Entry for «Tunny» in the GC&CS Cryptographic Dictionary
The Lorenz Cipher and how Bletchley Park broke it by Tony Sale

Немецкая шифровальная машина «Лоренца» найдена на аукционе еBay

29 мая 2016

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото,

Подпись к фото,

На подобном аппарате передавались секретные сообщения командованию Вермахта

В английском графстве Эссекс обнаружена немецкая шифровальная машина «Лоренца» времен Второй мировой войны.

Таким аппаратом пользовался Гитлер для передачи шифровок своим военачальникам.

Машину «Лоренца» обнаружил на интернет-аукционе eBay один из энтузиастов-любителей Национального музея компьютерных технологий в Блетчли-парке.

Она была выставлена на продажу как «телетайп» со стартовой ценой в 9,50 фунтов (около 14 долларов).

Машина «Лоренца», в отличие от широко известной «Энигмы», была исключительно штабным аппаратом из-за своих размеров. Она состояла из телетайпа, внешне напоминающего пишущую машинку, на котором набирался текст на немецком, после чего он кодировался на роторной машине шифрования с 12 отдельными дисками и множеством контактов.

Блетчли-парк — 75 лет сотрудничества Британии и США

Секретные материалы: как взламывали шифры в годы холодной войны

Алан Тьюринг — человек, у которого отобрали право любить

Самоубийство математика Тьюринга оказалось под сомнением

Для передачи сообщений использовалась бумажная перфолента, причем, машина «Лоренца» могла как шифровать, так и расшифровывать текст.

«Мой коллега что-то искал на eBay и вдруг увидел фотографию чего-то, похожего на печатную машинку или телетайп, — рассказал Би-би-си один из историков-любителей музея в Блетчли-парк Джон Веттер. – Он затем поехал к продавцу в Саутэнд, чтобы посмотреть своими глазами и увидел машинку в ее оригинальном чехле на полу сарайчика посреди всякого барахла. Мы сказали продававшей машинку женщине: спасибо большое, так сколько вы за нее хотите? И она ответила: 9,50, так что мы дали ей 10 фунтов и сказали: сдачи не надо».

Автор фото,

Подпись к фото,

Ненайденная часть машины «Лоренца», которую разыскивает музей в Блетчли

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

«Все знают про «Энигму», однако машина «Лоренца» использовалась для передачи стратегически важных сообщений. Она намного сложнее, чем «Энигма», и после войны подобные машины продолжали использоваться», — поясняет председатель попечительского совета музея в Блетчли Энди Кларк.

Музей Блетчли-парк как раз получил на время выставки одну из таких машин «Лоренца» от Музея вооруженных сил Норвегии.

Когда историки-любители привезли найденный в Эссексе телепринтер в Музей Блетчли, то обнаружили на ней официальный регистрационный номер немецкой армии, который совпал с машиной «Лоренца», привезенной для выставки из Норвегии.

Однако одна важная составляющая часть ее по-прежнему отсутствует, и музей в Блетчли-парке теперь надеется ее разыскать с помощью волонтеров.

«Она выглядит как электрический мотор в черном корпусе», — объясняет Джон Веттер.

Энтузиасты-историки обратились к населению с просьбой хорошенько поискать в своих завалах и чердаках недостающую часть машины «Лоренца».

Историческая пресса | Чем Лоренц отличался от Энигмы

Во время Второй мировой войны в Блетчли-парке работали над двумя основными высококлассными шифровальными системами: Энигма и Лоренц (также известная как «Танни»).

Лоренц, самый секретный шифр, был взломан, и большая часть его сообщений была расшифрована старшим дешифровальщиком капитаном Джерри Робертсом и его командой в Тестери. Здесь он описывает различия и сходства между двумя машинами, а также то, каково было работать над взломом кодов Гитлера.

История Enigma довольно хорошо известна, учитывая, что она получила относительно широкое освещение на телевидении и радио, а также была предметом фильмов и книг. Напротив, общественность мало осведомлена о нападках Блетчли-Парка на Лоренца и даже о существовании самого Лоренца. Во многих отношениях взлом Лоренца — это недостающая часть истории, и в значительной степени это связано с тем, что Лоренца держали в секрете в течение примерно шестидесяти лет после войны.

Энигма

Enigma: трехколесная шифровальная машина

Рассекречено в 1970-х годах.
Используется с 1923 года для воздушных, наземных и морских перевозок.
Хорошо известен в печати, на телевидении и в кино.
Морская загадка, взломанная Аланом Тьюрингом в июне 1941 года.
Расшифровки Enigma помогли Британии не проиграть войну в 1941 году.

Лоренц

Лоренц: Двенадцатиколесная шифровальная машина

Рассекречен только в 2002 году.
Используется немецкой армией с 1940 года.
Используется Гитлером, его высшим командованием и высшими генералами.
Более совершенный, сложный, быстрый и безопасный, чем Enigma.
Билл Тутт сломал систему Лоренца весной 1942 года (ни разу не увидев машину).
расшифровок Лоренца помогли сократить время Второй мировой войны в Европе.

Энигма использовалась для низкоуровневых сообщений с поля, в воздухе и на море. Алан Тьюринг взломал код Enigma, используемый немецким флотом. Его работу над «Энигмой» широко помнят за ее значение в борьбе с угрозой со стороны немецких подводных лодок во время битвы за Атлантику в середине 19 века. 41. Лоренц использовался для передачи разведывательных сообщений высшего уровня на высших уровнях немецкого командования. Расшифровки Лоренца внесли большой вклад в победу во Второй мировой войне. То, что Билл Тутт взломал систему Лоренца, даже не видя машины, было феноменальным достижением, но многие люди никогда не слышали о Тутте.

Enigma и Lorenz были двумя очень разными системами шифров и имели очень мало общего. Enigma с ее тремя колесами создавала сообщения, используя алфавит из двадцати шести букв. Он мог посылать код в 150 миллионов, миллионов различных стартовых позиций. Однако Lorenz SZ40/42 был гораздо более сложным, с двенадцатью колесами и 501 штифтом. В зашифрованных сообщениях, отправляемых телетайпом, использовалась 5-битная перфолента, где сообщение часто содержало тысячи «мест» (символов, букв или пробелов). Сообщения Enigma часто содержали менее 300. Таким образом, Лоренц мог отправить код примерно с 1,6 квадриллиона различных начальных позиций. Возможно, Лоренц был даже более значительным и гораздо более сложным, чем Enigma. Это было чудо, что Билл Татт смог взломать систему Лоренца, даже не видя машины.

Джерри Робертс впервые встретился лицом к лицу с Лоренцем в 2010 году.

Джерри был последним выжившим взломщиком кодов в Блетчли-парке до своей смерти в 2014 году.

Настройки колес немцы меняли каждый день, хотя в начале войны их меняли реже. С января 1944 года рисунки колес менялись каждый день на пяти основных звеньях. У Лоренца было больше колес, чем у Энигмы, поэтому рисунок был совершенно другим и более сложным. Паттерн Лоренца можно было очень легко и часто менять. Взломщикам кодов в Testery приходилось ежедневно взламывать сообщение вручную, чтобы выяснить все шаблоны и настройки колеса на тот момент. Как только сообщение было сломано, мы могли прервать остальную часть трафика на этот день.

Можно себе представить, насколько немцы были уверены в таком сложном предмете, как Лоренц. У них были на это причины: количество букв перед повторением настройки было огромным, потому что количество комбинаций, генерируемых десятью из двенадцати колес, было простым числом, а их общее умножение достигало ошеломляющей суммы. В результате немецкая армия доверила свои самые важные коммуникации не «Энигме», а Лоренцу.

В первые годы Второй мировой войны немцы уже были уверены в своей системе шифрования «Энигма», которую, тем не менее, взломал Блетчли-Парк. Позднее было добавлено четвертое колесо, но даже в этом случае Тьюрингу удалось взломать военно-морскую Энигму 19 июня.41. Он также изобрел машины Bombe, чтобы значительно ускорить процесс взлома Enigma, но не Lorenz.

Тьюринг сыграл жизненно важную роль в расшифровке сообщений, зашифрованных на военно-морской «Энигме». Он был уже довольно хорошо известен, когда я впервые приехал в Блетчли-парк осенью 1941 года. Время от времени я видел его в парке; мужчина среднего роста, 29 лет на тот момент, одетый в спортивную куртку и довольно мешковатые серые брюки (немного похожие на мои). Он шел по коридору в одной из хижин, отводя взгляд от других людей, глядя в нижнюю часть стены и щелкая пальцами по стене. Хотя ему было не очень комфортно в компании и, конечно, он был застенчивым человеком, он был в очень хороших отношениях и общителен с другими математиками своего рода. Ни за что не догадаетесь, что это был самый влиятельный человек в Европе того времени. Он не был героем, но он имел огромное значение и спас Британию от темных времен нацизма.

Извлечено из Лоренц: взлом совершенно секретного кода Гитлера в Блетчли-парке

Вам также могут быть интересны:

Отель St Ermin’s и происхождение отдела D
Тайная история радиотехнической разведки
Блестящие дешифровщики Комнаты 40 времен Первой мировой войны

Подпишитесь на нашу рассылку

Шифр Лоренца и как его взломал Блетчли Парк

Это страница 1 из 3 страниц Тони Сейла о шифрах Лоренца и Колоссе.

Компания Лоренц разработала шифровальную машину на основе аддитивного метод шифрования телетайпных сообщений, изобретенный в 1918 году Гилбертом Вернам в Америке.

Телетайпы не основаны на 26-буквенном алфавите и азбуке Морзе, от которых зависела Enigma. Телетайпы используют 32-символьный код Бодо . Обратите внимание, что вывод кода Бодо состоит из пяти каналов , каждый из которых представляет собой поток битов, который может быть представлен как отсутствие отверстия или отверстие, 0 или 1, точка или крестик.

Система Вернама шифровала текст сообщения, добавляя к нему символ по символу, набор затемняющих символов, таким образом производя зашифрованное символов, которые были переданы предполагаемому получателю. Простота Система Вернама заключалась в том, что затемняющие символы добавлялись довольно специальный способ (известный как сложение по модулю 2). Затем точно такое же затемнение символы, добавленные также сложением по модулю 2 к полученным зашифрованным символам, убрать мешающие символы и оставить исходное сообщение символов, которые затем можно было бы распечатать.

Работа сложения по модулю 2 точно такая же, как операция XOR в логике.

Если A — символ открытого текста, а C — скрывающий символ, то в приведенной ниже таблице F — символ зашифрованного текста. Вы также можете видеть из этой таблицы, что добавление C к F снова возвращает вас к A:

Вернам предложил, чтобы затемняющие символы были полностью удалены. случайный и предварительно пробитый на бумажной ленте персонаж для потребления символ синхронно с символами входного сообщения. Такой шифр система («система одноразовых блокнотов») с использованием чисто случайное затеняющих символов невозможно взломать.

Трудность заключалась в том, как в условиях горячей войны обеспечить, чтобы те же случайные ленты с символами были доступны на каждом конце канала связи, и это они оба были установлены в одно и то же исходное положение. Компания Лоренц решила что было бы проще сконструировать машину для генерации маскирующая последовательность символов. Поскольку это была машина, она не могла генерировать совершенно случайную последовательность символов. Это породило то, что известный как псевдослучайная последовательность . К несчастью для немецкой армии, был скорее «псевдо», чем случайным, и именно так он был сломан.

Самое удивительное в Лоренце то, что дешифровщики в Блетчли-Парке никогда не видел настоящую машину Лоренца до самого конца войны, но они два с половиной года взламывал шифр Лоренца.

Первые перехваты

Сигналы телетайпа передаются немцами и шифруются с помощью Лоренца, впервые прозвучали в начале 1940 группой милиционеров на юге Коуст, которые прослушивали возможные немецкие шпионские передачи из внутри Великобритании.

Бригадный генерал Джон Тилтман, один из лучших взломщиков кодов в Блетчли-Парке, проявлял особый интерес к этим зашифрованным телетайпным сообщениям. Им дали кодовое название «Рыба». Сообщения, которые (как позже были обнаружены) были зашифрованы с помощью машины Лоренца, были известны как «Тунни». Тилтман знал о системе Вернама и вскоре определил эти сообщения как зашифрованные по методу Вернама.

Потому что Вернам система зависела от добавления символов, Тилтман рассудил, что если операторы допустил ошибку и использовал одну и ту же машину Лоренца для двух пусков сообщения (глубина ), затем, сложив два зашифрованных текста вместе символ по символу, затемняющая последовательность символов исчезнет. Он бы затем остается последовательность символов, каждый из которых представляет добавление двух символов в исходные тексты сообщений на немецком языке. Для двух совершенно разные сообщения, практически невозможно назначить правильный символов к каждому сообщению. Только небольшие участки в начале могут быть получены но не полные сообщения.

Немецкая ошибка

Поскольку количество перехватов, которые сейчас производятся в Нокхольте в Кенте, увеличилось в Блетчли-парке была сформирована секция, которую возглавил майор Ральф Тестер и известный как Тестери. Несколько Глубин были перехвачены, но не так много был достигнут прогресс в взломе шифра, пока немцы не одна ужасная ошибка. Это было 30 августа 1941 года. Немецкий оператор было отправлено длинное сообщение из почти 4000 символов из одной части Верховное командование немецкой армии в другую — вероятно, из Афин в Вену. Он правильно настроил свою машину Лоренца, а затем отправил двенадцатибуквенный индикатор, используя немецкие имена, оператору на принимающей стороне.

Этот оператор затем настроил свою машину Лоренца и попросил оператора на передающей стороне начать отправлять его сообщение. После ввода почти 4000 символов на отправляющей стороне вручную, оператор на принимающей стороне отправляет обратно радио эквивалент на немецком языке «не получил — пришлите еще раз».

Теперь они оба вернули свои машины Лоренца в исходное положение. Категорически запрещено, но они это сделали. Затем оператор на передающей стороне снова начал набирать сообщение вручную. Если бы он был автоматом и использовал точно те же нажатия клавиш, что и в первый раз, затем все перехватчики получили бы два одинаковых экземпляра зашифрованный текст. Введите то же самое — машины, генерирующие одно и то же затенение символов — тот же зашифрованный текст. Но, будучи всего лишь человеком и полностью с отвращением к тому, что приходится снова все это набирать, отправляющий оператор начал делать различия во втором сообщении по сравнению с первым.

Сообщение начиналось с известной немецкой фразы SPRUCHNUMMER — «номер сообщения» на английском языке. В первый раз оператор набрал S P R U C H N U M M E R. Во второй раз он набрал S P R U C H N R, а затем остальную часть текста сообщения. Теперь NR означает то же, что и ЧИСЛО, так какая разница? Это означало, что сразу после два текста были разными. Но машины генерировали то же самое затемняющая последовательность, поэтому шифротексты отличались от этой точки на.

Перехватчики в Нокхольте осознавали возможную важность этих двух сообщения, потому что двенадцать буквенных индикаторов были одинаковыми. Они были спешно отправил Джону Тилтману в Блетчли-Парк. Тилтман применил то же самое аддитивная техника к этой паре, как и к предыдущим Глубинам. Но на этот раз он смог продвинуться намного дальше, проработав фактические тексты сообщений потому что, когда он попробовал SPRUCHNUMMER в начале, он сразу заметил, что второе сообщение было почти идентично первому. Таким образом комбинированные ошибки, связанные с возвращением машин в одно и то же исходное положение и текст, измененный с небольшими отличиями, позволил Тилтману восстановиться полностью оба текста. Второй был примерно на 500 символов короче. чем первый, где немецкий оператор берег пальцы. Этот этот факт также позволил Тилтману сопоставить правильное сообщение с его первоначальным шифром. текст.

Теперь Тилтман мог складывать, символ за символом, соответствующие шифры и тексты сообщений, впервые раскрывающие длинный отрезок маскирующая последовательность символов, генерируемая этим немецким шифром машина. Он не знал, как это сделала машина, но знал, что это было то, что было генерация!

Развязка

Затем Джон Тилтман отдал этот длинный отрезок непонятных персонажей молодому выпускник химического факультета Билл Татт, недавно приехавший в Блечли-Парк из Кембридж.

Билл Татт начал записывать битовые последовательности для каждого из пяти каналов в телетайпная форма строки затемняющих символов с различным повторением периоды. Помните, это было до нашей эры, «До компьютеров», поэтому ему пришлось выписать обширные последовательности вручную.

Билл Татт (слева) с Тони Сейлом,
примерно в 1998 году.

Когда он выписал битовые комбинации из канала один на повторении 41, начали появляться различные узоры, которые были более чем случайно. Это показало, что период повторения 41 имел некоторые значение в способе создания шифра.

Затем в течение следующих двух месяцев Тутте и другие члены отдела исследований разработали полная логическая структура шифровальной машины, которую мы теперь знаем как Лоренц:

Схема устройства шифровальной машины Лоренца

Это был фантастический тур де форс и в начале 1942 г. Исследовательским лабораториям почтового отделения в Доллис-Хилл было предложено подготовить реализация логики, разработанной Bill Tutte &amp Co.

Фрэнк Моррелл произвел стойку униселекторов и реле, которые эмулировали логику. Это было под названием «Тунни». Так что теперь, когда ручные дешифровщики в Testery кропотливо прорабатывали настройки, используемые для того или иного сообщения, эти настройки могут быть подключены к Tunny, и шифрованный текст будет прочитан.

Машина для тунцов

Если дешифровщики угадали, вышел немецкий. Но это заняло от четырех до шести недель на отработку настроек. Это означало, что хотя они доказали, что технически они могли сломать Танни к тому времени, когда сообщения были расшифрованы информация в них была слишком устаревшей, чтобы быть полезной в оперативном отношении.

Перейдите на следующую страницу: электронные машины.

Лекция Fish and I, Билла Татта, дает больше информации о структуре псевдослучайной последовательности Лоренца и методах, разработанных для взлома сообщений, зашифрованных Лоренцем. В частности, это объясняет метод «двойной дельты», который был важным элементом программы механизации, которая теперь последовала.

Первоначально эта страница была создана покойным Тони Сейлом первоначальный куратор музея Блетчли-Парк, и в настоящее время его принимает Rich Sale Limited.