В 1918 году немецкий инженер Артур Шербиус создал первую в мире машину для шифрования секретных сообщений. Она получила название «Энигма» и активно использовалась в военной сфере, чтобы солдаты и командиры могли обмениваться конфиденциальной информацией. Благодаря тому, что легендарная «Энигма» шифровала сообщения при помощи 159 квинтиллионов комбинаций символов, вражеские войска не могли прочитать перехваченные сообщения. Особенно активно шифровальная машина использовалась в гитлеровской Германии во времена Второй мировой войны. По разным данным, всего в мире было выпущено от 40 до 100 тысяч аппаратов «Энигма». Впоследствии математики и инженеры смогли создать ответные устройства для расшифровки сообщений, благодаря чему удалось предотвратить множество ужасных катастроф. В рамках данной статьи предлагаем узнать, как работала «Энигма», какое устройство было использовано для расшифровки сообщений и используются ли эти аппараты сегодня.
«Эниигма» с немецкого переводится как «загадка»
Содержание
Первые методы шифрования сообщений
В древние времена методом сокрытия секретной информации была обыкновенная письменность. Грамотных людей было очень мало, поэтому более образованные люди могли просто писать сообщения на листах бумаги — большинство людей просто не были способны к их прочтению. Но время шло, люди становились все более грамотными и возникла потребность в сложных системах шифрования. Сначала люди, особенно военные, маскировали важные данные путем подмены букв алфавита. Например, в 100 году до нашей эры был популярен шифр Цезаря — каждая буква в исходном тексте заменялась на другую, которая стоит в алфавите через определенное число позиций.
Шифр Цезаря со сдвигом на три буквы
Примерно в XX веке начали появляться первые устройства, которые заменяли одни символы на другие автоматически. Самой известной из них была «Энигма».
Аппарат «Энигма» для шифрования секретных сообщений
Кто изобрел шифровальную машину «Энигма»?
Изобретателем «Энигмы» считается немецкий инженер Артур Шербиус. На ранних этапах своей карьеры он создал асинхронные двигатели, электрические подушки, керамические нагревательные детали и другие электронные устройства. В 1918 году он подал заявку на патент шифровальной машины «Энигма», который выглядел как 50-килограммовый кассовый аппарат. Впоследствии он создал усовершенствованные варианты, которые стали более портативными — по размерам они были сравнимы с пишущими машинками. Сначала устройство для шифрования секретных сообщений не пользовалось спросом, но в 1926 году им заинтересовался немецкий военно-морской флот. Этот момент можно считать началом использования «Энигмы» в военном деле.
Немецкий изобретатель Артур Шербиус
Важно отметить, что во времена Второй мировой войны «Энигма» считалась самым сильным криптографическим шифром в мире. Изобретатель Артур Шербиус умер в 1929 году в результате несчастного случая на лошадях. Он прославился своим изобретением лишь посмертно.
В том, что шифровальная машина пригодилась именно в военной сфере, нет ничего удивительного. Сокрытие информации во все времена было обязательным условием успешного ведения войны. Благодаря шифрам, военные подразделения и командиры могли постоянно держать связь. Даже если данные перехватывались вражескими силами, они были бесполезными, потому что прочитать их могли только те, кто умеет их расшифровывать.
Принцип работы шифровальной машины «Энигма»
Текст, который нужно было зашифровать, печатался прямо на «Энигме». Перед началом использования оператор открывал крышку аппарата и запоминал настроечную позицию — три номера, которые впоследствии будут нужны для расшифровки сообщения. После этого писался секретный текст, в котором каждый символ менялся на другой, в результате чего сообщения выглядело как случайный набор букв. Механизм замены символов имел алгоритм, который менялся в зависимости от установленных внутрь шестерен.
Клавиатура «Эниигмы»
После написания сообщения, автор передавал записанные заранее три номера радисту, который отправлял их получателю при помощи азбуки Морзе. Человек с другой стороны, имевший такую же «Энигму», ставил машину на ту же настроечную позицию и печатал на аппарате непонятный набор букв. В результате этого действия он получал расшифрованный текст.
Сразу же отмечу, что это — очень краткое описание принципа работы «Энигмы». Я нашел очень хорошее видео с упоминанием всех нюансов. Оно длится всего лишь 12 минут и наглядно показывает все тонкости функционирования аппарата. Настоятельно рекомендую к просмотру — вы не будете разочарованы.
Взлом шифровальной машины «Энигма»
Впервые шифр «Энигмы» был взломан польскими разведчиками в 1932 году. Их работа подтолкнула английского математика Алана Тьюринга на создание устройства для дешифровки под названием «Bombe». Взлом шифровальной машины стал возможен благодаря дефектам в алгоритмах шифрования. Впоследствии «Энигма» много раз обновлялась, потому что разработчики своевременно закрывали все уязвимости.
Дешифровальная машина «Bombe»
Процесс взлома «Энигмы» тоже сложно описать простыми словами, и о нем лучше узнать на наглядном примере. Ниже я вставил видео, в котором все это же хорошо показано и объяснено — смотрим!
Если интересно, можете также посмотреть фильм «Игра в имитацию», в котором Бенедикт Камбербэтч в роли Алана Тьюринга пытается взломать шифровальный аппарат.
Используется ли «Энигма» сегодня?
Во второй половине XX века появились полноценные компьютеры, по сравнению с которыми «Энигма» может показаться детской игрушкой. Из-за этого, необходимости в использовании старой шифровальной машины уже нет. Некоторые экземпляры «Энигмы» являются экспонатами музеев США, Германии и других стран. Если хотите хотя бы виртуально воспользоваться легендарным аппаратом, в интернете можно найти онлайн симуляторы «Энигмы». Если интересно, вот один из них.
Сегодня «Энигма» — экспонат музеев
Сегодня, вместо «Энигмы» и других механических машин для шифрования информации используются компьютерные алгоритмы. По сути, они делают то же самое, что и «Энигма», но максимально быстро и с наиболее высокой надежностью. Если для расшифровки сообщения требуются недостижимые компьютерные мощности или очень много времени, считается, что алгоритм шифрования имеет максимальную криптографическую стойкость.
Сегодня «Энигму» полностью заменили компьютеры
Примечательно, что алгоритмы для защиты данных используются не только в военной сфере, но и в обычной технике, которая подключена к Интернету. В качестве примера можно привести смартфоны с установленными мессенджеры — каждый уважающий себя и пользователей разработчиков уверяет, что все сообщения проходят через зашифрованные каналы. И благодаря этому, перехватить данные практически невозможно.
