A kép forrása: Wikimedia commons
Előző cikkünkben a kézi titkosítási módszerekről írtunk pár szót. A XIX. század végére a kézi titkosítási eljárásokat felváltották az elektromechanikus megoldások, amellyel sokkal gyorsabban lehetett a titkosításhoz szükséges műveleteket elvégezni.
Hebern-féle titkosító berendezés
Az egyik első elterjedt ilyen szerkezet a Hebern-féle titkosító berendezés volt, amely egy billentyűzetből egy elektromos írógépből, valamint a titkosító tárcsából állt. Magát a titkosítást a tárcsa végezte, amelyen a huzalozás minden betűnek egy másikat feletetett meg, és amit egy mechanika minden betű leütése után a megadott mértékben elfordított. Ha egy billentyűt a kezelő leütött, az elektromos jel áthaladt a tárcsán, és az elektromos írógép a kódolt betűt ütötte a papírra, valamint a tárcsa elfordult.
Ez a módszer egy tárcsa esetén már a XVI. században is ismert Vigenère kódolást hajtotta végre, amelyet statisztikai módszerekkel már régóta fel tudtak törni, azonban a kódolást és a dekódolást a kézi megoldásnál összehasonlíthatatlanul gyorsabban lehetett elvégezni, és a módszer rövid üzenetekre megfelelő biztonságot nyújtott.
Többtárcsás kivitel esetén a lehetséges kezdeti beállítások száma jelentősen megemelkedett, azonban az 1920-as években már léteztek elektromechanikus megoldások a többtárcsás Hebern gépek kódjának feltörésére, ezért a tengerészet és a hadsereg nem rendszeresítette.
A kép forrása: Wikimedia commons
Enigma
Talán a legismertebb elektromechanikus titkosító berendezés a német Enigma volt, amit Arthur Scherbius fejlesztett ki az első világháború végén, és 1918-ban szabadalmaztatott. A maga korában annyira előremutató konstrukció volt, hogy még a II. Világháború után is használták a továbbfejlesztett verzióit.
Az Enigma készülék sokban hasonlít a Hebern-féle titkosító berendezésre, azonban annál kifinomultabb szerkezetű. A maga korában feltörhetetlennek számított.
Az Enigma nem egy konkrét terméket jelöl, hanem egy elég heterogén termékcsaládot, amelyek között vannak hordozható és asztali készülékek is, illetve a tárcsák számában és a titkosítási algoritmusokban is jelentős eltérés lehet.
Az Enigma forgalmazását polgári célokra 1920-ban kezdték meg, eleinte a Hebern-féle géphez hasonlóan írógéppel egybeépítve, a kereskedelmi sikert azonban a kisebb hordozható berendezés hozta meg, amikor az írógépet elhagyták, és a titkosított betűt egy lámpa jelezte. A későbbiekben volt olyan változat, amelyen az égők helyére ismét írógépet lehetett szerelni, ami egy szalagra írta az üzenetet, így elmaradtak a kézi átírásból adódó hibák, illetve a kezelő nem látta a dekódolt szöveget.
Az Enigma feltörése
A kép forrása: Wikimedia commons
Az Enigma kulcstere (a kezdeti beállítások száma) jelentősen nagyobb volt, mint az 1990-es évek végig biztonságosnak tartott 56 bit, azonban a készülék kialakításából adódtak olyan szabályszerűségek (például, hogy egy betű sem állhatott önmaga helyett), illetve a használat módjában voltak olyan hibák, amit a II. világháborús kódfejtők fel tudtak használni.
Az Enigma kódjának megfejtésére tett erőfeszítések tették le a korszerű informatika alapjait.
A háromtárcsás Enigma még feltörhető volt elektromechanikus eszközökkel, amit megkönnyített, hogy a rádiósok egy háromjegyű kódot küldtek el minden üzenet elején egymás után kétszer, valamint az üzenetek gyakran tartalmaztak ismert részleteket (OBERKIMMANDO, helynevek, személynevek, elköszönésként HH). Így a gép jellegzetességéből és abból a tényből, hogy az első és negyedik, második és ötödik, harmadik és hatodik betű kódolatlan formája megegyezik, a kulcs egy része megfejthető volt. A korai katonai Enigma kódok feltörésére szerkesztették a Turing Bomba nevű elektromechanikus számítógépet, ami hat óra alatt volt képes egy-egy kulcsot megtalálni.
A Turing bomba a lengyel matematikusok által kifejlesztett bomba nevű dekódoló eszközön alapult, azonban abból sokat tartalmazott így sokkal gyorsabban tudta a lehetséges kulcsokat végigpróbálni.
A kép forrása: Wikimedia commons
Az öttárcsás gép bevezetésével és a hibás gyakorlat megszüntetésével a megfejtéshez már nem voltak elegendően gyorsak a kor kézi vagy elektromechanikus kódfejtési módszerei. Megalkották az elektronikus kódfejtő gépet, a Colossust, amelynek létét 2000-ig titokban tartották. Ennek segítségével a tengerészeti Enigma is viszonylag könnyen feltörhető volt, mivel működése több nagyságrenddel gyorsabb volt a Turing bombánál. Ennek ellenére a mai napig vannak megfejtetlen Enigmával kódolt üzenetek.
A háború után a szövetségesek az Enigma használatára bátorították a fejlődő országokat.