måndag 2 mars 2015

Enigma del II - maskinen, dess funktion och handhavande












Vi fortsätter med Turings ledstjärna: dela upp helheten i hanterbara delar!

Att rätt förstå hur maskinen fungerade kräver en matematisk kunskap som jag inte besitter. Jag skall här söka göra en funktionsbeskrivning som kanske inte i alla delar är vetenskaplig - men likafullt ger en bild av maskinens funktion.




Enigmamaskinen var en i allra högsta grad mobil elektromekanisk krypteringsenhet som strömförsörjdes av ett torr- eller blybatteri. Sedan ett meddelande krypterats, bokstav för bokstav, sändes det per radio med telegrafi och Morsealfabete. Mottagaren skrev ner det mottagna krypterade meddelandet, matade in det, återigen bokstav för bokstav, i sin Enigma-maskin och fick ut ett klartextmeddelande.

Förutsättningen för dekryptering var att mottagaren hade kodböcker, likadana som avsändaroperatören, med vilka han kunde grundställa sin maskin med dag för dag fastställda kodnycklar.

Meddelandet inleddes dessutom av tre kodbokstäver - krypterade enligt kodböckerna - och angivna två gånger för att undvika operatörs- eller överföringsmisstag. Denna finess blev också en belastning för systemets okränkbarhet. Mer därom senare.




Maskinen i sig bestod av fyra delar: knappsats för inmatning av bokstäver, rotorer för krypteringen, "Steckbrett" dvs kopplingsbräde där krypteringen ytterligare förstärktes, samt lampindikering för att visa krypterad/dekrypterad bokstav.





Krypteringstekniken var i sig enkel, grundad på det så kallade Caesarchiffret där man helt enkelt byter varje bokstav i meddelandet mot en substitutbokstav erhållen genom att på ett överenskommet sätt "sidförskjuta" kryptoradens alfabet mot ursprunget. A blir t ex D, B blir E, C blir F  osv.

A B C D E F G H I J....
D E F G H I J K L M....





Maskinens "hjärna" var rotorerna. Ursprungligen tre fasta (för att ge maskinen funktionalitet), i senare marina versioner fyra fasta. Rotorerna kunde dessutom växlas, det fanns sammanlagt åtta stycken att välja mellan -allt i enlighet med kodböckerna.











Rotorena, var och en i sig med en ledningsdragning olik sina bröder, men lika för 1000-tals Egnimamaskiner på flygbaser, i armédivisioner och ombord i fartyg, med vardera 26 tecken, mångfaldigade Ceasarchiffrets variabler genom att, tex, A blev B, B blev Q, Q blev L. För att göra det ännu svårare att "knäcka" koden fanns en spegelrotor i slutet på kedjan, denna rotor kastade tillbaka den krypterade bokstaven så att den fick ännu tre gestalter! Kopplingsbrädan (Steckbrett) vände dessutom, om så var kopplat, de krypterade bokstäverna!

Rotorerna fungerade sinsemellan som vägmätaren i bilen (före digitaliseringen!). För varje nedtryckt tangent (=bokstav) stegade den högra rotorn fram ett steg och när alla 26 stegen var använda stegade rotor nummer två från höger fram ett steg....

Ett en gång använt "A" upprepades därför inte - om nu inte meddelandet var långt som en roman!







Flödet av bokstäver genom Enigma kan illustreras med denna bild. Ett inmatat "A" tänder vid första tangentnedtryckningen lampan för "G". Vid nästa tryckning av tangenten "A" har den högra rotorn matats fram ett steg och denna gång kommer "A" ut som "C".











Systemet är alltså beroende av en statisk del, själva maskinen, som i sig konfigureras av kodböckernas föreskrivna dagkoder (utgivna i förväg) och den av operatören för stunden - och för meddelandet - genererade koden för rotorinställningen.





Enigma i fält. Pansargeneral Heinz Guderian (den moderna pansarteknikens fader) i sin ledningsvagn med Enigma-operatörerna.



















Den som vill fördjupa sina Enigma-kunskaper eller sända egna krypterade meddelanden till "sammansvurna" rekommenderas denna länk.

                                                     Ω




Inga kommentarer:

Skicka en kommentar