Maszyna Lorenza
Z Wikipedii
Maszyna Lorenza (Lorenz-Chiffre, Schlüsselzusatz; Lorenz SZ 40 i SZ 42) - niemiecka maszyna szyfrująca używana podczas II wojny światowej dla przekazu informacji przez dalekopisy. Brytyjscy analitycy, którzy zakodowane komunikaty dalekopisowe określali kodem "Fish" (ryba), szyfry maszyny Lorenza i ją samą nazywali "Tunny" (tuńczyk). O ile słynna Enigma była używana przez jednostki polowe, o tyle Tunny służyła do komunikacji wysokiego szczebla, gdzie można było wykorzystać ciężką maszynę, dalekopis i dedykowane łącza. Maszyna Lorenza przypominała Enigmę ponieważ również korzystała z rotorów, lecz działała na innej zasadzie. Miała wymiary 51 cm × 46 cm × 46 cm i stanowiła przystawkę do standardowego dalekopisu Lorenza. Z punktu widzenia kryptografii, implementowała szyfr strumieniowy.
Spis treści |
[edytuj] Działanie
Ówczesne dalekopisy nadawały każdą literę, ogólnie zaszyfrowaną kodem Baudot albo podobnym, jako pięć bitów na pięciu równoległych liniach. Maszyna Lorenza produkowała grupę pięciu bitów pseudolosowych i kombinowała ją za pomocą logicznego operatora XOR z bitami litery tekstu jawnego. Bity pseudolosowe były generowane przez 10 "kół kryptograficznych" (rotorów), z których pięć obracało się w sposób regularny (tzw. koła χ (chi)) a pięć pozostałych w sposób nieregularny (koła ψ (psi)). Krok obrotu kół psi zależał od jeszcze dwóch dodatkowych rotorów, zwanych motorycznymi (napędowymi). Maszyna Lorenza w swej funkcji nieregularnego obracania pięciu rotorów (które albo razem się obracały albo razem pozostawały w spoczynku bez dodatkowych interakcji między liniami) stanowi w praktyce 5 równoległych generatorów pseudolosowych. Liczby igieł na każdym z rotorów były względnie pierwsze.
[edytuj] Kryptoanaliza
Przekazy Tunny były przechwytywane w Knockholt w hrabstwie Kent i przekazywane do Bletchley Park. Tam kryptoanalitycy odtworzyli działanie maszyny w styczniu 1942 roku, nigdy przy tym nie mając do dyspozycji jej rzeczywistego egzemplarza. Stało się to możliwe na skutek błędu operatora niemieckiego: 30 sierpnia 1941 przesłano komunikat zawierający 4000 znaków, jednak nie został on poprawnie odebrany. Poproszono więc (bez szyfrowania - co pozwoliło kryptoanalitykom zrozumieć sytuację) o powtórzenie komunikatu. Retransmisja odbyła się z tym samym kluczem (praktyka zakazana przez procedury), a na dodatek operator wprowadził do oryginalnego tekstu drobne zmiany, jak na przykład pewne skróty. Na podstawie porównania dwu komunikatów John Tiltman był w stanie zrekonstruować zarówno tekst jawny jak i metodę szyfrowania. Na podstawie tych informacji, W. T. Tutte był w stanie odtworzyć zasadę działania urządzenia.
Do łamania szyfru Tunny Brytyjczycy zbudowali wiele maszyn. Pierwsza z nich, z rodziny nazywanej "Heath Robinsons”, używała taśm papierowych i prostych obwodów logicznych. Kolejną był Colossus, pierwszy cyfrowy komputer elektroniczny na świecie (który jednak, w odróżnieniu od późniejszego ENIACa, nie był komputerem uniwersalnym tj. nie był równoważny Maszynie Turinga). Colossus był szybszy i bardziej niezawodny od maszyn "Heath Robinsons", jego użycie pozwoliło Brytyjczykom na odkodowanie znacznej części transmisji obsługiwanych maszynami Lorenza.
W kwietniu 1943, pracując niezależnie, szwedzcy kryptoanalitycy z FRA (Forsvarets Radioanstalt) również złamali szyfr produkowany przez Tunny.
