Войти
Эта статья содержит технические подробности о роторах машины Enigma. Чтобы понять, как машина выполняет шифрование, необходимо принять во внимание текущее положение каждого ротора, настройку кольца и его внутреннюю проводку.
Детали внутренней структуры ротора и проводки, отображаемые на US Национальный музей криптологии | Изображение ротора Enigma в разобранном виде | Три ротора последовательно | ||
|---|---|---|---|
 |
|  | |
Правая сторона ротора с электрическими контактами штифта. Римская цифра V обозначает проводку ротора.
Левая сторона ротора Enigma, демонстрирующая плоские (пластинчатые) электрические контакты. На левом крае ротора видна одиночная выемка для оборота.
Скремблирующее действие роторов Enigma показано двумя последовательными буквами - ток проходит через роторы, вокруг отражателя и снова выходит через роторы. Примечание: серые линии представляют другие возможные схемы в каждом роторе, которые жестко подключены к контактам на каждом роторе. Ни одна буква не может отображаться сама на себя, криптографическая слабость, вызванная тем, что одни и те же провода используются для прямого и обратного ноги.
Влияние вращения на роторы можно продемонстрировать на некоторых примерах.
В качестве примера возьмем ротор типа I Enigma I (см. Таблицу ниже) без смещения установки кольца. Можно видеть, что Aкодируется как E, Bзакодирован как K, а Kкодируется как N. Обратите внимание, что каждая буква закодирована в другую.
В случае отражателей в этом примере берется ширина B (отражатель B в таблице ниже), где A возвращается как Y, а возвращается Y как А. Обратите внимание, что провода соединены петлей между двумя буквами.
Когда ротор шагнул, необходимо учитывать смещение, чтобы знать, каков выходной сигнал и где он входит в следующий ротор.
Если, например, ротор I находится в положении B, A входит в букву B, которая подключена к K. Из-за смещения этот K входит в следующий ротор в позиции J.
С роторами I, II и III (слева направо), широким B-отражателем, все настройки кольца в положении A и начальное положение AAA, набрав AAAAA создаст закодированную последовательность BDZGO.
Настройки кольца, или Ringstellung, используются для изменения положения внутренней проводки относительно ротора. Они не меняют ни выемки, ни алфавитного кольца на внешней стороне. Они закреплены на роторе. Таким образом, изменение настройки кольца изменит положение проводки относительно точки поворота и начальной позиции.
Установка кольца будет вращать проводку. Если ротор I в позиции A обычно кодирует A в E, со смещением настройки кольца B-02 он будет закодирован в K
. Как упоминалось ранее, только эти кодировки происходят после нажатия клавиши и вращения ротора. Таким образом, отслеживание сигнала на роторах AAA возможно только при нажатии кнопки, когда роторы находятся в положении AAZ.
С роторами I, II, III (слева направо), широким B-отражателем, все настройки кольца в B-позиции и начальное положение AAA, набрав AAAAA создаст закодированную последовательность EWTYX.
В этой таблице показано, как внутренняя проводка соединяет правую сторону ротора (с подпружиненными контактами) с левой стороной. Каждый ротор представляет собой простой замещающий шифр. Буквы перечислены в алфавитном порядке. Если первая буква ротора - E, это означает, что A подключен к E. Это не означает, что E подключен к A; такая петельная проводка есть только в случае с отражателями.
| № ротора | ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ | Дата появления | Название и номер модели | ||
|---|---|---|---|---|---|
| IC | DMTWSILRUYQNKFEJCAZBPGXOHV | 1924 | Коммерческая загадка A, B | ||
| IIC | HQZGPJTMOBLNCIFDYAWVEUSRKX <1940> | Коммерческая Enigma A, B | |||
| IIIC | UQNTLSZFMREHDPXKIBVYGJCWOA | 1924 | Коммерческая Enigma A, B | ||
| Ротор № | ABCDEFGHIJKLMNOPQYZ | Название и номер модели | |||
| I | JGDQOXUSCAMIFRVTPNEWKBLZYH | 7 февраля 1941 г. | Немецкая железная дорога (ракета) | ||
| II | NTZPSFBOKMWRCJDIVLAEYUXHGQ | 7 февраля 1941 | Немецкая железная дорога (ракета) | ||
| III | JVIUBHTCDYAKEQZPOSGXNRMWFL | 7 февраля 1941 года | Немецкая железная дорога (ракета) | ||
| UKW | QYHOGNECVPUZTFDJAXWMKISRBL | 7 февраля 1941 | Немецкая железная дорога (ракета) | ||
| ETW | QWERTZUIOASDFGHJKPYXCVBNML | 7 февраля 1941 года | Немецкая железная дорога (ракета) | ||
| Ротор № | ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ | Дата выпуска | Название и номер модели | ||
| IK | PEZUOHXSCVFMTBGLRINQJWAYDK | февраль 1939 г. | швейцарский K | ||
| II-K | ZOUESYDKFWPCIQXHMVBLGNJRAT | февраль 1939 г. | швейцарский K | ||
| III-K | EHRVXGAOBQUSIMZFLYNWKTPDJC | февраль 1939 г. | швейцарский K | ||
| UKW-K | IMETCGFRAYSQBZXWLHKDVUPOJN | февраль 1939 г. | швейцарский K | ||
| ETW-K | QWERTZUIOASDFGHJKPYXCVBNML | февраль 1939 | Swiss K | ||
| Ротор № | ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ | Дата выпуска модели | Число | ||
| I | EKMFLGDQVZNTOWYHXUSPAIBRCJ | 1930 | Enigma I | ||
| II | AJDKSIRUXBLHWTMCQGZNPYFVOE | 1930 | Enigma I <171EPRI 40> | 1930 | Enigma I |
| IV | ESOVPZJAYQUIRHXLNFTGKDCMWB | декабрь 1938 | M3 Army | ||
| V | VZBRGITYUPSDNHLXAWMJQOFECK | декабрь 1938 | Армия М3 | ||
| VI | JPGVOUMFYQBENHZRDKASXLICTW | 1939 | M3 M4 Naval (февраль 1942 г.) | ||
| VII | NZJHGRCXMYSWBOUFAIVLPEKQDT | 1939 г. M4 Naval (февраль 1942 г.) | |||
| VIII | FKQHTLXOCBJSPDZRAMEWNIUYGV | 1939 | M3 M4 Naval (февраль 1942 г.) | ||
| Ротор № | ABCDEFGHIJKLMNOPXYRSTU | Название и номер модели | |||
| Бета | LEYJVCNIXWPBQMDRTAKZGFUHOS | Весна 1941 | M4 R2 | ||
| Гамма | FSOKANUERHMBTIYCWLQPZXVGJD <>Весной 1942 | M4 R2 | |||
| Отражатель А | EJMZALYXVBWFCRQUONTSPIKHGD | ||||
| Отражатель В | YRUHQSLDPXNGOKMIEBFZCWVJAT | ||||
| Отражатель С | FVPJIAOYEDRZXWGCTKUQSBNMHL | ||||
| Отражатель Б Тонкий | ENKQAUYWJICOPBLMDXZVFTHRGS | 1940 | M4 R1 (M3 + Thin) | ||
| Отражатель C Thin | RDOBJNTKVEHMLFCWZAXGYIPSUQ | 1940 | M4 R1 (M3 + Thin) | ||
| ETW | ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ | Enigma I |
Технические комментарии, относящиеся к модификациям Enigma 1939-1945 гг.
В 1941 году швейцарцам стало известно, что часть их трафика Enigma читается французами. Было решено внести некоторые изменения в конструкцию.
Машины швейцарской армии Enigma были единственными модернизированными машинами. Уцелевшие машины ВВС Швейцарии не имеют никаких признаков модификации. Машины, используемые дипломатической службой, видимо, тоже не подвергались переделке.
Однооборотная выемка, расположенная на левой стороне (со стороны пластинчатого соединителя) ротора, запускает шаговое движение за счет зацепления зубцов храпового механизма колеса налево. Позже роторы имели две оборотные выемки. В таблице ниже указаны точки поворота каждого ротора.
| Ротор | Паз | Эффект |
|---|---|---|
| I | Q | Если ротор переходит от Q к R, следующий ротор продвигается вперед |
| II | E | Если ротор переходит от E к F, следующий ротор продвигается вперед |
| III | V | Если ротор переходит с V на W, следующий ротор продвигается вперед |
| IV | J | Если ротор переходит с J на K, следующий ротор продвигается вперед |
| V | Z | Если ротор шагает вперед от Z до A, следующий ротор продвигается |
| VI, VII, VIII | Z + M | Если ротор переходит от Z к A или от M до N, следующий ротор расширенный |
В следующих примерах вы можете наблюдать нормальную последовательность шагов и последовательность двух шагов. Используемые роторы (слева направо) I, II, III, с оборотами на Q, E и V. Здесь мы наблюдаем правильное поведение ротора (оборот V).
4-роторная машина ВМС Германии машина Enigma (M4), которая была представлена для движения подводных лодок 1 февраля 1942 года. Введение четвертого винта ожидалось, поскольку захвачено в материалах, датированных январем 1941 г., упоминалась разработка четвертого несущего колеса; действительно, проводка нового четвертого ротора уже была проработана.
1 февраля 1942 года сообщения Enigma начали кодироваться с использованием новой версии Enigma, которая была введена в употребление. Предыдущая модель была изменена: старый отражатель был заменен на тонкий ротор и новый тонкий отражатель. На разрушение «Акулы» на трехроторных бомбах потребовалось бы в 50-100 раз больше времени, чем на обычное сообщение ВВС или армии. Таким образом, казалось, что эффективные и быстрые четырехроторные бомбы - единственный путь вперед. Ошибки шифрования, допущенные клерками, позволили британцам определить схему подключения нового отражателя и его ротора.
