Надійніша за Енігму: у чеських архівах знайшли інструкції до надсекретної шифрувальної машини

Ці інструкції вважалися втраченими з часів війни, і їхнє відновлення тепер дає більш чітке уявлення про те, як працювала ця складна система шифрування, пише Arkeonews.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Документи виявили в в Інституті військової історії в Празі та Архіві служб безпеки дослідники Євген Антал, Карола Дальке та Роберт Ян.

Файли містять інструкції з експлуатації, правила створення шифрувальних ключів та автентичні таблиці ключів воєнного часу, які використовувалися Вермахтом у березні 1945 року.

SG-41 розробив у 1941 році німецький інженер Фріц Менцер. У той час як машина Enigma використовувала електричну роторну систему, SG-41 базувалася на механічній конструкції, заснованій на принципі штифтів і виступів, вперше запровадженому шведським фахівцем з криптографії Борисом Хагеліном.

Усередині машини було шість обертових коліс, оснащених регульованими штифтами. Кожен штифт можна було встановити як активний або неактивний залежно від щоденного ключа шифрування.

Коли оператор набирав букву, машина зчитувала конфігурацію штифтів і генерувала псевдовипадкове число. Це число додавалося до вихідної букви для отримання зашифрованого тексту.

Щоб прочитати повідомлення, оператор-одержувач використовував ідентичну машину і віднімав те саме значення, щоб відновити вихідне повідомлення.

SG-41 мала особливості, які досить-таки ускладнювали аналіз для дешифрувальників. Однією з них була нерегулярна система кроків.

У багатьох шифрувальних машинах колеса рухаються за передбачуваними схемами, але в SG-41 колеса впливали на рух один одного. Тому їхні позиції змінювалися нерегулярно, що ускладнювало виявлення повторюваних схем.

Інша особливість стосувалася шостого колеса. Спеціальний штифт на цьому колесі міг інвертувати стан штифтів на інших колесах.

На практиці активні штифти ставали неактивними, а неактивні штифти ставали активними. Ця раптова зміна впливала на те, як машина обробляла літери, і додавала ще один рівень складності до процесу шифрування.

Новознайдені документи зберігалися в окремих празьких архівах. У Військово-історичному інституті дослідники знайшли папку під назвою "Керівництво з шифрування Вермахту".

Серед документів була Gebrauchsanleitung, офіційна інструкція з експлуатації SG-41 та її варіанту SG-41Z, датована 2 вересня 1944 року.

Колекція також містила польовий посібник для операторів, документ під назвою Vorschrift Nr. 90, що описував правила генерації ключів шифрування, та таблиці ключів, що використовувалися з 16 по 31 березня 1945 року. Ці таблиці показують, як пристрій використовувався в останні тижні війни.

В архіві служб безпеки дослідники знайшли 41-сторінковий чеський документ, що містив детальний технічний опис машини.

До файлу також було додано післявоєнний криптоаналіз, підготовлений чехословацькою розвідкою, що свідчить про те, що після війни представники влади мали доступ до діючого SG-41 та вивчали його конструкцію.

Посібники також прояснювали фізичну структуру машини. Хоча SG-41 був призначений для польового зв'язку, він був важким. Основний блок важив близько 10 кілограмів, а з кришкою і опорною плитою загальна вага досягала близько 17 кілограмів.

Щоб зробити можливим використання в польових умовах, інженери створили аксесуар під назвою Knieplatte, що означає "колінна пластина".

Ця м'яка дерев'яна дошка дозволяла операторам тримати машину на колінах під час набору повідомлень. Ця ж дошка могла служити рамою для рюкзака, в якому перевозили обладнання.

Однією з найважливіших частин системи була трирівнева структура шифрувального ключа. Оператори спочатку використовували місячну таблицю, що містила 26 різних конфігурацій штифтів, кожна з яких була пов'язана з літерою алфавіту.

Щодня вони отримували щоденний ключ, що складався з шести літер. Ці літери визначали, яка конфігурація з щомісячної таблиці застосовувалася до кожного з шести коліс.

Система також використовувала камуфляжний ключ, який переставляв алфавіт і приховував початкове положення кожного повідомлення, відоме як індикатор. Крім того, кожна станція зв'язку мала свій власний двозначний ідентифікаційний номер, встановлений на останніх колесах машини.

Перед відправленням повідомлення оператори повинні були налаштувати SG-41 відповідно до всіх цих параметрів, що вимагало часу, але підвищувало безпеку зв'язку.

Аналіз чеської розвідки, включений до архівів, виявив незначну слабкість системи. Через те, як машина генерувала числа, деякі значення з'являлися трохи частіше за інші.

Теоретично аналітики могли використовувати цей нерівномірний розподіл для розпізнавання тексту, зашифрованого за допомогою SG-41. Однак при застосуванні до реальної мови відмінності були надзвичайно малими і їх було важко використати.

Навіть з цими новими документами частина історії залишається незрозумілою. Досі невідомо, як саме чеська влада отримала ці матеріали, хоча є свідчення, що вони були підготовлені для конференції з криптографії в 1952 році.

Також дослідники не відкидають існування інших документів. Коли радянські війська захопили німецькі заводи в 1945 році, звіти вказували, що вони вилучили машини SG-41 і технічні записи, які, можливо, досі зберігаються в архівах.

Важливо Все вказує на навмисний ритуал: археологи знайшли незвичайне місце у Німеччині (фото)

Знахідка в празькому архіві надає найдетальніше на сьогодні пояснення того, як працювала SG-41 і як управлялися її ключі.

Для істориків, які вивчають військову комунікацію та криптографію, віднайдені посібники допомагають пояснити одну з найскладніших механічних шифрувальних машин, створених під час Другої світової війни.

Раніше Фокус писав про документ, який підтвердив існування міфічного короля Кашкаша. Невеликий фрагмент арабського тексту, знайдений всередині цитаделі Старої Донголи.

Також ми розповідали про таємничу скульптуру, яку виявили в Іспанії. Вапнякова скульптура, яка пізніше отримала назву "Дама з Ельче", стала одним із найвідоміших зразків стародавнього іберійського мистецтва.