Enigma Machine Facts: Chiffermaskinen forklart for barn

Enigma-maskinen var en avansert chiffermaskin utviklet i Tyskland etter første verdenskrig.

Kryptering er teknikken for å endre bokstavene i en melding for å få den til å se ut som krypterte eller tilfeldige bokstaver. Når en bokstav skrives, vises den som en annen bokstav i alfabetet, men valgene for kryptering er ikke tilfeldige.

Oppfinnelseshistorien til Enigma-maskinen

Oppfinnelsen av Enigma-maskinen var hovedsakelig en krigsstrategi for klassifisert informasjonsutveksling.

Æren for denne oppfinnelsen går til den tyske ingeniøren Arthur Scherbius, som kom opp med denne hemmelighetsfulle maskinen mot slutten av første verdenskrig.

Mens flere varianter av Enigma-modeller ble laget, var den tyske militærmodellen, med pluggbrett, den mest komplekse. Dette kom på den tiden da japanske og italienske modeller også ble brukt.

Med mindre modifikasjoner av den tyske marinen i 1926 og den tyske hæren og luftvåpenet like etter, var Enigma et populært navn i militære kretser.

Før krigen startet arbeidet det tyske militæret med raske, mobile styrker og taktikker (blitzkrieg) som er avhengig av radiokommunikasjon for å gi kommando og koordinering.

Imidlertid kunne radiosignaler enkelt fanges opp, noe som førte til at meldinger måtte gjøres sikre ved kryptering. En kompakt og lett bærbar Enigma-maskin tilfredsstilte dette kravet.

Over tid ble de tyske kryptografiske teknikkene oppgradert, og Cipher Bureau utviklet teknikker og designet mekaniske enheter for å fortsette å lese Enigma-koder.

Rundt 100 000 Enigma-maskiner ble laget. De britiske og amerikanske myndighetene klarte å fange noen av Enigma-maskinene, og solgte dem senere etter andre verdenskrig.

Formålet med Enigma Machine

Denne enheten ble brukt av den tyske militærkommandoen til å kryptere strategimeldinger før og under andre verdenskrig.

Tyskerne trodde feilaktig at de allierte ikke ville lykkes med å bryte sine hemmelige koder.

Med en vanlig morsekodesender ble det sendt kodede meldinger, med en bokstav erstattet av en annen.

En Enigma-maskin kunne brukes på milliarder av måter for å kode en melding, og dette gjorde det nesten umulig for de andre nasjonene å knekke de tyske kodene i krigstid.

Med et dyktig team av ekspertkodebrytere, matematikere og eksperter innen elektronikk, ble det forsøkt å dekryptere Enigma-maskinkodene. Laget hadde noen få medlemmer som utmerket seg i sjakk, gåteløsning og primitiv skriving.

Teammedlemmer ble spredt i flere hytter i Bletchley Park og ble kåret til Government Code and Cipher School.

Alan Turing var en kjent kodeknekker som utviklet flere teknikker for å dekryptere tyske koder. Den britiske regjeringens Code and Cipher School hadde ansatt Turing på deltid, før andre verdenskrig.

I juli 1942 spilte Turing en viktig rolle i å utvikle en kompleks kodebrytende teknikk som skulle brukes mot chiffermeldinger produsert av tyskernes nye hemmelige forfatter.

Funksjoner til Enigma Machine

For en liten maskin som kunne kryptere topphemmelige meldinger i de første dagene, var ikke designet så komplisert som maskiner i dag.

Enigma inneholder en elektromekanisk rotormaskin for å kryptere de 26 bokstavene i alfabetet. De fleste av de militære Enigma-maskinmodellene hadde tre-rotor-spor, selv om noen hadde flere.

En spesiell Enigma-modell hadde tre enigma-rotorer i en rotorstabel, klemt mellom to enigma-hjul (inngangshjulet og reflektoren).

Flere deler utgjør Enigma-maskinen, inkludert et tastatur, et lampebrett, rotorer og interne elektroniske kretser. Et ekstra pluggbord var på plass for de som ble brukt av militæret.

For riktig kryptering og dekryptering av Enigma-meldinger, måtte både avsender og mottaker konfigurere Enigma på samme måte inkludert rotorvalg og rekkefølge, ringposisjoner, pluggkortforbindelser og startrotorposisjoner måtte være identisk.

Bortsett fra startposisjonene ble disse innstillingene etablert på forhånd, fordelt på nøkkellister og endret daglig.

Sikkerheten til systemet var avhengig av maskininnstillingene som ville bli endret daglig. Dette ble gjort ved å følge hemmelige nøkkellister som ville bli distribuert tidligere og på andre innstillinger som ville bli endret for hver melding.

Mottakerstasjonen måtte kjenne til og bruke de nøyaktige innstillingene som ble brukt av sendestasjonen for å kunne dekryptere en melding.

Bruk og feil ved Enigma-maskinen

Ved bruk av en chiffer- eller krypteringsmaskin er det garantert feil, enten kjente eller ukjente.

Vanligvis skriver en person inn teksten på Enigmas tastatur, mens en annen person skriver ned hvilke av de 26 lampene over tastaturet som lyser ved hvert tastetrykk.

Hvis ren tekst legges inn, er de opplyste bokstavene tilsvarende kodet chiffertekst. Å skrive inn chifferteksten vil forvandle den tilbake til lesbar klartekst.

Rotormekanismen ville endre elektriske forbindelser mellom taster og lys med hvert tastetrykk.

Tyske militærmeldinger gjort på Enigma-maskinen ble først knekt av det polske chifferbyrået i desember 1932.

Dette førte til å legge til mer kompleksitet til Enigma-maskinene, fra 1938, for å gjøre dekryptering vanskeligere.

Faktisk kunne koden fra Enigma-maskinen ikke lett tydes, med innsats som pågikk i flere måneder, uten suksess. Det var godt fire år fra 1937-1941 at den tyske marinens Enigma-meldinger ikke kunne brytes.

Den 25. juli 1939, i Warszawa, delte de polske kodebryterne sin kryptoanalyse av Enigma med sine britiske og franske etterretningsagenter, mens de lovet hver delegasjon en polskbygd Enigma.

Feilene fra noen tyske operatører fungerte til fordel for kryptoanalyse av Enigma-chifferet. Britene fanget også nøkkelbord og en maskin fra en tysk ubåt som hjalp til med å knekke marinens koder.

Med den tekniske utviklingen dekodet britiske kodebrytere flere meldinger fra Enigma og overleverte klarteksten til militærstaben. Informasjonen som ble dechiffrert på denne måten, kalt Ultra av britene, hjalp den allierte krigsinnsatsen.

I tillegg involverte Ultra dekrypteringer av andre tyske, italienske og japanske chiffer og koder inkludert chifferen til den tyske overkommandoen.

Alan Turing og hans andre kodeknekker, Gordon Welchman, utviklet en kraftig Bombe-maskin som knekket Enigma-koden ved å bruke en mekanisert form for logiske deduksjoner.

Dette førte til at det tyske luftvåpenets signaler ble lest fra midten av 40-tallet. På slutten av 40-tallet dekodet Bombe-maskinen all Enigma-kode sendt av maskiner.

Knekkingen av Enigma-kodene ble av noen historikere betraktet som den mest vitale seieren av de allierte maktene under andre verdenskrig. Etter å ha dekodet tyskernes informasjon, kunne de forhindre flere angrep.

Videre, for å unngå mistanke om at de hadde knekket den tyske kommunikasjonen, måtte de allierte tillate noen få angrep på dem, selv om de hadde kunnskapen til å stoppe dem.

En stor feil med Enigma-koden var at en bokstav aldri kunne kodes av seg selv. For eksempel vil en A aldri bli kodet med en A.

Denne enorme feilen ga kodebrytere litt informasjon om hvordan de kunne dekryptere meldinger. Ved å gjette en kode eller et uttrykk som sannsynligvis vil dukke opp i meldingen, kan de bruke denne informasjonen til å begynne å bryte koden.

Visste du...

Alan Turing var en engelsk matematiker, informatiker, kodeknekker og teoretisk biolog i utvikling.

Dessverre døde Turing med det sanne omfanget av hans banebrytende innovasjoner som stort sett forble ukjent under Official Secrets Act.

Bletchley Park fungerer som et museum nå og inkluderer flere Enigma-maskiner, sammen med andre datautstillinger. Du kan også se Enigma-maskiner i Science Museum og andre museer i USA.

En tre-rotor Enigma-maskin har blitt holdt utstilt på Computer Museum of America. I tillegg er en overlevende Enigma med tre rotorer utstilt i Discovery Park of America i Union City, Tennessee, U.S.A.

Den 15. juli 2011 besøkte dronning Elizabeth II stedet der maskinen oppbevares i museet i Bletchley Park. Dette var for å hedre minnet til de som jobbet der, ettersom det var de som dekodet siffer fra Nazi-Tyskland og avbrutt krigen.

'The Bletchley Circle', som er en fiktiv TV-serie fra 2012, skildrer en morder som blir jaget av noen kodeknekkere. 2014-filmen 'The Imitation Game' er basert på livet til Alan Turing.