IT kutak - IT ćoše jednog informatičara

Artur Šerbijus je koristeći znanje stečeno na studijama elektrotehnike u Hanoveru i Minhenu, razvio jedan od najpoznatijih šifarskih sistema krećući od osnove Albertijevog „šifarskog diska“ (korišćen za šifrovanje u Američkom gradjanskom ratu). Razvio je „Enigmu“.

Šifarski disk je izum iz petnaestog veka a izumeo ga je italijanski arhitekta Leon Alberti. Uredjaj se sastojao od dva bakarna diska, jednog većeg i jednog manjeg, na čijim krajevima je izgravirana abeceda. Oba diska su spojena iglom u sredini i mogla su se slobodno rotirati oko svoje ose. Ovakav način šifrovanja je samo olakšana upotreba Cezarove šifre (supstitucija „slovo za slovo“) ali je kasniji rad Albertija doprineo razvoju novog sistema šifrovanja za koji je najviše zasluga pokupio Blez de Vižner, francuski diplomata koji ju je konačno uobličio.

Razvijeni sistem „Enigma“ se sastojao od 5 bitnijih komponenti (mada ih ima više, ove su dovoljne za razumevanje rada).

Tastatura služi za unos početnog teksta, bilo radi šifrovanja, bilo radi dešifrovanja.

Ploča s lampama predstavlja izlazni uredjaj za prikazivanje šifrovanog odnosno dešifrovanog teksta. Vrlo rana verzija monitora (o LCD ekranima nema ni govora)

Skrembler je najbitniji deo ove mašine. Predstavljen je u obliku diska na kome je bilo 26 rupa kroz koje su prolazile žice. Žice su povezivale tastaturu na jednom kraju i ploču s lampama na drugom kraju (nakon niza preplitanja naravno). Da cela stvar ne predstavlja samo fensi varijantu Vižnerove šifre (Cezarova šifra sa više alfabeta) pobrinuo se mehanizam za rotiranje diska. Nakon svakog otkucaja na tastaturi disk se rotira za 1/26 kruga. To znači da, ako teorijski 26 puta zaredom otkucate slovo „a“, 25 puta će ono biti kodirano drugačije od prethodnog puta a samo jednom kao slovo „a“. Kako je ponavljanje simptom slabe šifre, ovaj problem je delimično otklonjen dodavanjem još dva diska. Čisto računice radi ako pomnožite 26*26*26 i u kombinaciju dodate 6 mogućih rasporeda tri diska, dobijate broj od 105456 kombinacija. Dovoljno jako?

Četvrti deo je bila ploča s kablovima. Operater Enigme je kod sebe imao 6 kablova kojim je mogao da direktno „prespoji“ slova na tastaturi (tako da kad recimo kucate slovo „b“ šifrovanje ide putanjom namenjenom slovu „t“). Broj načina na koji mogu da se ukrste 6 parova od ukupno 26 slova je 100391791500. To ukratko znači da je broj ključeva koje treba isprobati da bi se došlo do „šablona“ veći od 10 000 000 000 000 000. A to je tek početak.

Regularna mašina dostupna Nemcima imala je na raspolaganju 5 diskova od kojih su birana 3 a operateri mornaričke enigme imali su na raspolaganju 8 diskova. Pred početak rata je i broj kablova sa 6 povećan na 10. Računati broj ključeva nije potrebno jer kada na sve to dodate i proceduru da je ključ svakog dana menjan, jasno je da tada nije bilo moguće razbiti šifru Enigme, tada nije postojao odgovarajući tehnički odgovor kripnoanalize na ovu prednost kriptografije. Ili možda jeste?

Da bi se obezbedilo dešifrovanje poruka, mašina je posedovala deo nazvan „reflektor“. Taj deo je vraćao struju nazad kroz skremblere pa je za dešifrovanje poruke bilo potrebno samo posedovati „Enigmu“ i imati knjigu šifara u kojima je pravilan početni raspored skremblera za taj dan.

Bez obzira na jačinu šifre, koja je bila glavni adut, Šejbijus nije najbolje prošao kada je „Enigmu“ izneo na poslovno i vojno tržište. Cena jednog primerka je iznosila oko 20 000 funti u današnjem novcu. Visoka cena je bila dovoljan razlog za nerazmišljanje o ovom rešenju. Nemačka vojska je i dalje bila samouverena po pitanju trenutne sigurnosti njihovih komunikacija i tek je 1923. godine, nakon objavljivanja „zvanične istorije Prvog svetskog rata“ britanske kraljevske mornarice, shvatila da su njihove komunikacije već dugo, dugo, dugo kompromitovane.

Već 1925. „Enigma“ je ušla u masovnu proizvodnju kao izabrano najbolje rešenje a 1926. je vojska počela da je koristi nakon čega su usledile sve važnije institucije, vlada, železnica... Samo vojska je kupila 10 000 primeraka ali Šejbijus nije dočekao da vidi kako njegovo delo donosi prevagu u ratu koji sledi. Umro je od unutrašnjeg krvarenja nastalog udarcem u zid 1929. nakon što je izgubio kontrolu nad kočijama.

Tekst je dodatak mini-serijalu o Alanu Tjuring-u. Prvi deo možete pročitati OVDE a ukoliko ste to već učinili možete pogledati nastavak ili preuzeti ceo materijal u PDF formatu.