อ่าน 5 นาที
นาฬิกา (การเข้ารหัส)
ใน วิชาการเข้ารหัสลับ นาฬิกาเป็นวิธีการที่คิดค้นโดย เจอร์ซี โรซีคกี นัก คณิตศาสตร์และนักเข้ารหัสลับ ชาวโปแลนด์ ที่ สำนักรหัสลับ ของ กองทัพโปแลนด์ เพื่อช่วยใน การถอดรหัส ลับ...
นาฬิกา (การเข้ารหัส)
| วิธีการและเทคโนโลยี |
|---|
| สถานที่ตั้ง |
| บุคลากร |
หัวหน้าGwido Langer รองหัวหน้าหน่วยข่าวกรองวิทยุหัวหน้าส่วนภาษาเยอรมันMaksymilian Ciężki นักถอดรหัสประจำแผนกเยอรมันวิกเตอร์ มิคาลอฟสกี หัวหน้าแผนกรัสเซียยาน กราลินสกี Piotr Smolenski นักวิทยาการเข้ารหัสลับแผนกรัสเซีย |
| เครื่องเข้ารหัสลับเอนิกมา |
|---|
| เครื่องเอนิกมา |
| ไขปริศนา |
| ที่เกี่ยวข้อง |
ในวิชาการเข้ารหัสลับนาฬิกาเป็นวิธีการที่คิดค้นโดยเจอร์ซี โรซีคกีนักคณิตศาสตร์และนักเข้ารหัสลับชาวโปแลนด์ที่สำนักรหัสลับของกองทัพโปแลนด์เพื่อช่วยในการถอดรหัสลับเอนิกมาของ เยอรมัน
วิธีการนี้ใช้ในการค้นหาโรเตอร์ตัวขวาสุดในเครื่องเข้ารหัส Enigma ของเยอรมัน โดยอาศัยตำแหน่งการหมุนที่แตกต่างกัน สำหรับชาวโปแลนด์ การเรียนรู้โรเตอร์ตัวขวาสุดช่วยลดพื้นที่การค้นหาลำดับโรเตอร์ลงได้ถึง 3 เท่า (จำนวนโรเตอร์)
ต่อมาอังกฤษได้ปรับปรุงวิธีการดังกล่าว ทำให้พวกเขาสามารถใช้เครื่องยิงจรวดจำนวนจำกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น (อังกฤษเผชิญหน้ากับเครื่องยิงจรวดที่มีใบพัด 5 ถึง 8 ใบ)
วิธี
วิธีนี้บางครั้งทำให้สามารถระบุได้ว่าโรเตอร์ตัวใดของเครื่อง Enigmaอยู่ทางขวาสุด นั่นคือ อยู่ในตำแหน่งที่โรเตอร์หมุนทุกครั้งที่กดปุ่ม[ 1 ]วิธีการแบบนาฬิกาได้รับการพัฒนาโดย Jerzy Różycki ในช่วงปี 1933–1935 [ 2 ]
วิธีการย่างของMarian Rejewskiสามารถระบุโรเตอร์มือขวาได้ แต่ต้องใช้การทดลองเรียงลำดับโรเตอร์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด (ในขณะนั้นมีโรเตอร์สามตัว) ในแต่ละรอบการหมุนเริ่มต้นที่เป็นไปได้ทั้ง 26 รอบ การทดสอบด้วยวิธีย่างยังซับซ้อนขึ้นเนื่องจากการตั้งค่าแผงเสียบปลั๊ก ในทางตรงกันข้าม วิธีการนาฬิกาเกี่ยวข้องกับการทดสอบง่ายๆ ที่ไม่ได้รับผลกระทบจากแผงเสียบปลั๊ก[ 3 ]
ในช่วงต้นทศวรรษ 1930 การกำหนดลำดับโรเตอร์ไม่ใช่ภาระที่สำคัญ เนื่องจากชาวเยอรมันใช้ลำดับโรเตอร์เดียวกันเป็นเวลาสามเดือนในแต่ละครั้ง สามารถกำหนดลำดับโรเตอร์ได้เพียงครั้งเดียว จากนั้นก็สามารถใช้ลำดับนั้นได้ในอีกสามเดือนถัดไป ในวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 1936 ชาวเยอรมันเปลี่ยนลำดับโรเตอร์ทุกเดือน ในวันที่ 1 พฤศจิกายน 1936 ชาวเยอรมันเปลี่ยนลำดับโรเตอร์ทุกวัน[ 4 ]
วิธี "นาฬิกา" ของ Różycki ได้รับการพัฒนาต่อยอดในภายหลังโดยนักถอดรหัสชาวอังกฤษAlan Turingที่Bletchley Parkในการพัฒนาเทคนิคการเข้ารหัสที่เรียกว่า " Banburismus " [ 5 ]
พื้นหลัง
สำนักงานถอดรหัสได้รับข้อมูลการดักฟังวิทยุของเยอรมันที่เข้ารหัสโดยเครื่อง Enigma ด้วยข้อความประมาณ 60 ข้อความ สำนักงานสามารถกำหนดโครงสร้างลักษณะเฉพาะของMarian Rejewskiสำหรับการเข้ารหัสคีย์ข้อความได้[ 6 ]โดยการใช้คีย์ข้อความที่ไม่ดี สำนักงานสามารถกำหนดการเข้ารหัสคีย์ข้อความได้ ณ จุดนั้น นักวิเคราะห์รหัสอาจรู้เพียงคีย์ข้อความและข้อความที่เข้ารหัสแล้วเท่านั้น พวกเขาอาจไม่รู้ความลับอื่นๆ ของคีย์ประจำวัน เช่น การตั้งค่าแผงเสียบ การตั้งค่าวงแหวน ลำดับโรเตอร์ หรือการตั้งค่าเริ่มต้น ด้วยข้อมูลเพียงเล็กน้อยและโชคเล็กน้อย ชาวโปแลนด์ยังคงสามารถระบุได้ว่าโรเตอร์ใดอยู่ทางขวาสุด
ในการจราจรประจำวัน อาจมีคู่ข้อความประมาณสิบสองคู่ที่มีคีย์ข้อความเริ่มต้นด้วยตัวอักษรสองตัวเดียวกัน[ 7 ]นั่นหมายความว่าโรเตอร์ด้านซ้ายและตรงกลางอยู่ในตำแหน่งเดียวกัน
มีสองวิธีในการจัดเรียงข้อความเข้ารหัสของคู่ข้อความ[ 8 ]จะมีการลองจัดเรียงทั้งสองแบบ โดยแบบหนึ่งจะใช้การแทนที่ตัวอักษรหลายตัวที่เหมือนกัน จากนั้นนักวิเคราะห์รหัสสามารถระบุได้ว่าการเปลี่ยนโรเตอร์เกิดขึ้นภายในช่วงตัวอักษรที่กำหนด
ใบพัดแต่ละใบมีตำแหน่งการหมุนที่แตกต่างกัน ชาวอังกฤษใช้คำช่วยจำว่า "Royal Flags Wave Kings Above" ซึ่งหมายความว่า ใบพัดที่ 1 หมุนที่ R ใบพัดที่ 2 หมุนที่ F ใบพัดที่ 3 หมุนที่ W ใบพัดที่ 4 หมุนที่ K และใบพัดอื่นๆ ทั้งหมดหมุนที่ A
หากข้อความทั้งสองชุดสอดคล้องกัน ขั้วโลกจะสามารถจำกัดช่วงเวลาที่การเปลี่ยนตำแหน่งเกิดขึ้นให้แคบลงเหลือเพียงโรเตอร์เดียวได้ ข้อความชุดหนึ่งอาจระบุว่าการเปลี่ยนตำแหน่งเกิดขึ้นในช่วงเวลา B ถึง U ซึ่งหมายความว่าโรเตอร์ I (R), II (F) และ IV (K) ยังใช้งานได้ ข้อความชุดที่สองอาจระบุช่วงเวลา M ถึง C ซึ่งหมายความว่าโรเตอร์ I (R), III (W) และ V+ (A) ยังใช้งานได้ โรเตอร์ I เท่านั้นที่ตรงกับข้อความทั้งสองชุด ดังนั้นโรเตอร์ I จึงเป็นโรเตอร์ด้านขวา
การตั้งค่าเครื่องจักร
เครื่องเข้ารหัส Enigma อาศัยความลับที่ผู้ใช้แบ่งปันกัน นี่คือการตั้งค่าลับประจำวันจากคู่มือ Enigma ปี 1930: [ 9 ] [ 10 ]
การตั้งค่าประจำวัน (รหัสลับที่ใช้ร่วมกัน): ลำดับโรเตอร์ : II I III Ringstellung : 24 13 22 (XMV) แผ่นสะท้อนแสง : A แผงปลั๊กไฟ : AM, FI, NV, PS, TU, WZ Grundstellung: 06 15 12 (FOL)
การตั้งค่ารายวันบอกเจ้าหน้าที่รหัสถึงวิธีการกำหนดค่าเครื่องเพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อความได้ ในตอนแรก เครื่องมีโรเตอร์สามตัวที่สามารถจัดเรียงในลำดับใดก็ได้ (ลำดับล้อหรือลำดับโรเตอร์) [ 11 ] โรเตอร์แต่ละตัวมีวงแหวนที่มีตัวเลขหรือตัวอักษรอยู่ และวงแหวนนั้นสามารถอยู่ในตำแหน่งใดก็ได้จาก 26 ตำแหน่ง แผงเสียบปลั๊กจะแลกเปลี่ยนอักขระเพิ่มเติม
สำหรับแต่ละข้อความ ผู้ปฏิบัติงานจะเลือกคีย์ข้อความสามตัวอักษรเพื่อเข้ารหัสเนื้อหาของข้อความ โดยมีเจตนาให้คีย์นี้เป็นแบบสุ่ม และการใช้คีย์แบบสุ่มสำหรับแต่ละข้อความถือเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีด้านความปลอดภัย คีย์ข้อความจำเป็นต้องแจ้งให้ผู้รับทราบเพื่อให้ผู้รับสามารถถอดรหัสข้อความได้
แทนที่จะส่งรหัสข้อความแบบไม่เข้ารหัส รหัสข้อความจะถูกเข้ารหัสด้วยGrundstellung (การตั้งค่าพื้นฐาน) ด้วยความผิดพลาดทางขั้นตอนอย่างร้ายแรง ชาวเยอรมันเข้ารหัสรหัสข้อความสองครั้ง หากรหัสข้อความคือ "ABL" ชาวเยอรมันจะเข้ารหัสรหัสที่ซ้ำกันเป็น "ABLABL" และส่งผลลัพธ์ ("PKPJXI") การส่งรหัสข้อความสองครั้งทำให้สามารถกู้คืนรหัสที่ผิดเพี้ยนระหว่างการส่งได้ แต่ความผิดพลาดทางด้านการเข้ารหัสคือการเข้ารหัสรหัสที่ซ้ำกันแทนที่จะส่งรหัสที่เข้ารหัสแล้วสองครั้ง (เช่น "PKPPKP") รหัสที่ซ้ำกันนี้ทำให้ชาวโปแลนด์มีช่องโหว่ หากมีการส่งข้อความจำนวนมากพอโดยใช้รหัสเดียวกันในแต่ละวัน (ประมาณ 70 ข้อความ) และเจ้าหน้าที่ถอดรหัสใช้รหัสที่อ่อนแอ (เช่น "CCC" หรือ "WER") ชาวโปแลนด์ก็สามารถใช้วิธีลักษณะเฉพาะของ Rejewski เพื่อกำหนดรหัสข้อความทั้งหมดของวันนั้นได้ ที่น่าประหลาดใจคือ ชาวโปแลนด์สามารถถอดรหัสข้อความได้โดยไม่ต้องเรียนรู้ความลับสำคัญของการตั้งค่าเครื่องจักรในแต่ละวัน เช่น การตั้งค่าแผงเสียบปลั๊ก ลำดับของโรเตอร์ ตำแหน่งของโรเตอร์ หรือการตั้งค่าวงแหวน
ชาวโปแลนด์ต้องใช้วิธีการอื่นเพื่อไขความลับที่เหลืออยู่ วิธีการแบบนาฬิกาช่วยในการกำหนดลำดับการหมุนของโรเตอร์

โรเตอร์แต่ละแบบมีตำแหน่งการหมุนที่แตกต่างกัน
วิธีการนาฬิกาใช้ประโยชน์จากโรเตอร์ทั้งสามตัว (I, II, III) ที่มีตำแหน่งการพลิกกลับ ที่แตกต่าง กัน โรเตอร์ตัวขวาสุดจะเคลื่อนที่เมื่อเข้ารหัสอักขระแต่ละตัว ในตำแหน่งหนึ่งบนวงแหวน การเข้ารหัสอักขระจะทำให้โรเตอร์ตัวถัดไปทางซ้ายเคลื่อนที่ไปหนึ่งตำแหน่ง (การพลิกกลับ) ตำแหน่งบนวงแหวนที่ทำให้โรเตอร์ตัวถัดไปเคลื่อนที่นั้นแตกต่างกันสำหรับโรเตอร์แต่ละตัว: โรเตอร์ I เคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อเปลี่ยน QR ("royal"); โรเตอร์ II เคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อเปลี่ยน EF ("flags"); โรเตอร์ III เคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อเปลี่ยน VW ("wave") [ 12 ] หากสามารถตรวจจับการพลิกกลับได้ โรเตอร์ตัวขวาสุดก็อาจถูกระบุได้
ชาวโปแลนด์ เนื่องจากพวกเขาสามารถถอดรหัสรหัสข้อความได้ จึงรู้ตำแหน่งวงแหวนสำหรับแต่ละข้อความ เพราะตำแหน่งวงแหวนคือรหัสข้อความ[ 13 ]
หากมีการรับส่งข้อความมากพอ ชาวโปแลนด์จะพบรหัสข้อความที่ขึ้นต้นด้วยอักขระสองตัวเดียวกัน สมมติว่าชาวโปแลนด์ได้รับข้อความที่มีรหัส "AAA" และ "AAT"
รหัสข้อความ AAA: BQWBOCKUQFPQDJTMFTYSRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKG รหัสข้อความ AAT: SRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKGFHWQJTVQROVULGDMNMX
ดัชนีความบังเอิญ
โดยใช้ดัชนีความบังเอิญในข้อความที่ยาวพอ ชาวโปแลนด์สามารถระบุตำแหน่งที่การตั้งค่าโรเตอร์ตรงกันได้ การระบุนั้นเป็นเชิงสถิติ แต่ก็มีความละเอียดอ่อนเช่นกัน มันใช้ประโยชน์จากความถี่ของตัวอักษรที่ไม่สม่ำเสมอ ในภาษา ลองพิจารณาสองประโยคที่มีตัวอักษรเรียงกัน หากตัวอักษรมีความถี่เท่ากัน ตัวอักษรในประโยคแรกจะตรงกับตัวอักษรในตำแหน่งเดียวกันของประโยคที่สองด้วยความน่าจะเป็น 1/26 (0.038) สำหรับภาษาธรรมชาติ ตัวอักษรเช่น "e" มีโอกาสเกิดขึ้นมากกว่ามาก ดังนั้นโอกาสที่จะเกิดความบังเอิญจึงสูงกว่ามาก นี่คือกรณีที่มีความบังเอิญหกครั้งใน 28 ตัวอักษรแรก (มากกว่าที่คาดไว้ 1.73 ครั้งต่อ 26 ตัวอักษร):
เรายึดถือความจริงเหล่านี้ไว้โดยตัวมันเองอย่างชัดเจน เมื่อเหตุการณ์ต่างๆ ในชีวิตมนุษย์ดำเนินไป * *** * *
ดัชนีความบังเอิญยังคงใช้ได้จริงแม้ว่าสตริงทั้งสองที่นำมาเปรียบเทียบกันจะถูกเข้ารหัสด้วยคีย์โพลีอัลฟาเบติกเดียวกันก็ตาม หากตัวอักษรเท่ากัน การเข้ารหัสก็จะเท่ากันด้วย ในทางกลับกัน หากสตริงถูกเข้ารหัสด้วยคีย์โพลีอัลฟาเบติกที่แตกต่างกัน สตริงจะถูกสุ่ม และดัชนีความบังเอิญจะแสดงการจับคู่แบบสุ่มเท่านั้น (จะมีตัวอักษรที่ตรงกัน 1 ใน 26 ตัว)
หากสตริงทั้งสองมีความยาวมากพอ (เช่น 260 ตัวอักษร) ดัชนีความบังเอิญจะบ่งชี้ว่าสตริงเหล่านั้นถูกเข้ารหัสด้วยคีย์โพลีอัลฟาเบติกเดียวกันหรือไม่ (เช่น การกำหนดค่าโรเตอร์เดียวกัน)
ตำแหน่งโรเตอร์และการตรงกัน
เพื่อเน้นย้ำดัชนีความบังเอิญให้ถึงระดับที่เกินจริง ข้อความตัวอย่างสองข้อความข้างต้นประกอบด้วยตัวอักษร "A" ทั้งหมด ดังนั้นความบังเอิญจึงเกิดขึ้นในทุกตำแหน่งที่ใช้ตำแหน่งโรเตอร์เดียวกัน (ซึ่งจะไม่เกิดขึ้นกับข้อความปกติ) ทำให้ความบังเอิญนั้นชัดเจนมากแม้ในข้อความสั้นๆ ในทางปฏิบัติ จำเป็นต้องใช้ข้อความยาวๆ เพื่อให้ได้ข้อบ่งชี้ทางสถิติที่ดี
ชาวโปแลนด์ค้นหาข้อความคู่หนึ่งที่มีรหัสขึ้นต้นด้วยตัวอักษรสองตัวเดียวกันในข้อมูลการสื่อสารประจำวัน ตัวอย่างรหัสคู่ได้แก่ ("UIB", "UIW") หรือ ("GCE", "GCX") โอกาสที่ตัวอักษรสองตัวแรกของรหัสข้อความหนึ่งจะตรงกับรหัสของอีกข้อความหนึ่งนั้นมีน้อยมาก ( 1/(26×26)=1/676 ) แต่การค้นหาคู่ดังกล่าวในชุดข้อความนั้นมีโอกาสเกิดขึ้นได้ การค้นหาคู่ดังกล่าวเป็นตัวอย่างหนึ่งของปัญหาวันเกิด
ชาวโปแลนด์ต้องการให้ตัวอักษรสองตัวแรกตรงกัน เพราะนั่นหมายความว่าโรเตอร์ด้านซ้ายและตรงกลางจะหมุนในทิศทางเดียวกันและจะสร้างลำดับการเรียงสับเปลี่ยนที่เหมือนกัน ชาวโปแลนด์ยังสามารถจัดเรียงข้อความทั้งสองให้ตรงกันเพื่อชดเชยตัวอักษรตัวที่สามที่แตกต่างกันของคีย์ได้ จากตัวอย่างคู่ ("AAA", "AAT") ข้างต้น ชาวโปแลนด์ทราบว่ามีสองวิธีที่เป็นไปได้ในการจัดเรียงข้อความเพื่อให้ข้อความมีคีย์ร่วมกัน (การหมุนของโรเตอร์ที่เหมือนกัน) ทั้งสองกรณีสะท้อนให้เห็นว่าการเปลี่ยนตำแหน่ง (การเคลื่อนที่ของโรเตอร์ตรงกลาง) เกิดขึ้นระหว่าง "A" และ "T" หรือระหว่าง "T" และ "A"
ที่ ตำแหน่งโรเตอร์ขวา: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ รหัสข้อความ AAA: BQWBOCKUQFPQDJTMFTYSRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKG รหัสข้อความ AAT: SRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKGFHWQJTVQROVULGDMNMX ความบังเอิญ: =============================== สรุป: ใช้คีย์เดียวกัน ดังนั้นจึงไม่มีการเปลี่ยนคีย์ใน AT
ทีเอ ตำแหน่งโรเตอร์ขวา: TUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRS รหัสข้อความ AAT: SRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKGFHWQJTVQROVULGDMNMX รหัสข้อความ AAA: BQWBOCKUQFPQDJTMFTYSRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKG เหตุบังเอิญ: สรุป: กุญแจที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีการหมุนเวียนใน TA
โรเตอร์ตรงกลางจะหมุนที่ตำแหน่งต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าโรเตอร์ตัวใดอยู่ในตำแหน่งขวาสุด (หมุนเร็ว) จุดเปลี่ยนสำหรับโรเตอร์ I, II และ III แสดงด้วยหมายเลข 1, 2 และ 3 ตำแหน่งของโรเตอร์ตรงกลางจะระบุโดยสมมติว่าโรเตอร์ด้านขวาคือ I, II หรือ III
รหัสข้อความ AAA: BQWBOCKUQFPQDJTMFTYSRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKG ยอดขาย 2 1 3 2 1 3 ถูกต้อง ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY กลาง (I) อร๊ายยยยยยยยย กลาง(II) AAAAABBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC กลาง (III) AAAAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBCCC รหัสข้อความ AAT: SRDDQEQJWLPTNMHJENUTPYULNPRTCKGFHWQJTVQROVULGDMNMX ยอดขาย 3 2 1 3 ถูกต้อง TUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY กลาง (I) อร๊ายยยยยยยยย กลาง (II) อร๊ายยยยยยยยย กลาง (III) AAABBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBCCC
เพื่อให้เกิดความสอดคล้องกันทางภาษา โรเตอร์ทั้งสามตัวต้องทำงานประสานกัน หากไม่เป็นเช่นนั้น ข้อความต้นฉบับจะถูกสุ่มสลับ และคุณสมบัติทางภาษาจะไม่ปรากฏให้เห็น เมื่อพิจารณาบริเวณที่เกิดความสอดคล้องกัน จะสามารถสังเกตได้ดังนี้ หากโรเตอร์ I อยู่ทางขวา โรเตอร์ตรงกลางจะไม่ตรงกัน และดัชนีความสอดคล้องกันจะไม่บ่งชี้ว่าเกิดความสอดคล้องกัน หากโรเตอร์ II อยู่ทางขวา โรเตอร์ตรงกลางก็จะไม่ตรงกันเช่นกัน โรเตอร์ III แสดงความสอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์ ดังนั้น โรเตอร์ที่อยู่ทางขวาสุดจึงเป็นโรเตอร์ III
ณ จุดนี้ ชาวโปแลนด์จะรู้ว่าโรเตอร์ที่ถูกต้องคือ III และลำดับของโรเตอร์คือ (I, II, III) หรือ (II, I, III) แม้ว่าพวกเขาจะรู้รหัสข้อความ แต่พวกเขาไม่รู้การตั้งค่าวงแหวน ดังนั้นพวกเขาจึงไม่รู้ตำแหน่งที่แน่นอนของโรเตอร์ นอกจากนี้พวกเขายังไม่ทราบการตั้งค่าแผงปลั๊ก ชาวโปแลนด์อาจใช้วิธีอื่นในการเรียนรู้ข้อมูลนั้น แต่หากพวกเขารู้ว่าโรเตอร์ใดถูกต้อง วิธีเหล่านั้นก็จะง่ายขึ้น
คุณประโยชน์
ในช่วงแรก วิธีการของนาฬิกาไม่ได้มีความสำคัญมากนัก ในปี พ.ศ. 2475 ชาวเยอรมันใช้ลำดับโรเตอร์แบบเดิมเป็นเวลาสามเดือน ในวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2479 ชาวเยอรมันเปลี่ยนลำดับโรเตอร์ทุกเดือน การเปลี่ยนลำดับล้อรายวันเริ่มขึ้นในวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2479 [ 14 ]
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2479 ชาวเยอรมันได้เพิ่มจำนวนปลั๊กจากหกเป็นแปด ซึ่งทำให้วิธีการตะแกรงซับซ้อนขึ้น ชาวโปแลนด์ได้พัฒนาเครื่องวัดระยะทางและแคตตาล็อกการ์ด แม้ว่าวิธีการใหม่จะยังไม่พร้อมใช้งานเป็นเวลาหนึ่งปี แต่ก็สามารถระบุลำดับโรเตอร์ทั้งหมด (ไม่ใช่แค่โรเตอร์ด้านขวา) ได้โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย[ 15 ] น่าเสียดายที่แคตตาล็อกนั้นใช้การไม่ได้ในวันที่ 2 พฤศจิกายน พ.ศ. 2480 เมื่อชาวเยอรมันเปลี่ยนตัวสะท้อนแสง จึงจำเป็นต้องสร้างแคตตาล็อกใหม่
เมื่อวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2481 ชาวเยอรมันได้เปลี่ยนขั้นตอนเพื่อให้ข้อความบนเครือข่ายไม่ใช้Grundstellungเดียวกัน[ 16 ]การเปลี่ยนแปลงนี้จะทำให้วิธีการนาฬิกาซับซ้อนขึ้นเนื่องจากไม่สามารถทราบรหัสข้อความได้ง่ายอีกต่อไป
หน่วยถอดรหัสของอังกฤษได้ขยายวิธีการคำนวณแบบนาฬิกาออกไป ดูได้จาก Banburismusข้อความ Enigma ของกองทัพเรือเยอรมันใช้Grundstellung เดียวกัน และหน่วยถอดรหัสของอังกฤษสามารถระบุรหัสข้อความที่เข้ารหัสได้ หากตัวอักษรทั้งหมดของรหัสที่เข้ารหัสตรงกัน ยกเว้นตัวอักษรสุดท้าย แสดงว่าตำแหน่งโรเตอร์จะเหมือนกัน ยกเว้นโรเตอร์ด้านขวา ปัญหาคือ อังกฤษไม่ได้จับคู่รหัสข้อความแบบข้อความธรรมดา (เหมือนกับชาวโปแลนด์) แต่จับคู่รหัสข้อความที่เข้ารหัส ดังนั้นตัวอักษรสุดท้ายของรหัสข้อความที่เข้ารหัสจึงไม่ได้เรียงลำดับตามธรรมชาติแบบ "ABCDE...WXYZ" แต่เป็นลำดับที่กำหนดขึ้นเอง แทนที่จะดูแค่ค่าชดเชยสองค่า อังกฤษต้องดูค่าชดเชยที่เป็นไปได้ทั้งหมดและอนุมานลำดับของล้อที่สามให้เพียงพอก่อนที่จะสามารถระบุโรเตอร์ด้านขวาได้ การเดาโรเตอร์ตัวสุดท้ายได้อย่างถูกต้องจะช่วยประหยัดเวลา Bombe อันมีค่าของอังกฤษได้มาก
หมายเหตุ
- ^เรเจฟสกี 1984หน้า 290
- ^ Rejewski 1981 , หน้า 223 ระบุว่า "ในช่วงเวลานี้ Różycki ได้คิดค้นขั้นตอนที่เขาเรียกว่าวิธีการนาฬิกาในหลายกรณี วิธีนี้ช่วยให้เราสามารถระบุได้ว่าดรัมใดในสามดรัม ได้แก่ ดรัม I, II หรือ III เป็นดรัม Nในแต่ละวัน กล่าวคือ ดรัมใดอยู่ทางด้านขวามือของเครื่องจักร"
- ^ Rejewski 1981 , หน้า 227 ระบุว่า "บางครั้งเรารู้ว่าดรัมตัวไหนอยู่ที่ตำแหน่ง Nอันเป็นผลมาจากวิธีนาฬิกา แต่บางครั้งวิธีตาราง ซึ่งเป็นวิธีเดียวที่เราสามารถนำมาใช้กับเครือข่าย SD ได้ในขณะนั้น ก็ล้มเหลว ล้มเหลวเพราะเมื่อวันที่ 1 มกราคม 1939 ชาวเยอรมันได้เพิ่มจำนวนคู่ตัวอักษรที่ถูกแก้ไขโดยการเรียงสับเปลี่ยน Sจากเจ็ดเป็นสิบอีกครั้ง"
- ^เรเจฟสกี 1981หน้า 223
- ^ดี 1993หน้า 155
- ^ Rejewski 1981 , หน้า 218 ระบุว่า "จำเป็นต้องมีข้อความจำนวนมากพอจากวันเดียวกัน ประมาณ 60 ตัวอย่าง เพื่อให้สามารถกำหนดโครงสร้างลักษณะเฉพาะ AD, BE, CF ได้"
- ^ Rejewski 1981 , หน้า 223 ระบุว่า "เมื่อเรามีข้อมูลที่เข้ารหัสไว้เพียงพอ เรามักจะพบข้อความประมาณสิบสองคู่ โดยที่ในแต่ละคู่ ตัวอักษรสองตัวแรกของรหัสจะเหมือนกัน ในขณะที่ตัวอักษรตัวที่สามจะแตกต่างกัน"
- ^เรเจฟสกี 1981หน้า 223
- ^ "ห้องเข้ารหัสลับของฟรอด ไวเอรุด | ข้อความทดสอบเอนิกมาจากปี 1930"เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2014-10-30 เรียกดูเมื่อ2014-10-07อ้างอิงถึงปี 1930 "Schlüsselanleitung zur Chiffriermachine Enigma I" ["คำแนะนำในการใช้กุญแจบน Cypher Machine 'Enigma I'"]
- ^สามารถตรวจสอบได้ด้วยโปรแกรมจำลอง ตัวอย่างเช่น http://people.physik.hu-berlin.de/~palloks/js/enigma/enigma-u_v20_en.htmlเลือก Enigma I เลือกตัวสะท้อนแสง A (ในขณะนั้น เยอรมันมีตัวสะท้อนแสงเพียงตัวเดียว) ตั้งค่าลำดับล้อ (II, I, III) ตั้งค่าวงแหวน (24, 13, 22) ตั้งค่าปลั๊ก (AM, FI, NV, PS, TU, WZ) เปิดใช้งานแผงปลั๊ก และตั้งค่าล้อไปที่การตั้งค่าพื้นดิน ("FOL") การพิมพ์ ABLABL ในช่องป้อนข้อมูลควรให้ผลลัพธ์เป็น PKPJXI
- ^ต่อมาจะมีใบพัดที่เป็นไปได้มากกว่าสามแบบ
- ^ชาวอังกฤษใช้คำช่วยจำเพื่อจดจำตำแหน่งการเปลี่ยนผ่านว่า "Royal Flags Wave Kings Above" (ธงราชวงศ์โบกสะบัดอยู่เหนือพระมหากษัตริย์)
- ^ตำแหน่งของแหวนที่แสดงในหน้าต่างนั้น ไม่ใช่ การตั้งค่าแหวน ( Ringstellung )
- ^เรเจฟสกี 1981หน้า 223
- ^ Rejewski 1981 , หน้า 224–225
- ^เรเจฟสกี 1981หน้า 225
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ นาฬิกา (การเข้ารหัส)
ใน วิชาการเข้ารหัสลับ นาฬิกาเป็นวิธีการที่คิดค้นโดย เจอร์ซี โรซีคกี นัก คณิตศาสตร์และนักเข้ารหัสลับ ชาวโปแลนด์ ที่ สำนักรหัสลับ ของ กองทัพโปแลนด์ เพื่อช่วยใน การถอดรหัส ลับ...
วิธี
วิธีนี้บางครั้งทำให้สามารถระบุได้ว่า โรเตอร์ตัวใดของเครื่อง Enigma อยู่ทางขวาสุด นั่นคือ อยู่ในตำแหน่งที่โรเตอร์หมุนทุกครั้งที่กดปุ่ม [ 1 ] วิธีการแบบนาฬิกาได้รับการพัฒนาโดย Jerzy Różycki ในช่วงปี 1933–1935 [ 2 ]
พื้นหลัง
สำนักงานถอดรหัสได้รับข้อมูลการดักฟังวิทยุของเยอรมันที่เข้ารหัสโดยเครื่อง Enigma ด้วยข้อความประมาณ 60 ข้อความ สำนักงานสามารถกำหนด โครงสร้างลักษณะเฉพาะ ของ Marian Rejewski สำหรับการเข้ารหัสคีย์ข้อความได้ [ 6 ] โดยการใช้คีย์ข้อความที่ไม่ดี...
การตั้งค่าเครื่องจักร
เครื่องเข้ารหัส Enigma อาศัยความลับที่ผู้ใช้แบ่งปันกัน นี่คือการตั้งค่าลับประจำวันจากคู่มือ Enigma ปี 1930: [ 9 ] [ 10 ]