ฟิอัลก้า
เครื่องเข้ารหัสลับขั้นสูงของรัสเซีย รุ่น Fialka (M-125)
การจำแนกประเภท	เครื่องจักรโรเตอร์
อุตสาหกรรม	ทหาร
ขับเคลื่อน	ใช่

ในด้านการเข้ารหัสลับ Fialka (M-125)เป็นชื่อของเครื่องเข้ารหัสลับของโซเวียตในยุคสงครามเย็น เป็น เครื่องโรเตอร์อุปกรณ์นี้ใช้โรเตอร์ 10 ตัว แต่ละตัวมีหน้าสัมผัส 30 จุด พร้อมด้วยหมุดเชิงกลเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังใช้กลไกบัตรเจาะรู ด้วย Fialkaหมายถึง " สีม่วง " ในภาษารัสเซียข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องนี้ค่อนข้างหายากจนกระทั่งประมาณปี 2005 เนื่องจากอุปกรณ์นี้ถูกเก็บเป็นความลับ^{[ 1 ]}

Fialka ประกอบด้วย เครื่องอ่าน เทปกระดาษห้าระดับ ที่ด้านขวามือด้านหน้าของเครื่อง และกลไกการเจาะเทปกระดาษและการพิมพ์เทปที่ด้านบน ช่องเสียบการ์ดเจาะรูสำหรับป้อนรหัสเครื่องอยู่ที่ด้านซ้ายมือ Fialka ต้องการไฟ DC 24 โวลต์ และมาพร้อมกับแหล่งจ่ายไฟ แยกต่างหาก ที่รับไฟได้ตั้งแต่ 100 ถึง 250 VAC, 50–400 Hz โดยใช้สวิตช์เลือกภายนอก^{[ 2 ]}

โรเตอร์ของเครื่องพิมพ์ดีดนี้มีป้ายกำกับเป็นอักษรซีริลลิกซึ่งต้องใช้จุดสัมผัส 30 จุดบนโรเตอร์ ซึ่งแตกต่างจากเครื่องพิมพ์ดีดแบบตะวันตกหลายรุ่นที่มีโรเตอร์ 26 จุดสัมผัส ซึ่งตรงกับอักษรละตินแป้นพิมพ์ อย่างน้อยในตัวอย่างที่มีต้นกำเนิดจากเยอรมนีตะวันออก มีทั้งเครื่องหมายซีริลลิกและละติน มีอย่างน้อยสองรุ่นที่ทราบว่ามีอยู่ คือ M-125-MN และ M-125-3MN M-125-MN มีวงล้อพิมพ์ที่สามารถรองรับทั้งตัวอักษรละตินและซีริลลิก ส่วน M-125-3MN มีวงล้อพิมพ์แยกกันสำหรับตัวอักษรละตินและซีริลลิก M-125-3MN มีสามโหมด คือ การพิมพ์ตัวอักษรแบบเลื่อนครั้งเดียว การพิมพ์ตัวอักษรและสัญลักษณ์แบบเลื่อนสองครั้ง และการพิมพ์ตัวเลขอย่างเดียว สำหรับใช้กับสมุดรหัสและเพื่อ เข้ารหัส ลับตัวเลข ขั้นสูง

ชุดประกอบโรเตอร์ Fialka ประกอบด้วยโรเตอร์ 10 ตัวที่ติดตั้งอยู่บนแกนหมุน และ คอมมิวเทเตอร์ขนาด 30 x 30 (Kc 30x30) คอมมิวเทเตอร์ประกอบด้วยแถบสัมผัส 30 แถบสองชุดที่ตั้งฉากกัน บัตรเจาะรูจะถูกวางไว้ระหว่างแถบสัมผัสทั้งสองชุดผ่านช่องด้านซ้ายของตัวเครื่อง บัตรเจาะรูแต่ละใบมี 30 รู โดยมีรูหนึ่งรูต่อคู่แถวและคอลัมน์พอดี และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดการเรียงสับเปลี่ยนของเส้นสัมผัสโรเตอร์ 30 เส้น คุณสมบัตินี้เทียบได้กับแผงเสียบในเครื่อง Enigmaแต่มีความแข็งแกร่งกว่ามาก เนื่องจากให้การเรียงสับเปลี่ยนของหน้าสัมผัสได้อย่างสมบูรณ์ ต่างจากการสลับตัวอักษรแบบคู่ใน Enigma แผ่นสามเหลี่ยมถูกใช้เพื่อป้อนการเรียงสับเปลี่ยนว่างสำหรับการทดสอบ

โรเตอร์มีสองประเภท:

• โรเตอร์ แบบถอดประกอบได้ ( zerlegbar ) ใช้กับ M-125-3MN ชื่อชุดโรเตอร์คือ "PROTON" โรเตอร์แบบถอดประกอบได้ประกอบด้วยส่วนแทรกที่มีหน้าสัมผัสไฟฟ้าและสายไฟ และวงแหวนด้านนอกที่มีหมุดเชิงกล ซึ่งการมีหรือไม่มีหมุดเหล่านี้จะควบคุมการหมุนของโรเตอร์ ในส่วนหนึ่งของการตั้งค่าหลัก หมุดควบคุมการหมุนสามารถหมุนได้สัมพันธ์กับวงแหวนด้านนอก วงแหวนด้านในที่เป็นขั้วไฟฟ้าก็สามารถหมุนได้สัมพันธ์กับวงแหวนด้านนอกเช่นกัน และสามารถใส่ได้สองวิธี คือด้านที่ 1 หรือด้านที่ 2 ขึ้นด้านบน
• โรเตอร์แบบรวมชิ้น ใช้กับ M-125-MN โรเตอร์เหล่านี้มีทั้งหน้าสัมผัสไฟฟ้าและหมุดเชิงกล การปรับแต่งที่สำคัญเพียงอย่างเดียวคือลำดับของโรเตอร์บนเพลาและการตั้งค่าโรเตอร์เริ่มต้น มีชุดโรเตอร์แบบถอดประกอบได้เพียงชุดเดียวที่เข้ากันได้กับโรเตอร์แบบรวมชิ้น คู่มือของเยอรมนีตะวันออกเล่มหนึ่งที่เปิดเผยสู่สาธารณะมีข้อความเพิ่มเติมที่พิมพ์และเขียนด้วยลายมือ ซึ่งบ่งชี้ว่าอย่างน้อยที่สุด ชาวเยอรมันตะวันออกได้หยุดใช้คุณสมบัติเพิ่มเติมของโรเตอร์แบบถอดประกอบได้ในภายหลัง และใช้เฉพาะในโหมดความเข้ากันได้แบบรวมชิ้นเท่านั้น

โรเตอร์ที่อยู่ติดกันจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ชุดโรเตอร์สำรองสามารถเก็บไว้ในฝาครอบด้านบนของเครื่องได้ เครื่อง Fialka เดิมทีส่งมอบพร้อมโรเตอร์สองชุด ชุดหนึ่งมีตัวอักษรสีดำในชุดประกอบเครื่อง และอีกชุดหนึ่งมีตัวอักษรสีแดงบรรจุอยู่ในกระบอกโลหะภายในฝาครอบกันฝุ่น^{[ 3 ]} ข้อบกพร่องที่สำคัญที่สุดในการออกแบบ Enigma คือการแทนที่ตัวอักษรเป็นแบบผกผัน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวอักษรไม่สามารถเข้ารหัสตัวเองได้^{[ 4 ]}ชาวรัสเซียเรียนรู้จากสิ่งนี้อย่างชัดเจนในการออกแบบ Fialka ทำให้ตัวอักษรสามารถเข้ารหัสตัวเองได้^{[ 5 ]}จุดอ่อนอื่นๆ ของ Enigma เช่น การหมุนของล้ออย่างสม่ำเสมอและผลกระทบที่จำกัดของแผงเสียบปลั๊ก ก็ได้รับการปรับปรุงใน Fialka เช่นกัน

วัสดุสำหรับเข้ารหัสของ Fialka ประกอบด้วยสมุดรหัสประจำวัน สมุดรหัสข้อความ และสมุดระบุข้อความสำหรับการรับส่งข้อมูลแบบกระจายเสียง สมุดรหัสประจำวันมีรหัสสำหรับหนึ่งเดือน รหัสประจำวันประกอบด้วยตารางรหัส (ในอักษรซีริลลิก) และบัตรเจาะรู สำหรับระบบโรเตอร์คงที่ ตารางรหัสจะระบุลำดับของโรเตอร์บนแกนและค่าการตั้งค่าโรเตอร์เริ่มต้นที่จะใช้ในการถอดรหัสตัวบ่งชี้ของข้อความแบบกระจายเสียง ตามชื่อของมัน รหัสประจำวันมีอายุการใช้งาน (มีระยะเวลาการเข้ารหัสในศัพท์ของ NSA) 24 ชั่วโมงและจะถูกเปลี่ยนเวลา 00:01 น. สำหรับโรเตอร์ที่ถอดประกอบได้ ตารางยังระบุส่วนประกอบไฟฟ้าสำหรับโรเตอร์ภายนอกแต่ละตัว ด้านใดควรอยู่ด้านบน และทิศทางของส่วนประกอบเมื่อเทียบกับโรเตอร์ภายนอก นี่คือตัวอย่างตารางรหัสประจำวัน M-125-3NM สำหรับใช้ในวันที่ 14 ของเดือน:

ИДЖЗА ВКБГЕ 14

ОСАНЕ РТБВЕ

БДВИА ГЕЗКЖ

2ІІ22 І22І2

КУЛКЮ ЫХВУГ

ตารางรหัสข้อความประกอบด้วยการตั้งค่าโรเตอร์เริ่มต้นที่จะใช้กับแต่ละข้อความ ห้ามใช้รหัสข้อความซ้ำกันเกินหนึ่งครั้ง เอกสารเกี่ยวกับการกำหนดรหัสถูกจัดส่งในบรรจุภัณฑ์ที่หุ้มด้วยฟอยล์ โดยตารางรหัสประจำวันและบัตรเจาะรูจะถูกพับเป็นรูปพัดในซองที่มีรอยปรุคั่นระหว่างแต่ละรายการ ส่วนตารางอื่นๆ จะอยู่ในซองด้านข้าง

ปัจจัยด้านการออกแบบในอุปกรณ์เข้ารหัสลับต่างๆ อาจส่งผลให้ข้อมูลรั่วไหลทางกายภาพ ซึ่งอาจบั่นทอนความปลอดภัยของระบบในระดับต่างๆ กัน โดยทั่วไปเรียกว่าการรั่วไหลของข้อมูลผ่านช่องทางด้านข้างหรือTEMPESTต่อไปนี้เป็นการอธิบายมาตรการรับมือที่เหมาะสมซึ่งนำมาใช้ในการออกแบบ Fialka

เครื่องพิมพ์ Fialka ใช้กระแสไฟฟ้าในปริมาณที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับตัวอักษรที่เข้ารหัส (5 บิต) ที่พิมพ์หรือเจาะกระดาษ หากเสียบปลั๊กแหล่งจ่ายไฟเข้ากับไฟบ้าน อาจมีโอกาสที่ผู้ดักฟังจะสังเกตเห็นความผันผวนของกระแสไฟฟ้าเล็กน้อยได้

เพื่อปกปิดความผันผวนของพลังงานที่จ่ายจากแหล่งจ่ายไฟหลัก สายเคเบิลข้อมูลจะส่งข้อมูลย้อนกลับจากเครื่อง Fialka ไปยังหน่วยจ่ายไฟ (PSU) เพื่อระบุว่าตัวอักษรใดกำลังถูกส่งออกไป ทำให้แหล่งจ่ายไฟสามารถชดเชยโหลดที่แตกต่างกันได้ PSU ได้รับการออกแบบด้วยวงจรชดเชยที่มีตัวต้านทานโหลดเทียมห้าตัวซึ่งจะได้รับพลังงานขึ้นอยู่กับสัญญาณจากสายเคเบิลป้อนกลับ^{[ 6 ]}นอกจากนี้ PSU ยังฉีดสัญญาณรบกวนที่แรงเข้าไปในสายไฟ เพื่อปกปิดความผิดพลาดหรือผลกระทบชั่วคราวที่เหลืออยู่ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการเข้ารหัส

การออกแบบเครื่องเข้ารหัส Fialka มาจากเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ร่วมสมัย เช่น Enigma, NEMA ของสวิตเซอร์แลนด์ และ KL-7 ของอเมริกา NEMA มีโรเตอร์ไฟฟ้าเพียง 5 ตัว ในขณะที่ Fialka มี 10 ตัว และยิ่งไปกว่านั้น NEMA ยังไม่มีตัวสลับสัญญาณแบบบัตรเจาะรูหรืออุปกรณ์เทียบเท่า เช่น แผงเสียบปลั๊ก Fialka มีความคล้ายคลึงกับKL-7 ของสหรัฐฯ มากที่สุด ซึ่งมีโรเตอร์ไฟฟ้า 8 ตัวและไม่มีตัวสลับสัญญาณเช่นกัน แต่สวิตช์สลับแป้นพิมพ์ของมันช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้ตัวสะท้อนแสง (ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าเป็นจุดอ่อนใน ระบบ Enigma )

• ปริศนา
• KL-7
• เนมา

• บอร์ชเชฟสกายา, แอนนา (27 เมษายน 2019). "รหัสลับที่ไม่อาจถอดได้ของโซเวียต: ประวัติศาสตร์ที่ซ่อนเร้นของเครื่องจักรจารกรรมฟิอัลกา" . นโยบายต่างประเทศ . สืบค้นเมื่อ3 ธันวาคม 2021 .
• Gu, Matthew (ไม่มีวันที่ระบุ). "Fialka: ปริศนารัสเซียที่ใหญ่กว่าและดีกว่า" . Wonders & Marvels . สืบค้นเมื่อ2021-12-03 .
• กองทัพประชาชนแห่งชาติ (ธันวาคม 1978). "คู่มือการใช้งาน (Nutzung) M-125, DV A 040/1/321" (PDF) (ภาษาเยอรมัน). สาธารณรัฐประชาธิปไตยเยอรมนี. สืบค้นเมื่อ2021-12-03 .ไฟล์ PDF ที่สแกนจาก ดร. ทอม เปเรรา
• Perera, Tom; Hamer, David (2005). "บทนำทั่วไป: เครื่องเข้ารหัส Fialka รุ่น M-125 และ M-125-3MN ของรัสเซียในยุคสงครามเย็น" . www.w1tp.com . พิพิธภัณฑ์ Enigma . สืบค้นเมื่อ2021-12-03 .

• M-125 Fialka — พิพิธภัณฑ์ Crypto
• เครื่องเข้ารหัสลับ M-125-3 Fialka — พิพิธภัณฑ์สายลับเยอรมัน เบอร์ลิน
• อุปกรณ์ Fialka (สีม่วง) ของรัสเซีย 10 ใบพัด — โดย Nick Gessler
• M-125 Fialka ของรัสเซีย — โดย Jerry Proc