กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

เครื่องจักรโรเตอร์

ในด้าน วิทยาการเข้ารหัสลับ เครื่อง โรเตอร์ เป็น อุปกรณ์ เข้ารหัสแบบสตรีม เชิงกลไฟฟ้า ที่ใช้สำหรับ การเข้ารหัส และถอดรหัสข้อความ...

เครื่องจักรโรเตอร์

( เรียนรู้วิธีและเวลาในการลบข้อความนี้ )
ชุดใบพัดสามชิ้นจากเครื่องเข้ารหัส Enigma ที่เยอรมนีใช้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
ภาพแสดงชิ้นส่วนแยกส่วนของโรเตอร์เครื่องเข้ารหัส Enigma: 1-วงแหวนมีรอยบาก, 2-จุดแสดงตำแหน่งของหน้าสัมผัส "A", 3-วงแหวนหรือ "ยาง" ตัวอักษร, 4-หน้าสัมผัสแผ่นไฟฟ้า, 5-จุดเชื่อมต่อสายไฟ, 6-หน้าสัมผัสแบบสปริง, 7-หมุดปรับวงแหวนแบบสปริง, 8-ดุม ซึ่งเป็นส่วนที่แกนกลางพอดี, 9-ล้อหมุน, 10-กลไกแรตเช็ต

ในด้านวิทยาการเข้ารหัสลับเครื่องโรเตอร์ เป็น อุปกรณ์เข้ารหัสแบบสตรีมเชิงกลไฟฟ้า ที่ใช้สำหรับ การเข้ารหัสและถอดรหัสข้อความ เครื่องโรเตอร์เป็นเทคโนโลยีการเข้ารหัสลับที่ทันสมัยที่สุดในช่วงศตวรรษที่ 20 และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายตั้งแต่ทศวรรษ 1920 ถึง 1970 ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดคือเครื่อง Enigma ของเยอรมัน ซึ่งผลลัพธ์จากเครื่องนี้ถูกถอดรหัสโดยฝ่ายสัมพันธมิตรในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง และได้ข้อมูลลับที่มีชื่อรหัสว่า Ultra

คำอธิบาย

ส่วนประกอบหลักของเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์คือชุดโรเตอร์ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าล้อหรือดรัมซึ่งเป็นแผ่นดิสก์หมุนได้ที่มีหน้าสัมผัสไฟฟ้าอยู่ทั้งสองด้าน การเดินสายไฟระหว่างหน้าสัมผัสจะทำการแทนที่ตัว อักษรแบบคงที่ โดยแทนที่ตัวอักษรเหล่านั้นในรูปแบบที่ซับซ้อน โดยลำพังแล้ว วิธีนี้จะรักษาความปลอดภัยได้น้อย แต่ก่อนหรือหลังการเข้ารหัสตัวอักษรแต่ละตัว โรเตอร์จะเลื่อนตำแหน่งไปข้างหน้าเพื่อเปลี่ยนการแทนที่ ด้วยวิธีนี้ เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์จึงสร้าง รหัสลับ แบบแทนที่ตัวอักษรหลายตัวที่ ซับซ้อน ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปทุกครั้งที่กดปุ่ม

พื้นหลัง

โรเตอร์ 40 จุด จากเครื่องจักรที่สร้างโดยทัตยานา ฟาน วาร์ค

ในการเข้ารหัสแบบคลาสสิกวิธีการเข้ารหัสที่เก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่งคือการเข้ารหัสแบบแทนที่ อย่างง่าย โดยที่ตัวอักษรในข้อความจะถูกแทนที่อย่างเป็นระบบโดยใช้แผนการลับบางอย่าง[ 1 ] : 71 การเข้ารหัสแบบ แทนที่ตัวอักษรเดียวใช้แผนการแทนที่เพียงแบบเดียว — บางครั้งเรียกว่า "ตัวอักษร" ซึ่งสามารถถอดรหัสได้ง่าย เช่น โดยใช้การวิเคราะห์ความถี่ แผนการที่ใช้ตัวอักษรหลายตัวหรือ การเข้ารหัสแบบ หลายตัวอักษร มีความปลอดภัยมากกว่าเนื่องจากแผนการดังกล่าวถูกนำไปใช้ด้วยมือ จึงสามารถใช้ได้เฉพาะตัวอักษรที่แตกต่างกันเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น การใช้ตัวอักษรที่ซับซ้อนกว่านั้นจะทำได้ยาก อย่างไรก็ตาม การใช้ตัวอักษรเพียงไม่กี่ตัวทำให้การเข้ารหัสมีความเสี่ยงต่อการโจมตี การประดิษฐ์เครื่องจักรแบบโรเตอร์ทำให้การเข้ารหัสแบบหลายตัวอักษรเป็นไปโดยอัตโนมัติ ทำให้สามารถใช้ตัวอักษรจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เทคนิคการวิเคราะห์รหัสที่เก่าแก่ที่สุดคือการวิเคราะห์ความถี่ซึ่งรูปแบบตัวอักษรเฉพาะของแต่ละภาษาสามารถใช้เพื่อค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับตัวอักษรทดแทนที่ใช้ในการเข้ารหัสแบบแทนที่ ตัวอักษรเดียว [ 1 ] : 99-105 ตัวอย่างเช่น ในภาษาอังกฤษ ตัวอักษร E, T, A, O, I, N และ S ในข้อความต้นฉบับมักจะระบุได้ง่ายในข้อความเข้ารหัส เนื่องจากตัวอักษรเหล่านี้มีความถี่สูง ดังนั้นตัวอักษรในข้อความเข้ารหัสที่สอดคล้องกันก็จะมีความถี่สูงเช่นกัน นอกจากนี้ การรวมกัน ของไบแกรมเช่น NG, ST และอื่นๆ ก็มีความถี่สูง ในขณะที่บางอย่างหายากมาก (เช่น Q ตามด้วยตัวอักษรอื่นๆ ที่ไม่ใช่ U) การวิเคราะห์ความถี่ที่ง่ายที่สุดอาศัยการแทนที่ตัวอักษรในข้อความต้นฉบับด้วยตัวอักษรในข้อความเข้ารหัสหนึ่งตัวเสมอหากไม่เป็นเช่นนั้น การถอดรหัสข้อความจะยากขึ้น เป็นเวลาหลายปีที่นักถอดรหัสพยายามซ่อนความถี่ที่บ่งบอกถึงรูปแบบโดยใช้การแทนที่ตัวอักษรทั่วไปหลายแบบ แต่เทคนิคนี้ไม่สามารถซ่อนรูปแบบในการแทนที่ตัวอักษรในข้อความต้นฉบับได้อย่างสมบูรณ์ วิธีการถอดรหัสแบบนี้ถูกถอดได้กันอย่างแพร่หลายในช่วงศตวรรษที่ 16

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 15 อัลเบอร์ติได้คิดค้นเทคนิคใหม่ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันโดยทั่วไปในชื่อรหัสโพลีอัลฟาเบติกซึ่งตระหนักถึงคุณค่าของการใช้ตัวอักษรทดแทนมากกว่าหนึ่งชุด นอกจากนี้เขายังคิดค้นเทคนิคง่ายๆ สำหรับ "การสร้าง" รูปแบบการทดแทนจำนวนมากเพื่อใช้ในข้อความ[ 1 ] : 125-130 ทั้งสองฝ่ายแลกเปลี่ยนข้อมูลจำนวนเล็กน้อย (เรียกว่ากุญแจ)และใช้เพื่อสร้างตัวอักษรทดแทนจำนวนมาก และสร้างการทดแทนที่แตกต่างกันมากมายสำหรับตัวอักษรแต่ละตัวในข้อความธรรมดาตลอดทั้งข้อความธรรมดา แนวคิดนี้เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ แต่พิสูจน์แล้วว่าใช้งานยากกว่าที่คาดไว้ รหัสลับหลายรหัสเป็นเพียงการนำวิธีของอัลเบอร์ติมาใช้เพียงบางส่วน ดังนั้นจึงถอดรหัสได้ง่ายกว่าที่ควรจะเป็น (เช่นรหัสลับวิเจเนเร )

จนกระทั่งช่วงทศวรรษ 1840 (โดยแบ็บเบจ) จึงได้มีการค้นพบเทคนิคใดที่สามารถถอดรหัสแบบหลายตัวอักษรได้อย่างน่าเชื่อถือ เทคนิคของเขายังมองหารูปแบบที่ซ้ำกันในข้อความที่เข้ารหัสซึ่งให้เบาะแสเกี่ยวกับความยาวของกุญแจ เมื่อทราบแล้ว ข้อความก็จะกลายเป็นชุดของข้อความแต่ละข้อความที่มีความยาวเท่ากับความยาวของกุญแจ ซึ่งสามารถนำการวิเคราะห์ความถี่แบบปกติมาใช้ได้ชาร์ลส์ แบ็บเบจ , ฟรีดริช คาซิสกีและวิลเลียม เอฟ. ฟรีดแมนเป็นหนึ่งในบุคคลที่ได้พัฒนาเทคนิคเหล่านี้มากที่สุด

นักออกแบบรหัสพยายามให้ผู้ใช้ใช้ตัวอักษรทดแทนที่แตกต่างกันสำหรับทุกตัวอักษร แต่โดยปกติแล้วนั่นหมายถึงกุญแจที่ยาวมาก ซึ่งเป็นปัญหาในหลายด้าน กุญแจที่ยาวใช้เวลานานกว่าในการส่งต่อ (อย่างปลอดภัย) ไปยังฝ่ายที่ต้องการ และทำให้มีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดในการแจกจ่ายกุญแจมากขึ้น นอกจากนี้ ผู้ใช้หลายคนไม่มีความอดทนที่จะดำเนินการถอดรหัสที่ยาวนานและแม่นยำทุกตัวอักษร และแน่นอนว่าไม่ใช่ภายใต้แรงกดดันด้านเวลาหรือความเครียดในสนามรบ รหัสลับขั้นสุดยอดของประเภทนี้จะเป็นรหัสลับที่สามารถสร้างกุญแจที่ยาวดังกล่าวได้จากรูปแบบที่เรียบง่าย (โดยอุดมคติคืออัตโนมัติ) ทำให้ได้รหัสลับที่มีตัวอักษร ทดแทนมากมาย จนการนับความถี่และการโจมตีทางสถิติแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย เครื่อง Enigma และเครื่องโรเตอร์โดยทั่วไป เป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นระบบหลายตัวอักษรอย่างจริงจัง โดยใช้ตัวอักษรทดแทนที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละตัวอักษรของข้อความต้นฉบับ และเป็นแบบอัตโนมัติ ไม่ต้องการความสามารถพิเศษใด ๆ จากผู้ใช้ ข้อความของพวกเขามักจะถอดรหัสได้ยากกว่ารหัสลับก่อนหน้านี้มาก

การใช้เครื่องจักร

การสร้างเครื่องมือสำหรับการแทนที่อย่างง่ายนั้นทำได้ง่าย ในระบบไฟฟ้าที่มีสวิตช์ 26 ตัวต่อกับหลอดไฟ 26 ดวง สวิตช์ใดๆ ก็ตามจะทำให้หลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งสว่างขึ้น หากแต่ละสวิตช์ถูกควบคุมด้วยปุ่มบนเครื่องพิมพ์ดีดและหลอดไฟแต่ละดวงมีตัวอักษรกำกับ ระบบดังกล่าวสามารถใช้สำหรับการเข้ารหัสได้โดยการเลือกการเชื่อมต่อระหว่างปุ่มกับหลอดไฟ ตัวอย่างเช่น การพิมพ์ตัวอักษรAจะทำให้หลอดไฟที่มีตัวอักษรQสว่างขึ้น อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อแบบนี้ถูกกำหนดไว้ตายตัว ทำให้มีความปลอดภัยน้อย

เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์จะเปลี่ยนสายไฟที่เชื่อมต่อกันทุกครั้งที่กดปุ่ม สายไฟจะถูกวางไว้ภายในโรเตอร์ แล้วหมุนด้วยเฟืองทุกครั้งที่กดตัวอักษร ดังนั้น การกดAครั้งแรกอาจได้Qครั้งต่อไปอาจได้Jตัวอักษรแต่ละตัวที่กดบนแป้นพิมพ์จะเพิ่มตำแหน่งของโรเตอร์และได้ตัวอักษรใหม่มาแทนที่ ทำให้เกิดการเข้ารหัสแบบแทนที่ตัวอักษรหลายตัว (polyalphabetic substitution cipher)

ขึ้นอยู่กับขนาดของโรเตอร์ ระบบนี้อาจมีความปลอดภัยมากกว่าหรือน้อยกว่าการเข้ารหัสด้วยมือ หากโรเตอร์มีเพียง 26 ตำแหน่ง โดยแต่ละตำแหน่งแทนตัวอักษรหนึ่งตัว ข้อความทั้งหมดจะมีรหัส (ที่ซ้ำกัน) ยาว 26 ตัวอักษร แม้ว่ารหัส (ส่วนใหญ่ซ่อนอยู่ในวงจรของโรเตอร์) อาจจะไม่เป็นที่รู้จัก แต่วิธีการโจมตีการเข้ารหัสประเภทนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ข้อมูลนั้น ดังนั้น แม้ว่าเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์เดี่ยวจะใช้งานง่าย แต่ก็ไม่ได้ปลอดภัยไปกว่าระบบเข้ารหัสแบบหลายตัวอักษรบางส่วนอื่นๆ

แต่ปัญหานี้แก้ไขได้ง่าย เพียงแค่เรียงโรเตอร์เพิ่มเข้าไปข้างๆ กัน แล้วต่อเฟืองเข้าด้วยกัน หลังจากที่โรเตอร์ตัวแรกหมุน "จนสุด" แล้ว ให้โรเตอร์ที่อยู่ข้างๆ หมุนไปหนึ่งตำแหน่ง ตอนนี้คุณจะต้องพิมพ์ตัวอักษร 26 × 26 = 676 ตัว (สำหรับอักษรละติน ) ก่อนที่ปุ่มจะวนซ้ำ แต่ก็ยังคงใช้เพียงแค่ปุ่มกดสองตัวอักษร/ตัวเลขเพื่อตั้งค่าเท่านั้น หากปุ่มที่มีความยาว 676 ตัวยังไม่ยาวพอ ก็สามารถเพิ่มโรเตอร์อีกตัวได้ ทำให้มีความยาวรวม 17,576 ตัวอักษร

เพื่อให้ถอดรหัสได้ง่ายเช่นเดียวกับการเข้ารหัส เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์บางเครื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่อง Enigmaได้นำอัลกอริทึมแบบกุญแจสมมาตร มาใช้ กล่าว คือ การเข้ารหัสสองครั้งด้วยการตั้งค่าเดียวกันจะสามารถกู้คืนข้อความต้นฉบับได้ (ดูการผกผัน )

ประวัติศาสตร์

สิ่งประดิษฐ์

แนวคิดเกี่ยวกับเครื่องจักรแบบโรเตอร์เกิดขึ้นกับนักประดิษฐ์หลายคนโดยอิสระในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน

ในปี พ.ศ. 2546 ปรากฏว่าผู้ประดิษฐ์คนแรกคือนายทหารเรือชาวดัตช์ สองคน ได้แก่ Theo A. van Hengel (พ.ศ. 2418–2482) และ RPC Spengler (พ.ศ. 2418–2498) ในปี พ.ศ. 2458 [ 2 ]ก่อนหน้านี้ การประดิษฐ์นี้ถูกระบุว่าเป็นผลงานของผู้ประดิษฐ์สี่คนซึ่งทำงานอย่างอิสระและในเวลาเดียวกัน ได้แก่Edward Hebern , Arvid Damm , Hugo KochและArthur Scherbius [ 3 ]

ในสหรัฐอเมริกาเอ็ดเวิร์ด ฮิวจ์ เฮเบิร์นสร้างเครื่องจักรแบบโรเตอร์โดยใช้โรเตอร์เดี่ยวในปี 1917 เขาเชื่อมั่นว่าเขาจะร่ำรวยจากการขายระบบดังกล่าวให้กับกองทัพเครื่องจักรแบบโรเตอร์ของเฮเบิร์นนี้จึงได้ผลิตเครื่องจักรหลายรุ่นที่มีโรเตอร์ตั้งแต่หนึ่งถึงห้าตัว อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของเขามีจำกัด และเขาล้มละลายในช่วงทศวรรษ 1920 เขาขายเครื่องจักรจำนวนเล็กน้อยให้กับกองทัพเรือสหรัฐฯในปี 1931

ในเครื่องของเฮเบิร์นนั้น สามารถเปิดโรเตอร์และเปลี่ยนสายไฟได้ภายในไม่กี่นาที ดังนั้นระบบที่ผลิตจำนวนมากเพียงระบบเดียวจึงสามารถขายให้กับผู้ใช้หลายราย ซึ่งจากนั้นก็จะสร้างรหัสโรเตอร์ของตนเอง การถอดรหัสประกอบด้วยการถอดโรเตอร์ออกและหมุนกลับด้านเพื่อกลับวงจร โดยที่เฮเบิร์นไม่รู้วิลเลียม เอฟ. ฟรีดแมนจาก หน่วยข่าวกรองลับ ของกองทัพสหรัฐฯ ( SIS)ได้สาธิตให้เห็นถึงจุดอ่อนในระบบอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้สามารถถอดรหัสจากเครื่องนี้ และจากเครื่องใดๆ ก็ตามที่มีลักษณะการออกแบบคล้ายกันได้ หากมีการทำงานมากพอ

นักประดิษฐ์เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์อีกคนหนึ่งในยุคแรกคือชาวดัตช์ฮูโก โคชซึ่งยื่นจดสิทธิบัตรเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ในปี 1919 ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น ในสวีเดนอาร์วิด เกอร์ฮาร์ด ดัมม์ได้ประดิษฐ์และจดสิทธิบัตรการออกแบบโรเตอร์อีกแบบหนึ่ง อย่างไรก็ตาม เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์นั้นโด่งดังขึ้นมาในที่สุดจาก ผลงานของ อาร์เธอร์ เชอร์บิอุสซึ่งยื่นจดสิทธิบัตรเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ในปี 1918 ต่อมาเชอร์บิอุสได้ออกแบบและทำการตลาดเครื่องเข้ารหัสเอนิกมา

เครื่องเอนิกมา

เครื่องเข้ารหัส Enigma ของเยอรมัน

อุปกรณ์เข้ารหัสแบบโรเตอร์ที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายที่สุดคือเครื่อง Enigma ของเยอรมัน ที่ใช้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งมีหลายรุ่นย่อย

เครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่นมาตรฐาน Enigma I ใช้โรเตอร์สามตัว ที่ปลายสุดของชุดโรเตอร์จะมีแผ่นดิสก์เพิ่มเติมที่ไม่หมุน เรียกว่า "ตัวสะท้อน" ซึ่งต่อสายไว้เพื่อให้สัญญาณอินพุตเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากลับไปยังหน้าสัมผัสอีกด้านเดียวกัน และถูก "สะท้อน" กลับผ่านชุดโรเตอร์สามตัวเพื่อสร้างข้อความ เข้ารหัส

เมื่อส่งกระแสไฟฟ้าเข้าไปในเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ส่วนใหญ่ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านโรเตอร์และออกไปอีกด้านหนึ่งไปยังหลอดไฟ แต่ในเครื่องเอนิกมา กระแสไฟฟ้าจะ "สะท้อน" กลับผ่านแผ่นดิสก์ก่อนที่จะไปยังหลอดไฟ ข้อดีของวิธีนี้คือ ไม่จำเป็นต้องดัดแปลงอะไรกับระบบเพื่อถอดรหัสข้อความ เพราะเครื่องนี้ "สมมาตร"

ตัวสะท้อนแสงของเครื่องเข้ารหัส Enigma รับประกันว่าไม่มีตัวอักษรใดสามารถเข้ารหัสเป็นตัวมันเองได้ ดังนั้นตัวอักษรAจึงไม่สามารถแปลงกลับเป็นAได้อีก สิ่งนี้ช่วยให้ชาวโปแลนด์และต่อมาชาวอังกฤษสามารถถอดรหัสได้สำเร็จ ( ดูการวิเคราะห์รหัสลับของ Enigma )

เชอร์บิอุสร่วมมือกับวิศวกรเครื่องกลชื่อริตเตอร์ และก่อตั้งบริษัท Chiffriermaschinen AG ในกรุงเบอร์ลินก่อนที่จะสาธิตเครื่อง Enigma ต่อสาธารณชนในเมืองเบิร์นในปี 1923 และอีกครั้งในปี 1924 ในการประชุมไปรษณีย์โลกที่สตอกโฮล์มในปี 1927 เชอร์บิอุสซื้อสิทธิบัตรของโคช และในปี 1928 พวกเขาได้เพิ่มแผงเสียบปลั๊กซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นโรเตอร์ตัวที่สี่ที่ไม่หมุนและสามารถเปลี่ยนสายได้ด้วยมือ ไว้ด้านหน้าของเครื่อง หลังจากที่เชอร์บิอุสเสียชีวิตในปี 1929 วิลลี คอร์นก็รับผิดชอบการพัฒนาทางเทคนิคของ Enigma ต่อไป

เช่นเดียวกับเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์รุ่นแรกๆ อื่นๆ เชอร์บิอุสประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์อย่างจำกัด อย่างไรก็ตาม กองทัพเยอรมัน ซึ่งตอบสนองต่อการเปิดเผยว่ารหัสของพวกเขาถูกถอดได้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 ได้นำเครื่องเข้ารหัสเอนิกมามาใช้เพื่อรักษาความปลอดภัยในการสื่อสาร กองทัพเรือไรช์ (Reichsmarine)นำเครื่องเข้ารหัสเอนิกมามาใช้ในปี 1926 และกองทัพบกเยอรมันเริ่มใช้รุ่นที่แตกต่างออกไปประมาณปี 1928

เครื่องเข้ารหัส Enigma (ในหลายรูปแบบ) เป็นเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ที่บริษัทของ Scherbius และบริษัทผู้สืบทอดอย่าง Heimsoth & Reinke จัดหาให้กับกองทัพเยอรมันและหน่วยงานต่างๆ เช่น หน่วยรักษาความปลอดภัยของพรรคนาซีหรือ SD

ชาวโปแลนด์สามารถถอดรหัสเครื่องเข้ารหัส Enigma ของกองทัพเยอรมันได้ตั้งแต่เดือนธันวาคม ปี 1932 ไม่นานหลังจากที่เริ่มใช้งาน เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม ปี 1939 เพียงห้าสัปดาห์ก่อนที่ฮิตเลอร์จะบุกโปแลนด์หน่วยถอดรหัสของกองบัญชาการทหารสูงสุดของโปแลนด์ได้แบ่งปันวิธีการถอดรหัสและอุปกรณ์ Enigma ให้กับฝรั่งเศสและอังกฤษ เพื่อเป็นการสนับสนุนการป้องกันร่วมกันจากนาซีเยอรมนี ก่อนหน้านี้ดิลลี น็อกซ์ เคยถอดรหัสข้อความของกลุ่มชาตินิยมสเปนโดยใช้เครื่อง Enigma เชิงพาณิชย์มาแล้วในปี 1937 ในช่วงสงครามกลางเมืองสเปน

ไม่กี่เดือนต่อมา โดยใช้เทคนิคของชาวโปแลนด์ ชาวอังกฤษเริ่มถอดรหัสลับเอนิกมาได้สำเร็จ โดยร่วมมือกับ นักถอดรหัส จากสำนักงานรหัสลับของโปแลนด์ซึ่งหนีออกจากโปแลนด์ที่ถูกเยอรมันยึดครองไปยังปารีสชาวโปแลนด์ยังคงถอดรหัสเอนิกมาของกองทัพเยอรมัน—รวมถึง การสื่อสารเอนิกมา ของกองทัพอากาศ —ต่อไปจนกระทั่งการทำงานที่สถานีพีซี บรูโนในฝรั่งเศสถูกปิดลงเนื่องจากการรุกรานของเยอรมันในเดือนพฤษภาคม-มิถุนายน ค.ศ. 1940

ฝ่ายอังกฤษยังคงถอดรหัส Enigma ต่อไป และในที่สุดก็ได้รับการช่วยเหลือจากสหรัฐอเมริกา ทำให้สามารถขยายขอบเขตการทำงานไปยังการสื่อสาร Enigma ของกองทัพเรือเยอรมัน (ซึ่งชาวโปแลนด์สามารถถอดรหัสได้ก่อนสงคราม) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสื่อสารระหว่างเรือดำน้ำเยอรมันในช่วงยุทธการในมหาสมุทรแอตแลนติก

เครื่องจักรต่างๆ

ชุดโรเตอร์จากเครื่องถอดรหัส Enigma โรเตอร์ของเครื่องนี้มีหน้าสัมผัส 26 จุด

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองทั้งเยอรมันและฝ่ายสัมพันธมิตรได้พัฒนาเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์เพิ่มเติม เยอรมันใช้ เครื่อง Lorenz SZ 40/42และSiemens และ Halske T52ในการเข้ารหัสข้อความโทรเลขที่ใช้รหัส Baudot ซึ่งฝ่ายสัมพันธมิตร เรียกว่าFishฝ่ายสัมพันธมิตรพัฒนาเครื่องTypex (อังกฤษ) และSIGABA (อเมริกา) ในช่วงสงครามสวิตเซอร์แลนด์เริ่มพัฒนาเครื่อง Enigma รุ่นปรับปรุง ซึ่งต่อมากลายเป็นเครื่อง NEMAที่นำมาใช้งานหลังสงครามโลกครั้งที่สอง นอกจากนี้ยังมีเครื่อง Enigma รุ่นที่ญี่ปุ่นพัฒนาขึ้นมาโดยที่โรเตอร์วางในแนวนอน แต่ดูเหมือนว่าจะไม่เคยนำมาใช้งาน ส่วน เครื่อง PURPLE ของญี่ปุ่นนั้น ไม่ใช่เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ แต่สร้างขึ้นโดยใช้สวิตช์ไฟฟ้าแบบขั้นบันไดอย่างไรก็ตาม หลักการทำงานก็คล้ายคลึงกัน

เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ยังคงถูกใช้งานต่อไปแม้ในยุคคอมพิวเตอร์เครื่องเข้ารหัสKL-7 (ADONIS) ซึ่งมีโรเตอร์ 8 ตัว ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายโดยสหรัฐอเมริกาและพันธมิตรตั้งแต่ทศวรรษ 1950 จนถึงทศวรรษ 1980 ข้อความสุดท้าย ของแคนาดาที่เข้ารหัสด้วย KL-7 ถูกส่งเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 1983 สหภาพโซเวียตและพันธมิตรใช้เครื่องเข้ารหัสแบบ 10 โรเตอร์ที่เรียกว่าFialkaจนถึงทศวรรษ 1970

Typex เป็นเครื่องพิมพ์แบบโรเตอร์ที่ใช้โดยสหราชอาณาจักรและประเทศในเครือจักรภพ โดยมีพื้นฐานมาจากสิทธิบัตรของ Enigma
ระบบ SIGCUM ของสหรัฐอเมริกาเป็นระบบโรเตอร์ห้าตัวที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลโทรเลข

เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวชื่อว่า Cryptograph ถูกสร้างขึ้นในปี 2002 โดย Tatjana van Vark ซึ่งตั้งอยู่ใน ประเทศเนเธอร์แลนด์อุปกรณ์ที่ไม่ธรรมดานี้ได้รับแรงบันดาลใจจาก Enigma แต่ใช้โรเตอร์แบบ 40 จุด ทำให้สามารถเข้ารหัสตัวอักษร ตัวเลข และเครื่องหมายวรรคตอนบางส่วนได้ โดยแต่ละโรเตอร์ประกอบด้วยชิ้นส่วน 509 ชิ้น

มีการใช้โปรแกรมจำลองเครื่องจักรแบบโรเตอร์ใน คำสั่ง cryptซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบปฏิบัติการ UNIX รุ่นแรกๆ และเป็นหนึ่งในโปรแกรมซอฟต์แวร์กลุ่มแรกๆ ที่ขัดต่อกฎระเบียบการส่งออกของสหรัฐฯซึ่งจัด ประเภทโปรแกรม เข้ารหัสลับว่าเป็นยุทโธปกรณ์

รายชื่อเครื่องจักรโรเตอร์

  • เว็บไซต์ที่มีรูปภาพเครื่องเข้ารหัสลับจำนวนมาก โดยเฉพาะเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์
  • ภาพถ่ายเครื่องจักรโรเตอร์
  • ลำดับเหตุการณ์ของเครื่องเข้ารหัสลับถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 6 ตุลาคม 2021 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotor_machine&oldid=1336159755 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องจักรโรเตอร์

ในด้าน วิทยาการเข้ารหัสลับ เครื่อง โรเตอร์ เป็น อุปกรณ์ เข้ารหัสแบบสตรีม เชิงกลไฟฟ้า ที่ใช้สำหรับ การเข้ารหัส และถอดรหัสข้อความ...

คำอธิบาย

ส่วนประกอบหลักของเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์คือชุด โรเตอร์ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า ล้อ หรือ ดรัม ซึ่งเป็นแผ่นดิสก์หมุนได้ที่มีหน้า สัมผัสไฟฟ้า อยู่ทั้งสองด้าน การเดินสายไฟระหว่างหน้าสัมผัสจะทำการ แทนที่ตัว อักษรแบบคงที่ โดยแทนที่ตัวอักษรเหล่านั้นในรูปแบบที่ซับซ้อน...

พื้นหลัง

ใน การเข้ารหัสแบบคลาสสิก วิธีการเข้ารหัสที่เก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่งคือ การเข้ารหัสแบบแทนที่ อย่างง่าย โดยที่ตัวอักษรในข้อความจะถูกแทนที่อย่างเป็นระบบโดยใช้แผนการลับบางอย่าง [ 1 ] : 71 การเข้ารหัสแบบ แทนที่ตัวอักษรเดียว ใช้แผนการแทนที่เพียงแบบเดียว —...

การใช้เครื่องจักร

การสร้างเครื่องมือสำหรับการแทนที่อย่างง่ายนั้นทำได้ง่าย ในระบบไฟฟ้าที่มีสวิตช์ 26 ตัวต่อกับหลอดไฟ 26 ดวง สวิตช์ใดๆ ก็ตามจะทำให้หลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งสว่างขึ้น หากแต่ละสวิตช์ถูกควบคุมด้วยปุ่มบน เครื่องพิมพ์ดีด และหลอดไฟแต่ละดวงมีตัวอักษรกำกับ...