第二世界大战期间我和发展

在第一个两年的第一次世界大战,代码系统被用于高层和外交沟通,就像他们已经几个世纪以来,和密码系统几乎完全用于战术通信。密码系统,如美国陆军通信兵的密码磁盘上面所提到的,然而,缺乏成熟(安全)。然而,战争结束一些复杂的密码系统是用于高层沟通,最著名的是德国ADFGVX分馏密码所描述的部分密码:密码产品。

电报和无线通信的需求和成熟的机械和机电技术一起在1920年代带来一个重大进步cryptodevices:转子的发展密码机器。虽然转子的概念已经被预期在老机械密码盘,美国人爱德华·h·Hebern承认大约在1917年(和第一个专利权利要求书),通过硬接线连接的单表代换接触电子盘的一边(转子)接触另一边然后层叠等转子的集合,可以实现多字码替换几乎任意的复杂性。其中一组转子通常安排在一个栈称为一篮子;每个转子的堆栈的旋转导致下一个旋转,就像车轮的里程表¹/₁₀革命每满革命的驱动轮。在操作中,转子在堆栈提供电气路径通过转子的接触联系。在直通转子系统中,关闭关键接触typewriter-like键盘发送一个电流端转子上的联系人之一。当前的连接然后穿过迷宫由剩下的转子在堆栈和它们的相对转动位置上的一个点输出端板,它是连接到打印机或一个指标,从而输出密文字母相当于输入明文字母。

直到2003年,Hebern被公认为转子的发明者加密机器。那一年,学者发表的一项研究显示,1915年,前两年Hebern的工作,一个转子机设计并建造了两个荷兰海军军官,陆军少尉遥控台斯宾格勒和陆军少尉Theo van Hengel,第二个原型由荷兰机械工程师和无线运营商,陆军少尉W.K. Maurits,荷兰海军的测试设备东印度群岛在海军少将f . Bauduin的方向。海军拒绝继续该项目,然而,参与者没有立即追求专利。在第二次世界大战结束,斯宾格勒和van Hengel寻求专利他们的想法,但海军拒绝解密工作。同时,Hebern提起专利声称在1917年,这些年来,和逐渐荷兰发明家被遗忘。

从1921年开始和继续通过下一个十年,Hebern构造一系列稳步改善转子的机器被美国海军和评估无疑了美国的在密码学优越地位相比,轴心国的第二次世界大战。1920年代的一系列挑战国家密码逻辑服务密码机的发明者和由一个服务,得到稳定提高cryptomachines和机器密码分析的技术。几乎同时,Hebern发展转子密码机在美国,欧洲工程师,尤其是荷兰和雨果·a·科赫亚瑟•谢尔比斯德国独立发现转子概念和设计成为了的机器前体历史上最有名的密码机,德国谜在第二次世界大战中使用。(看到图)。

另一种类型的转子机更像弗纳姆密码加密系统(看到替换密码,如上图所示)。这样的设备是pin-and-lug机器,他们通常由一组转子质数的标签在每个转子位置。在每个位置一个小针可以设置为一个活跃的或不活跃的位置。在操作中,所有的转子每一步的推进一个位置。因此,如果活动销设置适当选择,机器不会回收到最初销配置直到它被先进的步数等于产品的数量在每一个转子位置。的图显示了一个这种类型的机器,Hagelin m - 209(瑞典工程师命名的鲍里斯·Hagelin),由美国军方广泛使用的战术通信第二次世界大战期间。m - 209的转子有26个,25日,23日,21日,19日和17个职位,分别,所以关键周期长度是101405850。(有趣的是,这个长度密钥将被耗尽¹/_{One hundred.}一个互联网上的第二个骨干今天电路。)这台机器到弗纳姆密码加密系统的关系不仅是通过漫长的二进制序列的方式活跃销设置在转子是通过形成六更短的产品,而且在加密明文的象征的方式使用产生的密钥流。仅次于转子是鼠笼式”组成的27个酒吧在每一对活动凸耳。或者两个凸耳可以设置在订婚,搬到左边每一步一个分流器驱动的存在一个活跃的销上相应的转子。结果是一个有效的齿轮的齿数是由活动销设置和活舌设置。牙套的数量决定了周期性转变之间直接字母表(明文)ABC字母ZYX……和一个反向标准。因此,如果没有牙齿,将加密Z, Y,等等,而一颗牙齿现在将导致加密Y, B Z,等等。这是严格Vernam-type encryption-i.e。26分、加密模的关键明文的符号象征。解密的密文处理用于加密的密码设置相同,但与周期性变化将发生在相反的方向。

1930年日本外交部首次投入使用转子机,由美国密码破译者代号为红色。在1935 - 36美国陆军信号情报服务(SIS)的密码专家团队,领导的威廉·f·弗里德曼,成功地cryptanalyzing红色密码在很大程度上,其经验cryptanalyzing Hebern转子产生的机器密码机。日本在1939年推出了一个新的密码机,代号紫色由美国密码破译者,转子被电话取代步进开关。因为紫色红色机器的更换机器是渐进的,提供大量的婴儿床之间的系统密码破译者的援助,因为日本已经采取了一个快捷方式,以避免通过生成密钥系统密钥分发问题,美国密码破译者不仅能够cryptanalyze紫色的密码也最终预测钥匙提前几天。的功能与类似物紫色的密码机是由弗里德曼和他姐姐associates的图整个战争,使用日本密码解密。显然没有紫色机器战争中幸存了下来。另一个日本密码机,代号为玉,本质上是一样的紫色(看到图)。它不同于后者主要类型的日语假名直接的角色。

历史上最伟大的成功密码分析是波兰的德国和英国的解决方案谜密码和两个电传打字机密码,这些企业的产出是代号超,日本和美国的密码分析红色,橙色,紫色的密码,代号为魔法。这些发展发挥了重大作用,第二次世界大战的盟友的行为。两个,日本密码的密码分析是更令人印象深刻的,因为它是仅针对密文密码分析的绝技。在的情况下谜机器,基本专利已经发表在美国,商业机器被广泛使用,转子设计是盟军从德国代码密码破译者职员。虽然这些因素不减少超拦截的重要性,他们使密码分析更加容易。