Enigma.

Esitys aiheesta: "Enigma."— Esityksen transkriptio:

1 Enigma

2 Sisältö Johdanto Enigman rakenne Enigman kehitys Enigman murtaminen

3 Johdanto Salakirjoitustaito lähes yhtä vanha kuin kirjoitustaito.
Sodassa kommunikaatio ratkaisevassa osassa. Joukkojen koordinointi oltava salaista. Vanhimmat koodit n. vuodelta 170 eKr.

4 Johdanto Kirjainten koodaaminen toisiksi. esim. Caesarin menetelmä
Ihanteellinen koodi mahdotonta (laskennallisesti vaikeaa) murtaa ilman koodiavainta. Mekaanisen koodaaminen vs. koodikirjat.

5 Enigman synty Vuonna 1918 Arthur Scherbius keksii tavan korvata kömpelöt koodikirjat koneella. Kone koodaa jokaisen kirjaimen 26*26 eri tavalla. Aluksi yrityskäyttöön. Maailmansotien välissä myös laivaston ja armeijan käyttöön.

6 Enigman toimintaperiaate

7 Enigma Näppäimistö Kirjainlamput Kolme pyörää Heijastinpyörä
Pistoketaulu

8 Enigman näppäimistö Saksalainen kirjoituskone ilman paperia.
Näppäintä painettaessa sähkövirta pyöriin. Ei numeronäppäimiä, vaan numerot kirjoitettiin (drei drei zwei).

9 Enigman pyörät 26 ratasta. Numeroitu I-VIII Sisältävät kytkentöjä.
Ulkoisesti samannäköisiä Voidaan asettaa koneeseen eri järjestyksisssä.

10 Enigman pyörät 2 Syötettäessä tekstiä ensimmäinen pyörä kääntyy 1/26 kierrosta joka kirjaimella. Toinen pyörä kääntyy asetuksista riippuen joka kerta. Samoin kolmas pyörä.

11 Enigman pyörät 3 Sähkövirta kulkee näppäimistöstä ensimmäiseen pyörään, siitä toiseen ja kolmanteen. Virran suunta oikealta vasemmalle.

12 Heijastinpyörä Ei käänny, mutta kääntää virran suunnan.
Vaikeuttaa koodia. Enkoodaus ja dekoodaus samoilla asetuksilla.

13 Pistoketaulu 26 pistoketta.
Mahdollisuus vaihtaa kirjainta keskenään. Lisää koneen tilojen määrän kertaiseksi.

14 Enigman käyttö Saksan laivasto otti käyttöön vuonna 1926, armeija vuonna Ilmavoimat 1935. Esikunta tuotti koneen asetukset. Ennen toista maailmansotaa koneen asetuksia vaihdettiin neljä kertaa vuodessa. 1930-luvun lopulla asetukset vaihtuivat jo kerran kuussa. Sodan sytyttyä päivittäin.

15 Koodiavaimet Pyörien järjestys, Pyörien asennot, Pistokeasetukset.
Jokainen viesti sisälsi lisäksi oman viestiavaimensa.

16 Viestiavain Operaattori valitsee kolme satunnaista kirjainta (FRX) ja asettaa pyörät siihen asentoon. Operaattori valitsee toiset kolme kirjainta (AGI) ja näppäilee ne. Lamppuihin syttyy (HCA LNU). Operaattori asettaa pyörät AGI-asentoon ja näppäilee itse viestin.

17 Vastaanotto Viestiavain FRX lähetetään sellaisenaan. Vastaanottaja asettaa koneensa pyörät FRX asentoon ja näppäilee HCA LNU. Lamput AGI AGI syttyvät. Vastaanottaja asettaa pyörät AGI asentoon ja näppäilee loput viestistä. Selkokielinen teksti on luettavissa lampuista.

18 Enigman käytön heikkoudet
Viestiavaimen lähettäminen kahdesti. Huonot tai toistuvat viestiavaimet. Arvattavat viestien alut. Saman viestin lähettäminen kahdella eri koodilla.

19 Enigman heikkoudet Pyörien sisäiset kytkennät olivat vakiot.
Pyöriä oli vain kahdeksan, joista kolme tai neljä oli kerrallaan käytössä. Pyörien kääntyminen oli ennustettavissa. Kirjain ei koskaan voinut koodautua itsekseen (A -> A).

20 Enigman murtaminen Puolalaiset matemaatikot Marian Rejewski, Jerzy Rózycki ja Henryk Zygalski aloittivat Enigman koodin tutkimisen 1920-luvun lopulla. Enigman matemaattinen malli. Perustui kaupalliseen versioon.

21 Enigman murtaminen 2 Saksalainen Hans-Thilo Schmidt myi Ranskan tiedustelupalvelulle käytöstä poistettuja Enigman koodiavaimia. Ranskalaisten tarjottua niitä ensin englantilaisille puolalaiset ottivat ne vastaan. Tietojen perusteella puolalaiset onnistuivat tekemään Enigma-kopion.

22 Enigman murtaminen 3 Puolalaiset kehittivät mekaanisen laitteen, syklometrin, joka etsi Enigman päivittäiset asetukset käymällä läpi kaikki 26*26*26*6 asentoa. Vuonna 1938 saksalaiset muuttivat Enigman käyttötapaa eivätkä puolalaiset enää voineet murtaa koodia.

23 Bomba Rejewski kehitti Bombaksi kutsutun laitteen etsimään Enigman asetuksia viestiavainten perusteella. Koneita tarvittiin kuusi kappaletta, ja niistä jokainen kävisi läpi kaikki pyörien 26*26*26 konfiguraatiota. Koneen syöte arvattu viestin osa.

24 Enigman murtaminen 4 Puolalaisten tekemän tutkimustyön pohjalta liittoutuneet pystyivät lukemaan Saksan maa- ja ilmavoimien koodeja. Laivastolla oli käytössä eri pyörät, eivätkä liittoutuneet onnistuneet keksimään niiden kytkentöjä. Laivasto otti vuonna 1942 käyttöön nelipyöräisen Enigman.

25 Enigman loppu Vuonna 1943 liittoutuneet pystyivät kaikki Enigman koodit. Saksalaiset ottivat käyttöön nk. Lorentzin menetelmän. Sekin onnistuttiin murtamaan. Enigman koodin murtaminen vähintäänkin lyhensi vuodella toista maailmansotaa. Koodin murtaminen johti osaltaan modernin tietokoneen syntyyn.

26 Demo Pyörät: I IV III Alkuasento: 4 4 4 Pistokkeet: AO RM DQ ZG
Viesti: XZBBF AGHLQ GSHZD LG