Rotors "Enigma" มี 26 ตำแหน่ง - ตามจำนวนตัวอักษรของตัวอักษรละติน โรเตอร์สามตัว แต่ละอันมีสายไฟหน้าสัมผัสที่ไม่ซ้ำกันและความเร็วในการหมุนต่างกัน ตัวอย่างเช่น โรเตอร์ตัวที่สามหลังจากแต่ละจังหวะ (ตัวอักษรที่มีรหัส) จะหมุนไปข้างหน้า 2 ก้าวทันที แทนที่จะเป็นการแทนที่ด้วยตัวอักษรเดียวอย่างง่าย A → B รหัส Enigma ดูเหมือนชุดตัวอักษรที่ไม่มีความหมาย โดยที่ตัวอักษรหนึ่งตัวของข้อความเข้ารหัสอาจหมายถึงตัวอักษรที่แตกต่างกันของข้อความจริง ครั้งแรกที่ "A" สามารถเขียนโค้ดเป็น "T" ครั้งต่อไปที่เครื่องเปลี่ยน "A" ด้วย "E" เป็นต้น
หากต้องการอ่านข้อความดังกล่าว ฝ่ายรับต้องตั้งโรเตอร์ไว้ที่ตำแหน่งเริ่มต้นเดียวกัน ตำแหน่งเริ่มต้นของโรเตอร์ (คีย์ของวัน เช่น QSY) เป็นความลับที่ทราบโดยผู้ดำเนินการ Enigma ชาวเยอรมันเท่านั้น ผู้ที่ไม่มีกุญแจ แต่ต้องการอ่านข้อความ ต้องผ่านชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมด
มี 26 ชุดค่าผสมดังกล่าว3 = 17576 ด้วยความขยันและแรงจูงใจ กลุ่มผู้ถอดรหัสสามารถค้นหาคีย์ที่ต้องการได้ภายในวันเดียว
การเพิ่มความแข็งแกร่งของตัวเลขอันเนื่องมาจากจำนวนโรเตอร์ที่มากขึ้นคุกคามการเพิ่มมวลและขนาดของเครื่องจักรที่ยอมรับไม่ได้ แต่แล้ว Arthur Scherbius ผู้สร้าง "Enigma" ก็ใช้เล่ห์เหลี่ยม เขาทำให้โรเตอร์ถอดออกได้และเปลี่ยนได้ ซึ่งเพิ่มจำนวนชุดค่าผสมถึง 6 เท่าในทันที!
และในที่สุดสมองของผู้ทำลายรหัสของศัตรูก็เดือดพล่าน Scherbius ได้ติดตั้งแผงปลั๊กระหว่างแป้นพิมพ์และโรเตอร์ซึ่งแทนที่ตัวอักษร ตัวอย่างเช่น ตัวอักษร "A" ถูกเปลี่ยนเป็น "E" ด้วยความช่วยเหลือของแผงควบคุม และโรเตอร์ได้ทำการเปลี่ยน E → W เพิ่มเติม ชุดปริศนามีสายหกเส้น โดยที่ตัวดำเนินการเชื่อมต่อตัวอักษร 6 คู่เข้าด้วยกัน คำสั่งที่ตกลงกันไว้ ทุกวันแตกต่างกัน
จำนวนตัวเลือกการเชื่อมต่อสำหรับตัวอักษร 6 คู่บนแผง 26 อักขระคือ 100391791500
จำนวนคีย์อินิกมาทั้งหมดที่เป็นไปได้ โดยใช้โรเตอร์สลับสามตัวและแผงแพทช์ คือ 17576 * 6 * 100391791500 = ตัวเลขที่สามารถทำการทดสอบกำลังเดรัจฉานที่อาจใช้เวลานานกว่าอายุของจักรวาล!
ทำไมโรเตอร์จึงจำเป็น?
แผงแพตช์มอบกุญแจจำนวน 7 คำสั่งมากกว่าโรเตอร์ขนาดใหญ่ แต่เพียงอย่างเดียวก็ไม่สามารถให้ความแข็งแกร่งของการเข้ารหัสเพียงพอ ความรู้ ภาษาเยอรมันใช้อักษรอะไรบ่อยกว่ากัน และซึ่งบ่อยครั้งที่ฝ่ายตรงข้ามใช้วิธีการวิเคราะห์ความถี่สามารถกำหนดว่าการแทนที่เกิดขึ้นและถอดรหัสข้อความได้อย่างไร โรเตอร์เนื่องจากการหมุนอย่างต่อเนื่องสัมพันธ์กัน ให้การเข้ารหัส "คุณภาพ" ที่ดีกว่า
เมื่อรวมกันแล้ว โรเตอร์และแผงแพตช์ได้มอบกุญแจจำนวนมาก ในขณะเดียวกันก็กีดกันไม่ให้ฝ่ายตรงข้ามมีโอกาสใช้การวิเคราะห์ความถี่เมื่อพยายามถอดรหัสข้อความ
ปริศนาถูกพิจารณาว่าไม่สามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์
ตัวเลขปริศนาถูกค้นพบในเวลาที่น้อยกว่าอายุของจักรวาลอย่างมาก
นักคณิตศาสตร์รุ่นเยาว์ Marian Rejewski ต้องใช้ความคิดที่ยอดเยี่ยมและใช้เวลาหนึ่งปีในการรวบรวมสถิติ หลังจากนั้นตัวเลขของเยอรมันก็เริ่มอ่านเหมือนหนังสือพิมพ์ตอนเช้า
กล่าวโดยย่อ: Rejewski ใช้ประโยชน์จากช่องโหว่ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อใช้ฮาร์ดแวร์ใดๆ สำหรับความแข็งแกร่งของการเข้ารหัสทั้งหมดของอินิกมา การใช้รหัสเดียวกัน (ตำแหน่งของโรเตอร์) นั้นไม่รอบคอบเกินไปเป็นเวลา 24 ชั่วโมง - ฝ่ายตรงข้ามได้รวบรวมข้อมูลทางสถิติจำนวนที่เป็นอันตราย
เป็นผลให้มีการใช้รหัสแบบใช้ครั้งเดียวแต่ละครั้งก่อนเริ่มข้อความหลัก ผู้ส่งจะส่งข้อความซ้ำ (เช่น DXYDXY, SGHNZK ที่เข้ารหัส) - ตำแหน่งของโรเตอร์เพื่อรับข้อความหลัก จำเป็นต้องทำสำเนาเนื่องจากการรบกวนทางวิทยุ
รู้ว่า อักษรตัวที่ 1 และ 4 เป็นอักษรตัวเดียวกันเสมอ ซึ่งในกรณีแรกจะถูกเข้ารหัสเป็น "S" และจากนั้นเป็น "N" Rejewski ได้เพียรพยายามสร้างตารางการติดต่อสื่อสาร วิเคราะห์สายโซ่ยาวของการสร้างใหม่ และพยายามทำความเข้าใจว่าโรเตอร์ได้รับการติดตั้งอย่างไร ในตอนแรกเขาไม่ได้สนใจแผงปลั๊ก - มันจัดเรียงตัวอักษรคู่เดิมซ้ำซากจำเจ
อีกหนึ่งปีต่อมา Rejewski มีข้อมูลเพียงพอที่จะระบุคีย์สำหรับแต่ละวันได้อย่างรวดเร็วโดยใช้ตาราง
การเข้ารหัสใช้โครงร่างที่คลุมเครือของข้อความภาษาเยอรมันที่มีข้อผิดพลาดในการสะกดคำ ซึ่งเป็นผลมาจากการแทนที่ตัวอักษรบนแผงโปรแกรมแก้ไข แต่สำหรับ Rejewski บัณฑิตจากมหาวิทยาลัย Poznan ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเยอรมนีจนถึงปี 1918 ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจความหมายโดยสัญชาตญาณและปรับแต่งแผงข้อมูลโดยเชื่อมต่อตัวอักษรคู่ที่จำเป็น
ดูเหมือนว่าเป็นเรื่องง่ายที่ได้รับคำแนะนำและแนวคิดในการแยกการทำงานของโรเตอร์และแผงปลั๊ก Hacking Enigma เป็นการระดมความคิดที่ต้องใช้ความพยายามอย่างมากและความสามารถทางคณิตศาสตร์
ชาวเยอรมันพยายามเพิ่มความแข็งแกร่งของตัวเลข
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 ชาวเยอรมันได้ปรับปรุง Enigma โดยเพิ่มโรเตอร์อีกสองตัว (# 4 และ # 5 ซึ่งเพิ่มจำนวนชุดค่าผสมจาก 6 เป็น 60) และเพิ่มจำนวนสายเคเบิล แต่การแฮ็ค Enigma ได้กลายเป็นกิจวัตรไปแล้ว. ในช่วงปีสงคราม นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Alan Turing ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่สวยงามของเขาเอง โดยใช้เนื้อหาแบบเหมารวมของข้อความ (คำว่า Wetter ในรายงานสภาพอากาศประจำวัน) และออกแบบคอมพิวเตอร์แอนะล็อก โดยวางการถอดรหัสข้อความ Enigma บนสตรีม
"ปัจจัยมนุษย์" ที่ฉาวโฉ่ - การทรยศต่อพนักงานบริการสื่อสารของเยอรมัน - มีบทบาทในเรื่องราวของการแฮ็กปริศนา นานก่อนสงครามและการจับกุม Enigmas ที่ถูกจับ ฝ่ายตรงข้ามของเยอรมนีได้เรียนรู้แผนภาพการเดินสายไฟในใบพัดของเครื่องเข้ารหัสสำหรับ Wehrmacht อย่างไรก็ตามในปี ค.ศ. 1920 อุปกรณ์นี้มีจำหน่ายอย่างเสรีในตลาดพลเรือนสำหรับความต้องการของการสื่อสารองค์กร แต่การเดินสายของอุปกรณ์นี้แตกต่างจาก "อินิกมา" ทางทหาร ในบรรดาเอกสารที่โอนมานั้นพบคู่มือการใช้งาน - ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าตัวอักษรหกตัวแรกของข้อความใด ๆ หมายถึงอะไร (รหัสแบบใช้ครั้งเดียว)
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากหลักการทำงาน การเข้าถึงอีนิกมานั้นไม่ได้มีความหมายอะไรเลย หนังสือรหัสที่จำเป็นซึ่งระบุการตั้งค่าเฉพาะสำหรับแต่ละวันของเดือนปัจจุบัน (ลำดับโรเตอร์ II-I-III, ตำแหน่งของโรเตอร์ QCM, ตัวอักษรบนแผงเชื่อมต่อ A / F, R / L, ฯลฯ)
แต่ตัวถอดรหัสอินิกมาก็แจกหนังสือรหัส วิเคราะห์ตัวเลขด้วยศูนย์ 16 ตัวด้วยตนเอง
ป้อมปราการดิจิทัล
วิธีการเข้ารหัสคอมพิวเตอร์ใช้หลักการดั้งเดิมแบบเดียวกันในการแทนที่และจัดเรียงอักขระตามอัลกอริทึมที่กำหนดเช่นเดียวกับ "อินิกมา" ทางเครื่องกลไฟฟ้า
อัลกอริธึมของคอมพิวเตอร์นั้นซับซ้อนมาก เมื่อประกอบเป็นเครื่องจักรกล ระบบดังกล่าวจะมีขนาดที่เหลือเชื่อด้วยโรเตอร์จำนวนมากที่หมุนด้วยความเร็วที่ปรับได้และเปลี่ยนทิศทางการหมุนทุกวินาที
ข้อแตกต่างประการที่สองคือรหัสเครื่องไบนารี อักขระใดๆ จะถูกแปลงเป็นลำดับของหนึ่งและศูนย์ ซึ่งทำให้สามารถสลับบิตของตัวอักษรหนึ่งกับบิตของตัวอักษรอื่นได้ ทั้งหมดนี้ทำให้การเข้ารหัสคอมพิวเตอร์มีความแข็งแรงสูง
อย่างไรก็ตาม ตามที่ Enigma ได้แสดงให้เห็น การทำลายอัลกอริทึมดังกล่าวเป็นเพียงเรื่องของพลังการประมวลผล ตัวเลขที่ซับซ้อนที่สุดตามหลักการดั้งเดิมของการเรียงสับเปลี่ยนและการแทนที่จะถูก "ค้นพบ" โดยซูเปอร์คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นในไม่ช้า
เพื่อให้แน่ใจว่าการเข้ารหัสมีความแข็งแกร่ง จำเป็นต้องมีการเข้ารหัสอื่น ๆ
รหัสที่ใช้เวลานับล้านปีในการถอดรหัส
ในทศวรรษที่ผ่านมา การเข้ารหัส "กุญแจสาธารณะ" ถือเป็นวิธีการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งและน่าเชื่อถือที่สุด ไม่ต้องแลกคีย์ลับ และอัลกอริธึมที่ใช้เข้ารหัสข้อความ ฟังก์ชันเปลี่ยนกลับไม่ได้เหมือนกับล็อคแบบอังกฤษ ไม่ต้องใช้กุญแจในการปิดประตู ต้องใช้กุญแจในการเปิดและมีเพียงเจ้าของ (ฝ่ายรับ) เท่านั้นที่มี
กุญแจเป็นผลมาจากการแบ่งจำนวนเฉพาะที่เหลือของจำนวนเฉพาะยักษ์
ฟังก์ชันนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ ไม่ใช่เพราะข้อห้ามพื้นฐานใดๆ แต่เนื่องจากความยากลำบากในการแยกตัวประกอบจำนวนมากเป็นปัจจัยในเวลาที่เหมาะสม ขนาดของ "การย้อนกลับไม่ได้" แสดงให้เห็นโดยระบบการโอนเงินระหว่างธนาคาร โดยที่ตัวเลขประกอบด้วย 10300 ตัวเลข
การเข้ารหัสแบบอสมมาตรใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำงานของบริการด้านการธนาคาร โปรแกรมส่งข้อความด่วน สกุลเงินดิจิทัล และทุกที่ที่จำเป็นในการซ่อนข้อมูลจากสายตาที่คอยสอดส่อง ยังไม่มีการคิดค้นอะไรที่เชื่อถือได้มากไปกว่าโครงการนี้
ในทางทฤษฎี สิ่งใดก็ตามที่บุคคลหนึ่งสร้างขึ้นสามารถถูกผู้อื่นทำลายได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อเหตุการณ์ล่าสุดเป็นพยาน หน่วยงานกำกับดูแลของรัฐถูกบังคับให้แสวงหากุญแจจากนักพัฒนาโปรแกรมส่งข้อความผ่านการโน้มน้าวใจและการคุกคาม จุดแข็งของการเข้ารหัสคีย์สาธารณะยังเหนือความสามารถของการเข้ารหัสลับสมัยใหม่
โทรศัพท์ควอนตัม 30 ล้าน
จุดเริ่มต้นของการเขียนบทความคือวิดีโอที่โพสต์บน Youtube ซึ่งบังเอิญปรากฏขึ้นในรายการ "คำแนะนำ" สำหรับการดู ผู้เขียนไม่ได้เป็นสมาชิกของช่องดังกล่าวเนื่องจากเนื้อหาที่ตายตัวและไร้ค่า
มันไม่ใช่โฆษณา มันไม่ได้ต่อต้านการโฆษณา ความเห็นส่วนตัว.
บล็อกเกอร์รายหนึ่งทุบข้อโต้แย้งของอีกคนหนึ่งซึ่งอ้างว่าเป็น "การหลอกลวงทุจริต" ด้วยการสร้างโทรศัพท์ควอนตัมในประเทศ
นักค้านผู้คลางแคลงใจเล่าถึงสำเนาที่พบของ "โทรศัพท์ควอนตัม" ViPNet QSS Phone ซึ่งขายบนอินเทอร์เน็ตในราคา $ 200 ฝ่ายตรงข้ามของเขาคัดค้าน: "ท่อ" เองไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับมัน - ผู้สร้างใช้อุปกรณ์ใด ๆ ที่อยู่ในมือ คุณลักษณะหลักของ ViPNet QSS Phone อยู่ใน "กล่อง" ของเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งภายในโฟตอนจะถูกสร้างขึ้น มันคือ "เซิร์ฟเวอร์" ที่ปรับป้ายราคา 30 ล้านรูเบิล
บล็อกเกอร์ทั้งสองแสดงให้เห็นถึงความเพิกเฉยต่อปัญหาอย่างสมบูรณ์และไม่สามารถคิดและวิเคราะห์ข้อมูลได้ การสนทนาเกี่ยวกับโทรศัพท์ควอนตัมไม่ควรเริ่มต้นด้วย "ท่อ" และ "เซิร์ฟเวอร์" แต่ จากหลักการทำงาน ซึ่งทุกอย่างมีการกล่าวไว้ในการเปิดตัวอย่างเป็นทางการ
ด้วยความช่วยเหลือของโฟตอนเฉพาะรหัสลับเท่านั้นที่ถูกส่งซึ่งเข้ารหัสข้อความหลัก ดังนั้นในความเห็นของนักพัฒนาซอฟต์แวร์จึงมีการป้องกันคีย์ในระดับสูงสุด ข้อความนั้นถูกเข้ารหัสผ่านช่องทางปกติ
"โฟตอนจำเป็นสำหรับการยอมรับคีย์ที่ใช้ร่วมกันเท่านั้น การเจรจาจะเกิดขึ้นในทุกวิถีทางที่เราคุ้นเคย"
(ช่วงเวลาในวิดีโอคือ 6:09)
บล็อกเกอร์ทั้งสองไม่สนใจเรื่องนี้ แต่ถ้าผู้เขียนเป็นผู้ซื้อที่มีศักยภาพ เขาจะถามคำถามกับนักพัฒนาสองสามคำถาม:
1. การเข้ารหัสเป็นศาสตร์ของวิธีการอ่านรหัสโดยไม่ต้องมีกุญแจ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การไม่มีคีย์ไม่ได้รับประกันว่าข้อความจะไม่สามารถถอดรหัสและอ่านได้ ตัวอย่างที่โดดเด่นคือเรื่องราวของอินิกม่า
2. หากเรากำลังพูดถึงการถ่ายโอน "รหัสลับ" ใด ๆ นี่หมายถึงการเข้ารหัสด้วยอัลกอริธึมการแทนที่ / การเปลี่ยนแปลงแบบเดิม ทำให้การเข้ารหัสมีความปลอดภัยน้อยลงเมื่อเทียบกับเครื่องมือแฮ็กที่ทันสมัย
อย่างที่คุณทราบ การเข้ารหัสที่น่าเชื่อถือที่สุดคือการเข้ารหัสด้วย "กุญแจสาธารณะ" ซึ่งไม่จำเป็นต้องโอนย้ายคีย์ไปที่ใดก็ได้ ค่าและความสำคัญของช่องควอนตัมคืออะไร?
ความลึกลับของไมโครเวิร์ล
อุปกรณ์ธรรมดาที่มีความสามารถผิดปกติ? เราจะโต้แย้งในลักษณะที่เป็นตรรกะ ผู้สร้าง ViPNet QSS Phone เห็นได้ชัดว่ากำลังรีบเปิดตัว "โทรศัพท์ควอนตัม" ในตลาดอุปกรณ์สื่อสาร ด้วยความกว้างของช่องสัญญาณที่มีอยู่ซึ่งไม่อนุญาตให้ส่งข้อความทั้งหมดและช่วงที่ทำได้ 50 กม. ระบบดังกล่าวไม่มีค่าที่ใช้
ในเวลาเดียวกัน เรื่องราวเกี่ยวกับโทรศัพท์ crypto แสดงให้เห็นว่าการวิจัยกำลังดำเนินการในรัสเซียในระดับแนวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ ในด้านการสื่อสารควอนตัม
การสื่อสารด้วยควอนตัมเป็นมากกว่าการเข้ารหัสแบบธรรมดา (ซ่อนความหมายของข้อความ) และวิทยาการสะกดรอยตาม (ซ่อนความจริงของข้อความที่กำลังส่ง) บิตของข้อมูลที่เข้ารหัสเป็นโฟตอนได้รับชั้นการป้องกันเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส
กฎพื้นฐานของธรรมชาติไม่อนุญาตให้ดักจับข้อความโดยไม่ต้องวัด (และไม่เปลี่ยนแปลง) พารามิเตอร์ของโฟตอน กล่าวอีกนัยหนึ่งผู้ที่ดำเนินการสนทนาที่เป็นความลับจะทราบทันทีว่ามีใครบางคนพยายามฟังพวกเขา สวัสดี…
