УДК 51-37

История создания шифровальной машины «Enigma»

Попов Юрий Леонидович – кандидат исторических наук, доцент, профессор академии военных наук челябинского филиала Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия»

Томашевский Павел Русланович – курсант челябинского филиала Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия»

Ревин Максим Александрович – курсант челябинского филиала Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия»

Бурбо Глеб Александрович – курсант челябинского филиала Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия»

Аннотация: Немецкая шифровальная машина «Enigma» на период 1 и 2 четверти XX в. была чудом в сфере шифрования и криптографии. Данная шифровальная машина вводила в ступор ученых, работающих в области дешифрования информации, но спустя некоторое время принцип работы этой машины был расшифрован, что сыграло важную часть в победе над фашистской Германией и ее союзниками во Второй Мировой войне.

Ключевые слова: шифровальная машина, Enigma, Вторая Мировая война, криптомашина, шифрование информации, шифрование в XX веке, загадка.

Начиная с глубокой древности, военачальники уделяли огромное значение такому элементу, как скрытое управление войсками. Невозможно представить современные войны без этого неотъемлемого элемента. В ХХ веке было создано гениальное изобретение – роторная шифровальная машина «Enigma», которая, являлась эталоном в сфере криптографии и шифрования информации. Но до начала серийного производства в военных целях в 1932 г., данная машина прошла несколько модификаций начиная с 1918г.

Разработка роторной шифровальной машины «Enigma» берет начало еще с 1918 г. После окончания Первой Мировой войны немец А. Шербиус получил патент на шифровальную машину, которая, по своей сущности, является первым вариантом «Enigma», а уже в 1923 г. А. Шербиус со своим другом создал компанию с названием «Chiffriermaschinen Aktiengesellschaft», которая начала серийно производить шифровальные машины. Более 90000 экземпляров «Enigma-А», «Enigma-В», «Enigma-С», «Enigma-G» было произведено за период 1923-1945 гг. [2, с. 23]. Первые модели шифровальной машины «Enigma», а именно «Enigma -А», «Enigma - В», не пользовались сильным успехом, в отличие от моделей «Enigma-С», «Enigma-G», «Enigma-Z», которые стали настоящим прорывом в сфере шифровальных машин на период 1925 г. благодаря наличию рефлектора и своему компактному размеру.

Важно рассмотрение каждой из моделей «Enigma», которые были разработаны за период 1923-1945 гг.

«Enigma-А», именно эта шифровальная машина была взята за основу при создании «Enigma-I» – главным устройством шифрования немецкой армии в годы Второй Мировой войны. «Enigma-А» была намного меньше и ниже стоимостью, в сравнении со своими аналогами. Ее размеры составляли 28 24х14 см, а вес около 6 килограмм. В октябре-декабре 1924 г. шифровальную машину «Enigma-А» можно было приобрести за 500 долларов, при покупке более10 штук цена снижалась до 420 долларов, а при покупки оптом (от 50 единиц) – 400 долларов. Клавиатура шифровальной машины «Enigma-А» состояла из 26 клавиш, разделенных на 2 ряда. Над каждой клавишей находилась лампа накаливания [1]. Клавиши были пустыми, на любую из них можно было нанести символ. «Enigma-А» поставлялась в деревянном коробе.

«Enigma-В», данная электромеханическая шифровальная роторная машина была представлена в последнем квартале 1924 г. в Берлине. Всего известно 2 варианта «Enigma-В» один из них был более ранней моделью, а другой более поздней. Младшая версия «Enigma-В» оснащалась 2 рядами клавиш, находящимися друг над другом и лампами накаливания над каждой клавишей и двумя несъёмными шифровальными роторами, а также подвижным контактным рефлектором в центре .Старшая модель, в отличии от своего «младшего брата», оснащалась одним съёмным шифровальным ротором, клавиатура отличалась от простой печатной машины, несмотря на колоссальное сходство, клавиши были рассредоточены в алфавитном порядке, но буква W отсутствовала, вместо нее использовались сочетание двух букв V – «VV», а буквы Å, Ä и Ö были добавлены в правый нижний угол [5, с. 325]. Принято считать, что ранних вариантов «Enigma-В» не осталось, но существует как минимум 2 модели поздней версии шифровальной машины «Enigma-В» (A-133 и A-134). Различия между версией A-133 и A-134 настолько велики, что версия A-134 является переходом к следующей модели «Enigma-С».

«Enigma-С» – электромеханическая роторная шифровальная машина, представленная в середине 1925 г. «Enigma-С» оснащалась клавиатурой с 26 клавишами и 26 лампами накаливания, расположенными над клавишами соответственно, источник питания – 3,5-вольтная батарея. «Enigma-С» оснащалась 3-мя съёмными шифровальными роторами и неподвижным рефлектором.

«Enigma-G» («Enigma-I») шифровальная машина, производившееся в 1927-1929 гг. специально для немецкой армии. Принята в эксплуатацию в войска Германии в 1932 г. «Enigma-G» была создана на основе «Enigma-А», но был добавлен рефлектор дополнительная панель управления спереди шифровальной машины [3, с. 291]. Именно «Enigma-G» использовалась вовремя Второй Мировой войны, но в ходе войны «Enigma-G» также дорабатывалась. Немецкие военные требовали внести конструкционные изменения, которые должны были значительно понизить шансы на дешифровку сообщений. Главной особенностью было ведение коммутатора, который размещался в нижней части машины. 26 коммутаторов соединялись попарно 13 кабелями, это давало возможность менять буквы алфавита, находящихся в парах, местами.

«Enigma-Z» – самая необычная по своей конструкции шифровальная машина из семейства «Enigma». «Enigma–Z» выполнена на основе раннее изобретенной «Enigma-A», но в ней было всего 10 клавиш и 10 ламп соответственно. Каждая клавиша была пронумерована от 0 до 9. Главное предназначение этой шифровальной машины – шифрование цифровой информации, или сообщений, которые уже были зашифрованы в виде цифр.

Первым кто попытался взломать шифркриптомашины «Enigma» были поляки. В 1932 г. началось исследование коммерческой машины «Enigma», это исследование проходило в Польском бюро шифров [4, с. 56]. Над этим трудились трое талантливых математиков: Мариан Реевский, Ежи Ружицкий и Генрих Зыгальский. На момент 1930 г. немцы использовали очень простую схему шифрования, поэтому команда М. Реевского менее чем за 2 недели смогли разработать технику дешифрования машины «Enigma». К сожалению, техника М. Реевского не была эффективна в период Второй Мировойвойны,так как немцы усовершенствовали «Enigma» и она стала практически идеальной.

После введения новинок в «Enigma» для решения задачи дешифрования сообщения была привлечена специальная команда во главе которой стоял британский математик Алан Тьюринг. Благодаря результатам исследования польской команды во главе с М. Реевским, А. Тьюринг смог усовершенствовать и автоматизировать ранее выявленную методику и создал легендарную Turing-Welchman Bombe – электронно-механической машины для расшифровки кода «Enigma». Было изобретено 212 машин, благодаря которым в день расшифровывалось более 3000 сообщений, а под конец войны изделие Тьюринга расшифровала более 3 миллионов сообщений, что по мнению экспертов сократило ход войны на 2-3 года.

На сегодняшний день машина Тьюринга оценивается более чем в 330 миллионов российский рублей, а в Голливуде был снят фильм о гениальности Тьюринга, его интересной жизни, а самое главное о его разработке, которая внесла огромный вклад в победу над фашисткой Германий и ее союзниками во Второй Мировой войне.

Список литературы

1. Алгоритм Энигмы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://habr.com/post/217331/
2. Нурторе, Бауыржан Дулатулы. Роль дешифровки «Энигмы» в победе во Второй мировой войне / Бауыржан Дулатулы Нурторе, С. С. Иргалиев. – // Юный ученый. – 2021. – № 6 (47). – С. 20-26. – URL: https://moluch.ru/young/archive/47/2524/ (дата обращения:23.05.2023).
3. Сингх Саймон - Книга шифров. Тайная история шифров и их расшифровки / Сайион Сингх; пер. с англ. А. Галыгина. – М.: АСТ: Астрель, 2009. – 447, [1] с.: ил.
4. Хрусталев А.О., Замуруев И.Н., Иванов В.В. Исследование алгоритма работы шифровальной машины Энигма // Гуманитарные научные исследования. – 2016. № 6. – С. 54-57 – URL:https://human.snauka.ru/2016/06/15717 (дата обращения: 10.05.2023).
5. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. – Триумф, 2003. – 816 с. – ISBN 5-89392-055-4.