El catálogo de fichas , o "catálogo de características" en la criptografía , era un sistema diseñado por polaca Cipher Bureau matemático-criptógrafo Marian Rejewski , y el primer completado alrededor de 1935 o 1936, para facilitar el descifrado alemán Enigma sistemas de cifrado . [1]
Historia
La Oficina de cifrado polaca utilizó la teoría de las permutaciones para comenzar a descifrar el cifrado Enigma a finales de 1932. La Oficina reconoció que las permutaciones de clave doble de la máquina Enigma (ver Grill (criptología) ) formaban ciclos, y esos ciclos podrían usarse para romper el cifrado . Con claves de cifrado alemanas proporcionadas por un espía francés, la Oficina pudo realizar ingeniería inversa del Enigma y comenzar a leer mensajes en alemán. En ese momento, los alemanes usaban solo 6 steckers , y el método de parrilla polaco era factible. El 1 de agosto de 1936, los alemanes comenzaron a usar 8 steckers , y ese cambio hizo que el método de parrilla fuera menos factible. La Oficina necesitaba un método mejorado para descifrar el cifrado alemán.
Aunque los steckers cambiarían qué letras estaban en un ciclo de clave doble, los steckers no cambiarían el número de ciclos ni la duración de esos ciclos. Steckers podría ignorarse. Haciendo caso omiso de las pérdidas de balón intermedias, la máquina Enigma tenía solo 26 3 configuraciones distintas de los tres rotores, y los tres rotores solo podían disponerse en la máquina de 3! = 6 formas. Eso significaba que solo había 105456 probables permutaciones de clave doble. La Oficina se dedicó a determinar y catalogar las características de cada una de esas posibles permutaciones. Cada letra de la clave podría ser una de las particiones número 13 = 101 valores posibles, y las 3 letras de la clave significaban que había 1030301 claves posibles. En promedio, una tecla encontraría una configuración de los rotores, pero podría encontrar varias configuraciones posibles.
El criptoanalista polaco podría recopilar suficiente tráfico para determinar todos los ciclos en una clave diaria. Eso usualmente tomó alrededor de 60 mensajes. El resultado puede ser:
Usaría las longitudes de los ciclos (13 2 ; 10 2 -3 2 ; 10 2 -2 2 -1 2 ) para buscar el orden de las ruedas (II I III) y las posiciones del rotor de inicio en el catálogo de tarjetas. Luego usaría un Enigma para calcular los ciclos sin dirección :
Comparando los ciclos dirigidos del tráfico alemán y los ciclos no dirigidos , el criptoanalista puede determinar los steckers . En el ejemplo, la permutación CF tiene (e)(z)
y (e)(w)
. Eso requiere que e
sea un stecker ed y un stecker WZ . Luego, los ciclos se pueden alinear en e
y WZ para determinar otras letras dirigidas y no direccionadas .
(pjxroquctwzsy)(kvgledmanhfib)/(kxtcoigweh)...
(sjxroqtcuzwpy)(kngledamvhifb)/(kxucofgzeh)...
(!_____!_!**!_)(_!__=_!!!_!!_)/(__!__!_*=_)...
Donde =
es un des- conocido steckered carta, *
es un conocido steckered carta, y !
es un recién descubierto stecker . La repetición produce los steckers AM, FI, NV, PS, TU, WZ.
La preparación del catálogo de tarjetas, utilizando el ciclómetro que Rejewski había inventado hacia 1934 o 1935, fue una tarea laboriosa que tomó el tiempo de un año. Pero una vez que el catálogo estuvo completo, obtener las claves diarias de Enigma fue cuestión de unos quince minutos. [2] [3]
Cuando los alemanes cambiaron el " reflector " o "tambor de inversión" de la máquina Enigma , el 1 de noviembre de 1937, el Cipher Bureau se vio obligado a empezar de nuevo con un nuevo catálogo de tarjetas: "una tarea", escribe Rejewski, "que consumía, en cuenta de nuestra mayor experiencia, probablemente algo menos de un año ". [2]
El 15 de septiembre de 1938, los alemanes cambiaron por completo el procedimiento para cifrar las claves de los mensajes, lo que inutilizó el método del catálogo de tarjetas. Esto estimuló la invención de la bomba criptológica de Rejewski y las " láminas perforadas " de Henryk Zygalski . [4]
Notas
- ^ Marian Rejewski , "La solución matemática del cifrado Enigma", págs. 284–87.
- ^ a b Marian Rejewski , "Resumen de nuestros métodos para reconstruir ENIGMA y reconstruir claves diarias ...", p. 242.
- ^ Marian Rejewski , "Cómo los matemáticos polacos rompieron el enigma", p. 264.
- ^ Marian Rejewski , "Resumen de nuestros métodos para reconstruir ENIGMA y reconstruir claves diarias ...", págs. 242–43.
Referencias
- Władysław Kozaczuk , Enigma: How the German Machine Cipher Was Broken, and How It Was Read by the Allies in World War Two , editado y traducido por Christopher Kasparek , Frederick, MD, University Publications of America, 1984, ISBN 0-89093-547 -5 .
- Marian Rejewski , "Resumen de nuestros métodos para reconstruir ENIGMA y reconstruir claves diarias, y de los esfuerzos alemanes para frustrar esos métodos", Apéndice C de Władysław Kozaczuk , Enigma , 1984, págs. 241–45.
- Marian Rejewski , "Cómo los matemáticos polacos rompieron Enigma", Apéndice D de Władysław Kozaczuk , Enigma , 1984, págs. 246–71.
- Marian Rejewski , "La solución matemática del cifrado Enigma", Apéndice E de Władysław Kozaczuk , Enigma , 1984, págs. 272–91.