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Una máquina Hebern de un solo rotor.

La Hebern Rotor Machine era una máquina de encriptación electromecánica construida combinando las partes mecánicas de una máquina de escribir estándar con las partes eléctricas de una máquina de escribir eléctrica, conectando las dos a través de un codificador. Es el primer ejemplo (aunque apenas) de una clase de máquinas conocidas como máquinas de rotor que se convertirían en la forma principal de cifrado durante la Segunda Guerra Mundial y durante algún tiempo después, y que incluían ejemplos tan famosos como el Enigma alemán .

Historia

Edward Hugh Hebern era un contratista de obras que fue encarcelado en 1908 por robar un caballo. Se afirma que, con el tiempo disponible, empezó a pensar en el problema del cifrado y, finalmente, ideó un medio para mecanizar el proceso con una máquina de escribir. Presentó su primera solicitud de patente para una máquina criptográfica (no una máquina de rotor) en 1912. [1] En ese momento no tenía fondos para poder dedicar tiempo a trabajar en tal dispositivo, pero continuó produciendo diseños. Hebern hizo sus primeros dibujos de una máquina con rotor en 1917, [2] y en 1918 construyó un modelo de la misma. En 1921 solicitó una patente, que se emitió en 1924. [3] Continuó realizando mejoras, agregando más rotores. [4] [2] Agnes Driscoll , empleada civil en jefe de la operación de criptografía de la Marina de los EE. UU. (Que luego se convertiría en OP-20-G ) entre la Primera y la Segunda Guerra Mundial , pasó algún tiempo trabajando con Hebern antes de regresar a Washington y al OP-20-G a mediados de los años 20. .

Hebern estaba tan convencido del éxito futuro del sistema que formó la empresa Hebern Electric Code con dinero de varios inversores. Durante los años siguientes, trató repetidamente de vender las máquinas tanto a la Armada y al Ejército de los EE. UU . Como a intereses comerciales como los bancos. Ninguno estaba muy interesado, ya que en ese momento la criptografía no se consideraba importante fuera de los gobiernos. Probablemente fue debido al análisis confidencial de William F. Friedman de las debilidades de la máquina Hebern (sustanciales, aunque reparables) que sus ventas al gobierno de los Estados Unidos fueron tan limitadas; A Hebern nunca se le habló de ellos. Quizás el mejor indicio de un disgusto general por tales asuntos fue la declaración de Henry Stimsonen sus memorias que "los caballeros no leen el correo de los demás". [5] Fue Stimson, como Secretario de Estado bajo Hoover, que retiró el apoyo del Departamento de Estado de Herbert Yardley 's Cámara Negro estadounidense , lo que lleva a su cierre.

Finalmente, sus inversores se quedaron sin paciencia y demandaron a Hebern por manipulación de acciones . Pasó otro breve período en la cárcel, pero nunca abandonó la idea de su máquina. En 1931, la Marina finalmente compró varios sistemas, pero esta iba a ser su única venta real.

Hubo otras tres patentes para máquinas de rotor emitidas en 1919, y varias otras máquinas de rotor se diseñaron de forma independiente aproximadamente al mismo tiempo. La más exitosa y ampliamente utilizada fue la máquina Enigma .

Descripción

Patente de máquina de un solo rotor Hebern # 1,510,441

La clave del diseño de Hebern fue un disco con contactos eléctricos en cada lado, conocido hoy como rotor . Uniendo los contactos a cada lado del rotor había cables, con cada letra de un lado conectada a otra en el lado opuesto de forma aleatoria. El cableado codificó un único alfabeto de sustitución.

Cuando el usuario presionaba una tecla en el teclado de la máquina de escribir, una pequeña cantidad de corriente de una batería fluía a través de la tecla hacia uno de los contactos en el lado de entrada del disco, a través del cableado y hacia atrás por un contacto diferente. El poder entonces accionó los mecanismos mecánicos de una máquina de escribir eléctrica para escribir la letra encriptada, o alternativamente simplemente encendió una bombilla o una perforadora de cinta de papel de una máquina de teletipo .

Normalmente, tal sistema no sería mejor que los sistemas de un solo alfabeto del siglo XVI. Sin embargo, el rotor de la máquina Hebern estaba adaptado al teclado de la máquina de escribir, de modo que después de cada pulsación de tecla, el rotor giraba y el alfabeto de sustitución cambiaba ligeramente. Esto convierte la sustitución básica en una polialfabética similar al conocido cifrado de Vigenère , con la excepción de que no requirió una búsqueda manual de las claves o el texto cifrado. Los operadores simplemente giraron el rotor a una posición de inicio preseleccionada y comenzaron a escribir. Para descifrar el mensaje, hicieron girar el rotor en su zócalo para que estuviera "al revés", invirtiendo así todas las sustituciones. Luego escribieron el texto cifrado y salió el texto sin formato.

Mejor aún, se pueden colocar varios rotores de manera que la salida del primero se conecte a la entrada del siguiente. En este caso, el primer rotor funciona como antes, girando una vez con cada pulsación de tecla. Luego se hacen girar rotores adicionales con una leva en el que está al lado, cada uno gira una posición después de que el que está al lado gira una vuelta completa. De esta forma, el número de dichos alfabetos aumenta de forma espectacular. Para un rotor con 26 letras en su alfabeto, cinco de estos rotores "apilados" de esta manera permiten 26 5 = 11,881,376 diferentes sustituciones posibles.

William F. Friedman atacó la máquina Hebern poco después de que saliera al mercado en la década de 1920. Rápidamente "resolvió" cualquier máquina que se construyera similar a la Hebern, en la que los rotores se apilaban con el rotor en un extremo o en el otro girando con cada pulsación de tecla, el llamado rotor rápido . En estos casos, el texto cifrado resultante consistía en una serie de cifrados de sustitución simple, cada uno de 26 letras. Demostró que se podían utilizar técnicas bastante estándar contra tales sistemas, con un esfuerzo suficiente.

Por supuesto, este hecho era en sí mismo un gran secreto. Esto puede explicar por qué el Ejército y la Marina no estaban dispuestos a utilizar el diseño de Hebern, para su sorpresa.

Enlaces externos

Referencias

  1. ^ Hebern, Edward H. "Accesorio criptográfico para máquinas de escribir" Patente de EE. UU. No. 1.086.823 (presentada: 3 de junio de 1912; emitida: 10 de febrero de 1914).
  2. ^ a b Bauer, FL. El origen de la idea del rotor. 14.1.3.1 Hebern. En: The History of Information Security: A Comprehensive Handbook , Karl Maria Michael de Leeuw y Jan Bergstra, eds. Elsevier, 2007, pág. 385.
  3. ^ Hebern, Edward H., "Máquina de codificación eléctrica", patente de EE. UU. Núm. 1,510,441 (presentada: 31 de marzo de 1921; emitida: 30 de septiembre de 1924).
  4. ^ Hebern, Edward H. "Máquina de códigos eléctricos" Patente de EE. UU. No. 1,683,072 (presentada: 20 de noviembre de 1923; emitida: 4 de septiembre de 1928).
  5. ^ Stinson, Henry L .; Bundy, McGeorge (1948). Sobre el servicio activo en la paz y la guerra . Nueva York, Nueva York, Estados Unidos: Harper & Brothers. pag. 188.Desde p. 188: "Stinson, como secretario de Estado, trataba como un caballero a los caballeros enviados como embajadores y ministros de naciones amigas y, como dijo más tarde, 'los caballeros no se leen el correo entre ellos'. "