第384章 加密與破解
「迷的確是密碼學上的一項偉大發明,不過不要對此太過放心了,任何微小的錯漏都會導緻密碼被人破譯,操作失誤、使用步驟錯誤、密碼機或者密碼本被繳獲等等,都會帶來不可估量的惡果。」
雖然約亨同樣對德國軍隊現在使用的密碼機信心十足,但是迷並不是無解的,即使現在阿蘭?麥席森?圖靈還要等2年才能出現在娘胎里,英國現在也還沒有布萊切利園,但是這個世界上優秀的數學家還有很多,難保不會再出現像馬里安?雷耶夫斯基、傑爾茲?羅佐夫和亨里克?佐加爾斯基這樣的人。
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而像密碼機或者密碼本被繳獲更是災難性的後果,一戰時德國輕型巡洋艦馬德格堡號在波羅的海受傷擱淺,全員棄艦後居然沒有銷毀密碼本,結果被俄國人繳獲後給英國人送上一份大禮,此後德國海軍的行動基本就和透明的沒什麼區別。
雖然這個惡果也有德國人並不知道密碼本被繳獲,一直沒有換密碼的原因,而迷本身也有著為了防止密碼本或密碼機被繳獲就會泄密的設計,但是不管怎麼說這都存在著相當大的風險。
因此雖然約亨也明白現在軍方將迷看的多重要,為了杜絕泄密的可能完全稱得上是嚴防死守,但是在實際使用中各種失誤和錯誤是不可避免的,所以他還是忍不住提了一句。
「請陛下放心,任何有可能會導致迷被繳獲的情況出現,我們都會第一時間毀掉密碼機和密碼本,發報員以及情報官都隨身攜帶著可以徹底燒掉迷的燃燒手榴彈。」戈爾茨立刻回答到。
戈爾茨所說的燃燒手榴彈用的就是鋁熱劑,現在德國軍隊內所有掌管機密情報的軍官必須隨身攜帶,必要時用來銷毀所有文件和情報。接近2500攝氏度的高溫足以燒掉一切了。
「海軍也是一樣,任何可能會導緻密碼機和密碼本泄露的情況發生時,我們都會第一時間摧毀發報室。」提爾皮茨也立刻說到。
話雖這麼說,但是實際操作中肯定會和預想的情況有差異,但是軍方這樣承諾了,約亨也表示接受。
其實約亨這么小心謹慎倒也有些沒有必要。迷雖然歷史上的確在二戰中被人破譯了,但是現在才1908年,別說巨像這樣的電子開關計算機了,就算是使用相同原理的密碼機也沒有在外部流通,因此可靠性和保密性和二戰時期相比自然不可同日而語。
迷,德語enigma,音譯就是恩尼格碼,就是那個大名鼎鼎的轉子機械密碼機,歷史上是由德國工程師阿瑟?謝爾比烏斯於1918年申請的專利。
一開始並不被德國海軍和外交部看好。因此謝爾比烏斯從1923年開始向外界推銷商用版的恩尼格碼a型轉子機,到了1927年d型機開始在商業領域得到廣泛應用,因此其原理和結構對各國來說都不是什麼秘密。二戰納粹德國使用的版本不過是比商用版本轉子更多,加密步驟更複雜而已。
但是現在情況可不是如此,現在的迷從一開始就是作為軍用密碼機來進行研製的,其原本由約亨提出,原型機由一直在進行無線電通信設備研究的特斯拉完成,之後被德國軍方採用。以此為基礎研發的專用軍用密碼機。
迷是機械系統和電子系統結合的產物,機械系統包括了一個包含了數字和字母的鍵盤。相鄰排列在一根軸上的一系列轉子,以及一個每次按鍵後就會是一個或幾個轉子旋轉的聯動裝置。
每次按鍵後最右邊的轉子就會旋轉,有時候也會帶動相鄰的轉子旋轉,轉子的持續旋轉就會造成每次按鍵後得到的加密字母都不一樣。
而機械系統這樣運作的原因則是為了產生不同的電流通路,,字母的加密則由機器自動完成。轉子上裝有金屬的觸點。這些金屬觸點連接到相鄰的轉子的觸點上最終形成一條完整的電路,當一個按鍵被按下後,電流就會流過這條線路,最終點亮其中一個燈,這個燈顯示的就是加密後的字母。每一次轉子旋轉都會聯通不同的線路,轉子越多、旋轉的次數越多,線路變更的就越複雜,這樣持續的線路變更就會讓密碼的破譯變得更困難,從而帶來極高的保密性。
並且為了進一步提高保密性,迷還安裝了可以允許操作員手動設置不同線路的接線板,接線板能夠讓電流進入轉子後改變它原本會經過的通過金屬觸點連接起來的線路,接線板的使用相當於讓迷多了不止一個轉子,如果說沒有接線板的轉子機還能夠通過數學計算的方式通過人工破譯,那麼使用了接線板後,想要破譯就需要藉助特殊的計算設備了。
而歷史上恩尼格碼機的一個巨大設計問題也被避免了,那就是反射器,它可以將最後一個轉子的兩個金屬觸點連接起來,將電流經過另一條線路倒回,這就使加密和解密的過程變得一致了,也許在使用上會帶來一些方便,但是卻給密碼機帶來了一個特性,那就是加密後得到的字母與輸入的字母永遠不會相同,這在概念學和密碼學上都是一個嚴重錯誤,也成了二戰中盟軍破解德軍密碼的一個重要突破口之一。
謝爾比烏斯自己設計的恩尼格碼a型和b型上也沒有反射器,只不過作為商業用途的c型為了考慮使用性,在1926年由謝爾比烏斯的同事威利?科恩設計並安裝了這個玩意。現在德國人自然沒有這個設計。
在操作步驟上現在德國人也採用的是歷史上1940年以後的方式,因為轉子機的的設置經常變動,但是轉子的的起始位置卻是每發送一條信息就要更換的,以防止以相同設置加密方式發送一定數量的信息後會被破譯者找到規律。
但是最初德國人的操作步驟中存在一個巨大錯誤,那就是指示器步驟,他們會先按照密碼本的記錄來設置機器,然後隨意輸入3個字母,接著為了保險起見重新輸入一遍,雖然輸入的是3個字母,但是重複輸入得到的卻是6個不同的字母,然後再將轉子調到他輸入的那三個字母的模式上才開始輸入原文。
但是這樣做的結果是他將自己設置的輸入模式打進了電文,另一方面出現了重複輸入,這也是一個巨大的錯誤。一旦被摸清了規律,第三方將會立刻知道你的輸入模式。
歷史上馬里安?雷耶夫斯基、傑爾茲?羅佐夫和亨里克?佐加爾斯基在1932年就能夠破譯早期恩尼格碼加密的電文也是依靠這個錯誤作為突破口的。戰時德國人改變了操作步驟,加上接線板的運用讓恩尼格碼的保密性提高了數個等級。
哪怕是一台只有3個轉子的恩尼格碼機都會擁有接近17000個組合,即使線路和一些設置被人所知,想要摸清規律也需要嘗試1000次以上,因此想要靠人力使用窮舉法來找出密碼是完全不可能的。
只不過到了二戰時期英國人投入的人力、物力和財力也不能同日而語,為此專門設計的炸彈機和巨像計算機等解碼設備的投入更是大大提高了工作效率。
不過至少以一戰的技術標準,迷幾乎可以稱得上是不可破譯的,就算迷被繳獲,以英法的技術實力也無法進行破譯,歷史上1931年法國人通過叛變的德國密碼處工作人員施密特拿到過恩尼格碼機的操作和內部線路資料,但是法國人依然無法破譯恩尼格碼,最終法國人認為恩尼格碼無法被破譯,而此時德國軍事力量極端弱小,法國完全不虛,所以也就將其拋之腦後了。
不過小心總是無大錯的,提爾皮茨就是這樣的人,見到陛下即使聽到了海陸軍的保證依然眉頭緊鎖,顯然還是擔心密碼的保密性問題,於是開口說到:「陛下,迷雖然是我軍現在最重要的密碼發送設備,但是我們也不僅僅只是依靠迷,海軍有著一套自己的密碼本,我們現在通過迷所發送的信息都是事先用kurzsignalheft密碼本加密過後再進行發送的。這樣一來保密度就會更高。」
「哦?這個主意不錯!你們怎麼想到的?」約亨眼睛一亮,興奮的問到。
「陛下,您要知道海軍是無線電使用最早的軍種,老式無線電的體積也只有海軍的艦船能安裝,因此我們很早就有一套自己的密碼體系了,所以這套體系我們現在一直沿用而已。」提爾皮茨笑著回答到,這回可是在陸軍面前露了一把臉了。
聽到這裡戈爾茨也不準備找什麼陸軍能用的無線電現在最小的也有20多千克,陸軍無線電普及率沒海軍高,所以密碼體系還不如海軍成熟之類的藉口了,立刻保證到:「請陛下原諒陸軍的失誤,我們會在最短的時間內按照海軍的步驟完善我們的操作步驟的。」(未完待續。。)
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