SIGSALY أو The Green Hornet: Defence the Washington - London Link

كان SIGSALY نظامًا لتشفير الكلام الرقمي ، تم تطويره بواسطة مختبرات Bell Telephone (BTL ، الولايات المتحدة الأمريكية) في 1941-1942 وتم إصداره بواسطة Western Electric (نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية) في عام 1943. تم تشغيل النظام في أبريل 1943 وتم استخدامه خلال الحرب العالمية الثانية حتى عام 1944. عملت SIGSALY في مفاوضات سرية على أعلى مستوى للدولة ، بين رئيس الوزراء البريطاني ونستون تشرشل والرئيس الأمريكي روزفلت. عمل النظام على أساس تشفير Vernam (OTP). معروف بأسماء الرموز المختلفة ، أحدها كان The Green Hornet.



مختبرات Bell Telephone (BTL) هي شركة أبحاث أمريكية ، تأسست في عام 1925. في البداية ، كان مزيجًا من معامل الأبحاث الكهربائية الغربية وقسم الهندسة في شركة الهاتف والبرق الأمريكية (AT&T). على مدار تاريخها ، كان للشركة أسماء مختلفة: مختبر بيل ، معامل بيل للهواتف ، معامل بيل للهواتف ، معامل بيل ، مختبرات إيه تي أند تي بيل ، معامل لوسنت تكنولوجيز ، بيل لابز إنوفيشنز. في الوقت الحالي ، مختبرات Nokia Bell.



تحتوي BTL على العديد من الاختراعات والتطورات المهمة: علم الفلك الراديوي ، والترانزستور ، والليزر ، والخلية الكهروضوئية ، وجهاز مقترن بالشحن (CCD ، جهاز الشحن المزدوج) ، الإصدارات الأولى من نظام التشغيل UNIX ، ولغات البرمجة C و C ++. خلال سنوات الحرب ، طور مختبر بيل نظام SIGSALY الهاتفي غير القابل للكسر لإرسال الرسائل بين القوات المتحالفة.



نفذت SIGSALY عددًا من مفاهيم الاتصالات الرقمية المبتكرة ، بما في ذلك أول تعديل لرمز النبض (PCM) ، والذي يُستخدم لرقمنة الإشارات التناظرية.

يتألف نظام SIGSALY من أكثر من 30 رفوف معدات ، و 4 آليات دوران القرص (اثنان على كل جانب). كان النظام يزن 50 طنًا ، واستهلك هذا العملاق 30 كيلو واط. في عام 1943 ، كانت تكلفة محطة واحدة من هذا القبيل مليون دولار أمريكي. في المجموع ، تم تركيب 12 محطة SIGSALY حول العالم ، وهو أول نظام في البنتاغون.

تم تركيب النظام الثاني في لندن ، في الطابق السفلي من متجر سيلفريدجز في لندن في شارع أكسفورد الشهير. عمل نظام آخر على سفينة حرث المحيط تحت قيادة الجنرال دوغلاس ماك آرثر (خلال حملات المحيط الهادئ). على الرغم من أن ماك آرثر تعذبه الشكوك حول موثوقية سرية المحادثات الهاتفية ، إلا أنه فضل استخدام معدات طباعة الحروف SYGTOT مع التشفير الأولي للمعلومات. بعد التثبيت ، تمت صيانة الأنظمة من قبل أعضاء مدربين بشكل خاص وموثوق بهم من شركة الاتصالات 805 التابعة للقوات المسلحة الأمريكية. بين عامي 1943 و 1946 ، تم إجراء أكثر من 3000 مكالمة هاتفية على أعلى مستوى في الولاية من خلال 12 محطة عمل SIGSALY.

قدمت SIGSALY اتصالات صوتية ثنائية الاتجاه عبر قنوات الراديو عالية التردد (HF) في نطاق الموجات الديكامترية (HF). استخدم كل نصف القناة 12 قناة منفصلة للبيانات أو ترددات الموجة الحاملة ، واستخدمت بروتوكولات نقل البيانات MFSK (مفتاح التردد المتعدد التحول) ، ولم يكن لهذه البروتوكولات قيود على نطاق الاتصال وكانت مقاومة للتداخل الناشئ في نطاقات التردد المنخفض ذات التردد العالي.

تم تحليل الكلام البشري 50 مرة / ثانية فقط ، وتم تقسيمه إلى مكونات كل 20 مللي ثانية ، ثم تم تشفيره وإرساله عبر المحيط الأطلسي. على الجانب المتلقي ، تم فك شفرة البيانات واستعادتها ، وبعد ذلك تم استنساخ الخطاب الأصلي.

نتيجة لانخفاض معدل نقل البيانات (اليوم يمكن مقارنتها بـ 1500 باود) ، كان من الصعب التعرف على شخص عن طريق الصوت على الطرف الآخر. في وقت لاحق تم تحسين التكنولوجيا ، ظهرت خوارزميات تشفير الكلام الأخرى ، مثل LPC-10 و CELP و MRELP (على سبيل المثال ، في معدات STU-I).

بعد أن أصبح النظام جاهزًا ، قضى مطورو BTL بقية الحرب في العمل على خليفة SIGSALY ، والمعروف باسم Junior X أو AN / GSQ-3. تم تخطيط الإصدار X الصغير كنسخة محمولة واحتل ستة "أرفف" فقط ، ويمكن تثبيته في شاحنة متنقلة ، لكن المشروع لم يكتمل في الوقت المحدد ، وبالتالي لم يتم استخدامه. بعد الحرب ، تم إيقاف تشغيل نظام SIGSALY ، وتم تدميره جزئيًا ، بما في ذلك التوثيق ، وألقيت الرفوف في البحر عام 1946.

آليات دوران القرص




استخدم نظام SIGSALY نظام تشفير غير قابل للتدمير يعتمد على ما يسمى OTP (لوحة لمرة واحدة / لوحة لمرة واحدة)
كان مبدأ هذا المخطط هو: تم تحويل الصوت البشري في البداية إلى رقمنة ، ثم تم مزجه بعنصر من تيار رئيسي تم إنشاؤه عشوائيًا مسبقًا. عند استخدامه بشكل صحيح ، يمكن أن يكون هذا النظام غير قابل للكسر. الشرط الرئيسي هو أن يكون لدى الطرفين مواد أساسية كافية.

في نظام SIGSALY ، تم تسجيل دفق من المفاتيح العشوائية على أقراص التشفير. تم عمل نسختين فقط من السجلات ، تم إرسال نسخة واحدة بواسطة ناقل خاص إلى الطرف الآخر من السطر. نظرًا لأن كل قرص يمكن أن يحتوي على 12 دقيقة فقط من المواد الرئيسية ، على التوالي ، للمحادثات الطويلة ، كان هناك حاجة إلى أكثر من قرص واحد والتوزيع الصحيح للمواد الرئيسية.

بالإضافة إلى مشكلة التوزيع الرئيسية ، كانت هناك صعوبة أخرى - المزامنة. عند طرفي خط الراديو ، لم يتم تثبيت أقراص التشفير المتطابقة فحسب ، بل كان عليها أيضًا العمل بنفس سرعة الدوران لضمان مزامنة توليد تسلسلات المفاتيح.

كما ذكرنا سابقًا ، احتوى السجل على 12 دقيقة من المواد الرئيسية ، تم استخدام محركي تشفير متزامنين ، والثاني كان نسخة طبق الأصل من الأول. نظرًا لأن SIGSALY كان نظامًا مزدوج الاتجاه بالكامل ، كان لكل محطة أربعة لاعبين: جهاز إرسال وجهازي استقبال. في البداية سجلات الفينيل المستخدمة (1943). تم تسميتهم بالرمز SIGGRUV. تم استبدالها لاحقًا بألواح من الألمنيوم بطبقة رقيقة من ورنيش الأسيتات ، المسمى بالرمز SIGJINGS.

تسمى هذه اللوحات ذات سجلات SIGGRUV و SIGJINGS سجلات OTP أو سجلات المرة الواحدة (OTR). بعد الاستخدام ، تم تدمير هذه السجلات على الفور ، حتى لا يتمكن العدو من فك تشفير أي جزء من المحادثة السرية.

نظام SIGSALY في واشنطن




تم تركيب أول محطة SIGSALY في البنتاغون (واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، المقر الجديد لوزارة الدفاع الأمريكية ، والتي تم الانتهاء من بنائها في يناير 1943. كان من المخطط أصلاً وضع السيارة في البيت الأبيض ، ولكن بسبب حجمها ، تم رفض هذه الفكرة. وبدلاً من ذلك ، أصبح البنتاغون موطنًا لـ SIGSALY ، وتم رسم خط اتصال إضافي إلى مقر إقامة الرئيس. بعد التثبيت ، تولى 805 شركة اتصالات من القوات المسلحة الأمريكية الصيانة التقنية. تم اختيار أعضاء الشركة وتلقوا تدريبًا خاصًا من موظفي BTL في مدرسة خاصة في نيويورك تم إنشاؤها لهذا الغرض. في عام 1944 ، بالإضافة إلى 805 شركة ، تم نقل المدرسة نفسها إلى البنتاغون. تم تدريب 193 ضابطًا على استخدام SIGSALY. تتألف الشركة البالغ عددها 805 من 356 شخصًا: 81 ضابطًا و 275 عسكريًا ، تم تقسيمهم إلى 12 وحدة. كان لكل مفرزة 5 ضباط و 10 عسكريين. اتبعت النظام 24/7.

نظام SIGSALY في لندن




في المملكة المتحدة ، كان نظام SIGSALY موجودًا في الطابق السفلي SWOD من متجر Selfridges متعدد الأقسام في شارع أكسفورد ، لندن. عقد المؤتمر الأول في 15 يوليو 1943 ، وكان رئيس الوزراء البريطاني ونستون تشرشل من بين مستخدمي هذا الجهاز.

تُظهر الصورة أعلاه المبنى الرئيسي لمتجر سيلفريدجز متعدد الأقسام في شارع أكسفورد (1929) قبل عشر سنوات من اندلاع الحرب العالمية الثانية. في ذلك الوقت ، كان لمبنى Selfridges الطابق السفلي المعروف باسم SWOD ، وقد سمي على اسم الطرق الأربعة التي أحاطت به: Somerset و Wigmore و Orchard و Duke (الشوارع الثلاثة الأخيرة لا تزال موجودة). لذلك كان لهذا الطابق السفلي قبو خاص به 60 مترا تحت سطح الأرض. في عام 1942 ، بعد دخول الولايات المتحدة الحرب العالمية الثانية ، تم استخدام قبو SWOD من قبل جيش الولايات المتحدة ، لأنها كانت مأوى آمن للقنابل. هنا لديهم خط اتصال آمن ، وفي أبريل 1943 قاموا بتثبيت محطة SIGSALY. ربما كانت المفاوضات الأولى بين البلدين تتعلق بغزو الحلفاء لصقلية والغزو الإيطالي الوشيك.



تُظهر الخريطة أعلاه أن الطابق السفلي سيلفريدجز كان قريبًا من السفارة الأمريكية. حتى اليوم ، تنتشر الشائعات حول نفق بين شيئين. في البداية ، من أجل استخدام SIGSALY لإجراء محادثة آمنة مع الرئيس الأمريكي ، كان عليك القدوم إلى Selfridges ، وبعد ذلك تم توصيل النظام عبر خطوط ممتدة بالسفارة الأمريكية ، إلى مكتب رئيس الوزراء البريطاني ونستون تشرشل في داونينج ستريت ، إلى المخبأ. يمكن لتشرشل ، إذا لزم الأمر ، الاتصال برئيس الولايات المتحدة في أي وقت ، ليلاً أو نهارًا.

خطوط التمديد


نظرًا لحجمه ، لم يتم تثبيت نظام SIGSALY ، كقاعدة عامة ، في المكتب ، ولكنه كان عادةً موجودًا في غرف كبيرة مجاورة. تم توصيل المكاتب ، بدورها ، بمحطة SIGSALY من خلال خطوط ممتدة آمنة خاصة تعرف باسم OPEPS.



OPEPS لنظام خصوصية ملحق قصير خارج المباني. في واشنطن ، تم رسم خطين OPEPS من البنتاغون إلى البيت الأبيض وإلى المبنى البحري للولايات المتحدة. في لندن ، كانت هناك ثلاثة خطوط من هذا القبيل: واحد للسفارة الأمريكية ، والآخر لمكتب رئيس الوزراء البريطاني ونستون تشرشل في داونينج ستريت ، والثالث إلى المخبأ (مجلس الوزراء العسكري تشرشل / غرف حرب مجلس الوزراء).



نظرًا لأن هذه الخطوط الممتدة اجتازت "حركة المرور فائقة السرية" على مستوى عالٍ من الحالة ، كان لا بد من تطبيق إجراءات أمنية مختلفة لحمايتها من التنصت على المكالمات الهاتفية ومن التدخل الخارجي. تم حماية الكابلات والوصلات بين SIGSALY وخطوطها الممتدة باستخدام الغاز والسماعات الصغيرة. أدى أي تدخل إلى انخفاض في ضغط الغاز ، مما أثار إنذارًا. مع أدنى تدخل ، ظهر خلل على الخط ، مما تسبب في تداخل ضوضاء قوي ، سمع المستخدم ضوضاء وأدرك أن الخط غير آمن في تلك اللحظة.

لا تخلط بين OPEPS ونظام SIGSALY ، الخطوط التي تربط النظام مع Secraphone - المعروف باسم جهاز التشويش. على الرغم من أن كلا الهاتفين يبدوان متشابهين ويخدمان أغراضًا مماثلة ، إلا أن Secraphone لم يكن آمنًا جدًا. تم استخدامه للحماية من التنصت غير المقصود ، على سبيل المثال من قبل مشغل مقسم الهاتف ، ولكن ليس ضد التنصت على المكالمات الاحترافية. مرادف لذلك هو السرية ، ولكن ليس السرية.


الهاتف الذكي



القليل من التاريخ


في بداية الحرب العالمية الثانية ، استخدم الجيش الأمريكي جهاز تشويش الصوت A-3 ، الذي طورته Western Electric للمفاوضات على مستوى الدولة. تم استخدام جهاز التشويش A-3 من قبل كلا الطرفين خلال الحرب ، على الرغم من أنه كان معروفًا أنه ليس لديه قدر كاف من الموثوقية والأمن ، يمكن بسهولة اعتراض المعلومات وتصدعها باستخدام وسائل بسيطة ، مثل راسم الذبذبات التقليدي. بقيت الحقيقة ، وبلغت مسألة إنشاء اتصال آمن ذروتها. بدأت معامل هاتف بيل (BTL) بالفعل في أكتوبر 1940 في تطوير نظام هاتف صوتي عبر الأطلسي غير قابل للكسر يسمى Project X.

في بيل ، تم إجراء الدراسة من قبل فريقين: أحدهما أجرى البحث الأساسي ، والثاني شارك في حل المشاكل العملية للتصميم والبناء والتعليم. خلال البحث ، تم أخذ عمل Peterson و Dudley على اختراع ومبدأ تشغيل المبرمج كأساس.

تم عرض Vocoder Dudley ، الملقب بـ Voder 3 ، بواسطة BTL في معرض نيويورك العالمي في عام 1939 ، وأظهرت الشركة كيف تم تصميم مسار الصوت بواسطة مرشح تشكيل عن طريق تحليل إشارة الكلام. ضغط المبرمج نطاقات التردد لإشارة الكلام المرسلة 10: 1. حدد الجهاز المعلمات الأساسية للإشارة ، وقام بترميزها وإرسال إشارة الراديو عبر قنوات الموجة القصيرة. يشبه نظام التشفير الرقمي هذا الذي طوره جيلبرت ويرنهام.



ولكن قبل أن يرى العالم نظامًا آمنًا وآمنًا عبر المحيط الأطلسي ، كان من الضروري حل العديد من المشاكل التقنية والرياضية. تم إجراء العديد من الاختبارات والتجارب ، ونتيجة لذلك تقرر الجمع بين مبادئ المبرمج وجهاز تشفير المعلومات الأبجدية الرقمية. تم تقسيم طيف التردد (150 هرتز - 2950 هرتز) إلى 10 قنوات ، تم ترقيم كل منها.

في عملية تطوير النظام وحل مشاكله ، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات والاختراعات ، وتم إيداع عدد كبير من براءات الاختراع (السرية) ، وظل بعضها تحت عنوان "سر" لمدة 35 عامًا.



بحلول نهاية عام 1941 ، كانت تصاميم الأجزاء الفردية من النظام جاهزة إلى حد ما ، وتم إنشاء نماذج. الخطوة التالية - إنشاء النموذج الأولي - تناولت مجموعة البحث AM Curtis. تم تجميع النظام في الطابق الثاني عشر من مبنى Graybar-Varick في نيويورك.


Graybar-Varick ، ​​نيويورك

في الواقع ، كانت تعمل شركة ويسترن إلكتريك (WE) في إنتاج الآلات. استخدم مهندسو BTL قطع غيار WE القياسية في تصميم النظام ، والتي يمكن الوصول إليها بسهولة ، وليس الأجزاء "المصممة أصليًا" للجهاز. وبسبب هذا ، زادت أبعاد النظام ، ولكن هذا قلل بشكل كبير من وقت التصنيع.

تضمن النظام 12 قناة بيانات موازية. في مارس 1942 ، تم اختبار قناة البيانات باستخدام التحكم في مستوى الإشارة ، مثل تقليد الراديو عبر الأطلسي. في أبريل 1942 ، بعد الانتهاء بنجاح من الاختبارات ، أقاموا القنوات المتبقية. تم الانتهاء من النموذج التجريبي للنظام بحلول نهاية صيف عام 1942.

في نوفمبر من نفس العام ، تم اختبار النظام لأول مرة على راديو عبر الأطلسي ، وبعد ذلك تم ضبط النظام وتحسينه.

أطلق على النموذج النموذجي The Green Hornet تكريما لبرنامج إذاعي شهير من ثلاثينيات القرن العشرين يحمل نفس الاسم. كان لحن العرض يشبه صوت طنين ، يذكرنا بالصوت عند إرسال إشارات مشفرة.



يجب التأكيد على أن BTL قد بدأت جميع الأعمال ، على الرغم من أن لجنة البحوث الوطنية للدفاع وفيلق قوات الاتصالات كانت على علم بالعمل ، فقد كان لديهم اهتمام بهذا البرنامج في وقت مبكر من عام 1942. بعد الانتهاء من النموذج التجريبي ، قامت قوات سلاح الاتصالات برعاية تطوير العديد من المحطات. من هذه اللحظة ، بدأ المشروع يحمل الاسم الرمزي SIGSALY.

بعد إكمال واختبار بعض الأجزاء الفردية من نظام Western Electric ، تم إرسالها إلى غرفة L30 في West Street ، معمل الأفلام الصوتية السابق ، حيث تم تجميعها في نظام واحد. تم الانتهاء من العمل على النظام الأول في 1 أبريل 1943 ، وسرعان ما أصبح النظام الثاني جاهزًا ، مما سمح بأول اختبار حقيقي.

في نهاية أبريل 1943 ، تم تركيب المحطات الأولى في واشنطن (البنتاغون) ولندن وشمال إفريقيا. في منتصف الصيف ، ظهرت الأنظمة في بلدان أخرى من العالم.

التثبيت الرسمي وتاريخ البدء لـ SIGSALY هو 15 يوليو 1943 ، بعد وقت قصير من غزو صقلية. في ذلك اليوم ، في اجتماع بمناسبة إطلاق السيارات في البنتاغون ، كان من بين الحاضرين اللفتنانت جنرال ت. ماكنارني ، رئيس BTL ، اللفتنانت جنرال بوريجن سومرويل.

وفي الوقت نفسه ، حضر اجتماع في لندن الفريق في الجيش الأمريكي الفريق جيه إل ديفيرز واللواء آي إتش إدواردز وآخرون. ألقى أوليفر باكلي ، رئيس BTL ، كلمة قصيرة للمشاركين.

نظرة عامة على نظام SIGSALY. الوصف الفني




تألفت محطة SIGSALY بالكامل من أكثر من 30 رفًا. تم استخدام حوالي نصف هذه الرفوف لنظام الاستقبال ، بينما تم استخدام النصف الآخر لنظام الإرسال.

يوضح مخطط التدفق المبسط أدناه كيفية عمل نظام SIGSALY. على اليسار يوجد محلل يحول الكلام التناظري إلى إشارة رقمية ، وبعد ذلك يتم تشفير الإشارة المحولة وتعديلها إلى جهاز إرسال. تم إنشاء مفتاح التشفير على مفتاح لمرة واحدة (لمرة واحدة) يشبه قرص تسجيل الحاكي العادي ، يتم تسجيله على الأجهزة لتسجيل أقراص التشفير. كان الشرط المهم هو الحاجة إلى إنشاء أقراص تشفير متطابقة ، لضمان نفس سرعة الدوران والتزامن لتوليد سلاسل المفاتيح على جانبي خط الراديو. لذلك ، كان من الضروري مزامنة وقت تشغيل آليات دوران القرص.



كان من الممكن مزامنة دوران الأقراص في المحطات باستخدام إشارات التزامن المرسلة وتعديل الطور لتردد دوران القرص من قبل المشغل. بعد إلغاء تشكيل الإشارة الواردة ، تم فك تشفيرها وتغذيتها إلى مُركب الكلام الذي حولها إلى صوت تناظري صوتي. على كل جانب ، تخلص النظام من آليتين تدوير الأقراص ، في حالة تجاوز وقت التحدث 12 دقيقة.

Vocoder




المشفر هو جهاز لتغيير الكلام البشري ، من خلال زيادة سعة قنوات الإرسال الصوتي (خطوط الهاتف) عن طريق تقليل النطاق الترددي اللازم. في التحليل ، تم تقسيم الإشارة الأولية على الطيف (150 هرتز - 2950 هرتز) إلى 10 نطاقات تردد متساوية ، في كل منها تم رصد التغيير في السعة. تم استخدام ما يسمى المقوم الخطي ، واستخدم مرشح تمرير منخفض من 25 هرتز لتلطيف النبضات.

تم استخدام نظام منفصل لتحديد الإشارات الصوتية (مثل a و e و o) أو التي لم يتم تحرير فواتير بها (مثل s و f و k).



ونتيجة لذلك ، تم إرسال 12 قناة بيانات منخفضة التردد إلى محطة الاستقبال لتوليفها في الكلام البشري.إذا لم يتم التحقق من الصوت الأصلي ، فإن المُولِّد ينتج ضوضاء بيضاء (ضوضاء ثابتة ، يتم توزيع مكوناتها الطيفية بالتساوي على كامل نطاق الترددات المعنية). كرر مُركِّب الكلام التغييرات في السعة في نفس نطاقات التردد - ونتيجة لذلك تم إعادة إنشاء شفرة المصدر ، والكلام الأصلي.

تناظري للتحويل الرقمي. تكميم



يوضح الرسم البياني أعلاه 11 قناة لنقل البيانات ، ويشار إليها بخطوط متقطعة حمراء وتحتوي على معلومات تناظرية ، ولا يمكن إرسال هذه البيانات عبر قناة راديو ضيقة النطاق ، وليس من السهل تشفيرها. يتم حل هذه المشكلة في عدة خطوات عن طريق تحويل المعلومات. تُعرف هذه العملية باسم التكميم. في نظام SIGSALY ، تم تحويل البيانات في 6 خطوات (غير خطية).



يشار إلى الإشارة (التناظرية) الأصلية في الدائرة بخط أسود. يتم "تحديد" هذه الإشارة بفاصل زمني معين على أحد المستويات الستة (المشار إليها باللون الأحمر). يتم قياس كل إشارة من إشارات التردد / السعة العشرة بشكل منفصل. في معمل BTL ، كان التكمية تسمى STEPPING ، وكان نظام أخذ العينات نفسه يسمى STEPPER. في المصطلحات ، تُعرف العملية بتعديل شفرة النبض.

يعد التعرف على الكلام (أي التردد الأساسي للصوت البشري) عملية أكثر تعقيدًا من التحويل. أظهرت تجارب BTL الأولى أنه من أجل إعادة إنتاج جيدة لإشارة الكلام ، هناك حاجة إلى مستويات تكمية أكبر من 6 خطوات ، ومن الناحية المثالية أكثر من 30 خطوة. تم العثور على الحل - باستخدام قناتين من 6 مستويات للإرسال.

تزامن


في النظام الرقمي SIGSALY ، كان التوقيت (التوقيت) في غاية الأهمية. من أجل التشغيل الصحيح للنظام ، كان الشرط الأساسي هو التشغيل المتزامن لآليات دوران القرص المشفر طوال المحادثة على جانبي الأطلسي. كان من الضروري أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أن الاتصالات اللاسلكية يمكن أن تتجمد - لأن المسافة كانت 14000 كيلومتر. في البداية ، بدت هذه المهمة شاقة ، ولكن في الواقع تبين أن كل شيء كان أبسط بكثير ، تم اختيار تردد أخذ العينات يبلغ 20 مللي ثانية (50 هرتز).

كل ما كان مطلوبًا لضمان استقرار سرعة دوران الأقراص هو توافر واستخدام مولدات مرجعية مع استقرار تردد الكوارتز. بمجرد تزامن كلا النظامين ، ظلوا "في هذه الحالة" لعدة ساعات. لم يكن فقدان الإشارة قصيرة المدى مشكلة بالنسبة لمعدل أخذ العينات ، ويمكن بسهولة تعويض فقدان الإشارة طويلة المدى. قام مهندسو BTL بتطوير نظام تصحيح التردد التلقائي (AFC).

عمليًا ، لم تتسبب المزامنة في حدوث مشكلات خطيرة. حتى إذا اختفت الإشارة تمامًا بسبب الظروف الجوية ، فقد عمل النظام بشكل صحيح بعد استعادة الإرسال. كان التوقيت حاسماً بالنسبة لآلية الاستقبال الرئيسية.

- , — . . 6 .




يعد إنشاء وتكرار المواد الرئيسية أهم مكونات النظام ، وقد حددوا مستوى أمان التشفير. يجب أن يكون كل جزء من المفتاح أو الخطوة عشوائيًا ، ولا يجب تكرار تسلسل عشوائي للمفاتيح. لكل قناة من قنوات الإرسال الـ 12 ، كان يلزم دفق منفصل من المفاتيح العشوائية ؛ استخدام نفس المفتاح لجميع قنوات الإرسال لا يعني أكثر من ثغرة تشفير.

تم إنشاء مجموعة عشوائية من المفاتيح من خلال استخدام الضوضاء البيضاء. في الواقع ، تم استخدام جهاز ضوضاء تفريغ الغاز ، وهو أنبوب زجاجي مملوء بغاز خامل مع كاثود ساخن ، كمصدر للضوضاء.

BTL ، تقرر كتابة مفاتيح التشفير (العملية الأكثر موثوقية وثباتًا لتشغيل المفاتيح). تتطلب هذه العملية إعدادات دقيقة ، ومزامنة جميع عمليات آليات التسجيل في الوقت المناسب.

نتيجة لتحديد كمية إشارة الضوضاء ، تم إنشاء تسلسل شبه عشوائي للإشارات ، تم تسجيله على سجل فينيل مع عدد مستويات القياس بالسعة تساوي 6.



تم تسجيل المواد الرئيسية على الأقراص المشفرة للأجهزة الدوارة من تيارات رئيسية من 12 قناة إرسال.

آليات دوارة لتسجيل التشفير




نظرًا لأن كل سجل على القرص يمكن أن يحتوي على 12 دقيقة فقط من المواد الرئيسية ، فقد كانت هناك حاجة إلى العديد من أقراص التشفير لإجراء محادثات أطول. لضمان التشغيل السلس للنظام والتسجيل ، تم استخدام آليتين للتسجيل الدوار مع قرصين للتشفير للنسخ المتماثل.

يجب أن تكون الأقراص متشابهة وتعمل في نفس الموضع تمامًا وفي نفس الوقت ، تم تطبيق علامات الفهرس عليها. كان على المشغلين على كلا الجانبين وضع الإبرة في الأخدود الصحيح بعلامة مؤشر. تمت قراءة المادة الرئيسية من القرص المشفر أثناء دورانها: تحرك رأس الالتقاط وتحول الاهتزازات الميكانيكية للإبرة إلى إشارات كهربائية ذات سعة معينة.

في نهاية كل تسجيل لمواد رئيسية ، بدت إشارة تجريبية تشير إلى بداية تسجيل المواد الرئيسية على لوحة التشفير الموجودة على آلية الدوران الثانية.

الحل البديل: SIGBUSE


على الرغم من أن استخدام سجلات المرة الواحدة مع المفاتيح التي تم إنشاؤها عشوائيًا يضمن الأمان المطلق للتشفير ، إلا أن إنتاج محركات الأقراص هذه كان مكلفًا ويحتوي كل قرص / سجل على 12 دقيقة فقط من التسجيل. لذلك ، طور مهندسو BTL جهازًا ميكانيكيًا يحتوي على العديد من المرحلات الكهربائية التي خلقت مفتاحًا عشوائيًا زائفًا. بالطبع ، لم يتم استخدام مثل هذا الجهاز (نقل الإشارات بالسرية) في المفاوضات على مستوى الولاية.

بسبب الضجيج الذي أحدثه الجهاز أثناء التشغيل ، كان يطلق عليه بحنان "آلة التدمير". يتم وصف تشغيل الجهاز بالتفصيل في براءة الاختراع الأمريكية 3،937،888(تم إيداعه في عام 1943 وأبقى سرا لأكثر من 31 سنة حتى عام 1975). عرفت الآلة باسم المفتاح البديل (AK) ، فيما بعد سيجوس. تم استخدامه لخدمة المحادثات الأقل أهمية ، لأنه كان لديه مستوى منخفض من الموثوقية. إذا فُقدت المزامنة أثناء تسجيل الصوت ، فقد انقطع الاتصال على الفور.

في وقت لاحق ، بدأ استخدام البروتوكولات القائمة على MFSK (مفتاح التردد المتعدد التحول) ، وكانت فعالة لاتصالات HF لمسافات طويلة في ظروف التداخل. يتطلب تنفيذ MFSK حل العديد من المشاكل والمهام الجديدة.


آلان تورينج

شارك عالم الرياضيات البريطاني آلان تورينج - جهاز التشفير Enigma ، بومبي - جزئيًا في تطوير نظام SIGSALY. في نوفمبر 1942 ، ذهب في رحلة لمدة شهرين إلى الولايات المتحدة للمساعدة في العمل على اختراق لغز (تم استخدام M4 في البحرية).


Enigma (M4)

في أسبوعه الأول في أمريكا ، قام بزيارة بنجامين ديفوريست بيلي في نيويورك حيث ناقش معه أمن Telekrypton ، وهو جهاز تشفير غربي كهربائي قديم. عملت بيلي في آلة Rockex غير القابلة للتلف.


Rockex

بالإضافة إلى ذلك ، خلال الرحلة ، زار تورينج BTL ، حيث كان قادرًا على مراقبة عملية تطوير نظام تشفير الصوت. أدرك العالم أهمية العمل الذي قامت به BTL. لم يكن أمن النظام موضع شك ، على الرغم من أنه لم يعجبه حقًا أن SIGSALY ستتم خدمته حصريًا من قبل أفراد أمريكيين ، لكنه أعطى موافقته على تركيب مثل هذا الجهاز في لندن.

لعبت موافقة تورينج دورًا مهمًا في زيادة تطوير وتقوية العلاقات الأمريكية البريطانية ، وتم توقيع الاتفاقية الأنجلو أمريكية بشأن التعاون العسكري والاقتصادي (BRUSA) لاحقًا في مايو 1943. عند العودة إلى المنزل ، بدأ آلان في تطوير دليلة ، وهو نظام سيغالي مشابه. على الرغم من أن دليلة لم يتم إنتاجها أبدًا ، إلا أن تورينج شارك بعض أفكاره مع BTL ، فقد تم استخدام هذه الأفكار (ربما) لتحسين نظام SIGSALY.

لتلخيص


لم يكن اسم نظام SIGSALY اختصارًا ؛ تم تسمية النموذج الأول باسم The Horn Hornet ، بسبب صوت طنين. كان النظام يسمى أيضًا: System X ، Project X ، Ciphony I. في المجموع ، تم إنشاء 12 محطة SIGSALY حول العالم وتثبيتها. تم تأكيد مواقع SIGSALY التالية:

  • واشنطن (الولايات المتحدة ، البنتاغون)
  • (, Selfridges)
  • الجزائر
  • ()
  • - ()
  • (, )
  • (, )
  • (, )
  • ( ) 1 ➤
  • (, )
  • (, )
  • (, )
  • ()




على الرغم من حقيقة أن نظام SIGSALY في بعض الأحيان لا "يسير بسلاسة" ويعطل ، كان الاتصال بين المحطات بطيئًا ، وأحيانًا كان هناك تدخل قوي ، فقد تم التعرف على نظام الهاتف اللاسلكي SIGSALY السري من قبل العديد من كبار المسؤولين في الولايات ، من بينهم الجنرالات والمسؤولين الحكوميين في الولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا العظمى . تم نقل المعلومات ذات الطبيعة العسكرية والسياسية (تم إجراء 448 مفاوضات) في الوقت المحدد وكانت محمية بشكل موثوق من التنصت والقرصنة.

كإعلان. هذه ليست مجرد خوادم افتراضية! هذه هي VPS (KVM) ذات محركات أقراص مخصصة ، والتي لا يمكن أن تكون أسوأ من الخوادم المخصصة ، وفي معظم الحالات - أفضل! لقد صنعنا VPS (KVM) بمحركات مخصصة في هولندا والولايات المتحدة الأمريكية(تكوينات من VPS (KVM) - E5-2650v4 (6 نوى) / 10 جيجابايت DDR4 / 240 جيجابايت SSD أو 4 تيرابايت HDD / 1 جيجابت في الثانية 10 تيرابايت بسعر منخفض بشكل فريد - بدءًا من 29 دولارًا شهريًا ، تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10) ، لا تفوت فرصة الترتيب طلب لنوع جديد من الخادم الظاهري ، حيث تنتمي جميع الموارد إليك ، كما لو كان على خادم مخصص ، والسعر أقل بكثير ، مع أجهزة أكثر إنتاجية!

كيفية بناء البنية التحتية للمبنى. الطبقة باستخدام خوادم Dell R730xd E5-2650 v4 بتكلفة 9000 يورو مقابل سنت واحد؟ ديل R730xd أرخص مرتين؟ فقط لدينا 2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 TV من 249 دولارًا في هولندا والولايات المتحدة!

Source: https://habr.com/ru/post/ar409159/


All Articles