SIGSALY era un sistema de encriptación de voz digital, desarrollado por Bell Telephone Laboratories (BTL, EE. UU.) En 1941-1942 y lanzado por Western Electric (Nueva York, EE. UU.) En 1943. El sistema se puso en funcionamiento en abril de 1943 y se utilizó durante la Segunda Guerra Mundial hasta 1944. SIGSALY sirvió para negociaciones confidenciales al más alto nivel estatal, entre el primer ministro británico Winston Churchill y el presidente estadounidense Roosevelt. El sistema funcionó sobre la base del cifrado Vernam (OTP). Conocido por varios nombres en clave, uno de los cuales era The Green Hornet.
Bell Telephone Laboratories (BTL) es una empresa de investigación estadounidense, fundada en 1925. Inicialmente, era una combinación de laboratorios de investigación eléctrica occidentales y el departamento de ingeniería de la American Telephone and Telegraph Company (AT&T). A lo largo de su historia, la compañía tuvo varios nombres: Bell Laboratory, Bell Telephone Laboratories, Bell Telephone Labs, Bell Labs, AT&T Bell Laboratories AT&T Bell Labs, Lucent Technologies, Bell Labs Innovations. Por el momento, Nokia Bell Labs.
BTL tiene muchos inventos y desarrollos importantes: radioastronomía, un transistor, un láser, una célula fotovoltaica, un dispositivo de carga acoplada (CCD, dispositivo de carga acoplada), las primeras versiones del sistema operativo UNIX y los lenguajes de programación C y C ++. Durante los años de guerra, Bell Laboratory desarrolló el sistema telefónico SIGSALY irrompible para transmitir mensajes entre las fuerzas aliadas.
SIGSALY ha implementado una serie de conceptos innovadores de comunicación digital, incluida la primera Modulación de Código de Pulso (PCM), que se utiliza para digitalizar señales analógicas.
El sistema SIGSALY constaba de más de 30 bastidores de equipos, 4 mecanismos de rotación de disco (dos en cada lado). El sistema pesaba 50 toneladas, y ese coloso consumía 30 kW. En 1943, el costo de uno de esos terminales era de 1 millón de dólares estadounidenses. En total, se instalaron 12 terminales SIGSALY en todo el mundo, el primer sistema en el Pentágono.
El segundo sistema se instaló en Londres, en el sótano de los grandes almacenes de Londres Selfridges en la famosa Oxford Street. Otro sistema funcionaba en un barco arando el océano bajo el mando del general Douglas MacArthur (durante las campañas del Pacífico). Aunque MacArthur estaba atormentado por las dudas sobre la confiabilidad del secreto de las conversaciones telefónicas, prefirió utilizar el equipo de impresión tipográfica SYGTOT con cifrado preliminar de la información. Después de la instalación, los sistemas fueron atendidos por miembros especialmente capacitados y confiables de la compañía de comunicaciones 805 de las Fuerzas Armadas de los EE. UU. Entre 1943 y 1946, se realizaron más de 3.000 llamadas telefónicas al más alto nivel estatal a través de 12 terminales de trabajo SIGSALY.
SIGSALY proporcionó comunicación de voz full-duplex a través de canales de radio de alta frecuencia (HF) en la banda HF. Cada mitad del canal usó 12 canales separados de datos o frecuencias portadoras, se utilizaron protocolos de transferencia de datos MFSK (Multi-Shift Frequency Keying), dichos protocolos no tenían limitación en el rango de comunicación y eran resistentes a la interferencia que surge en las bandas de baja frecuencia de HF.
El lenguaje humano se analizó solo 50 veces / segundo, se dividió en componentes cada 20 ms, y luego se codificó y se envió a través del Atlántico. En el lado receptor, los datos fueron decodificados, restaurados, después de lo cual se reprodujo el discurso original.
Como resultado de la baja tasa de transferencia de datos (hoy es comparable a 1500 baudios), fue difícil reconocer a una persona por voz en el otro extremo. Más tarde se mejoró la tecnología, aparecieron otros algoritmos de codificación de voz, como LPC-10, CELP y MRELP (por ejemplo, en equipos STU-I).
Una vez que el sistema estuvo listo, los desarrolladores de BTL pasaron el resto de la guerra trabajando en el sucesor de SIGSALY, conocido como Junior X o AN / GSQ-3. Junior X se planeó como una versión móvil y ocupaba "solo" seis bastidores, se podía instalar en una camioneta móvil, pero el proyecto nunca se completó a tiempo y, por lo tanto, no se usó. Después de la guerra, el sistema SIGSALY fue dado de baja, parcialmente destruido, incluida la documentación, los bastidores fueron arrojados por la borda en 1946.
Mecanismos de rotación del disco
El sistema SIGSALY utilizó un esquema de codificación criptográfica indestructible basado en el llamado OTP (One-Time Pad / one-time pad)
El principio de tal esquema era este: la voz humana se digitalizó inicialmente, luego se mezcló con un elemento de una secuencia de claves generada previamente al azar. Cuando se usa correctamente, dicho sistema podría ser irrompible. El requisito principal es que ambas partes deben tener suficiente material clave.
En el sistema SIGSALY, se grabó una secuencia de claves aleatorias en discos cifrados. Solo se hicieron dos copias de los registros, una copia se envió por correo especial al otro extremo de la línea. Como cada disco podía contener solo 12 minutos de material clave, respectivamente, para conversaciones largas, se requería más de uno de esos discos y la distribución correcta del material clave.
Además del problema de distribución de claves, había otra dificultad: la sincronización. En los dos extremos de la línea de radio, no solo se iban a instalar discos de cifrado idénticos, sino que también tenían que trabajar con la misma velocidad de rotación para garantizar la sincronización de la generación de secuencias clave.
Como se mencionó anteriormente, el registro contenía 12 minutos de material clave, se utilizaron dos unidades de cifrado sincronizadas, la segunda era una réplica de la primera. Como SIGSALY era un sistema full-duplex, cada terminal tenía cuatro jugadores: dos transmisores y dos receptores. Discos de vinilo utilizados inicialmente (1943). Fueron nombrados en clave SIGGRUV. Posteriormente fueron reemplazados por placas de aluminio con una fina capa de barniz de acetato, cuyo nombre en clave era SIGJINGS.
Dichas placas con registros SIGGRUV y SIGJINGS se denominan registros OTP o registros únicos (OTR). Después del uso, dichos registros se destruyeron de inmediato, de modo que el enemigo nunca podría descifrar ninguna parte de la conversación secreta.
Sistema SIGSALY en Washington
La primera terminal SIGSALY se instaló en el Pentágono (Washington, EE. UU.), La nueva sede del Departamento de Defensa de los EE. UU., Cuya construcción se completó en enero de 1943. Originalmente se planeó colocar el automóvil en la Casa Blanca, pero debido a su tamaño, esta idea fue rechazada. En cambio, el Pentágono se convirtió en el hogar de SIGSALY, y se trazó una línea de comunicación adicional a la residencia del presidente. Después de la instalación, la compañía de comunicaciones 805 de las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos se hizo cargo del mantenimiento técnico. Los miembros de la compañía fueron seleccionados y recibieron capacitación especial del personal de BTL en una escuela especial en Nueva York creada para este propósito. En 1944, además de 805 empresas, la escuela misma se trasladó al Pentágono. 193 oficiales entrenados para usar SIGSALY. La empresa 805 estaba compuesta por 356 personas: 81 oficiales y 275 militares, que se dividieron en 12 unidades. Cada destacamento tenía 5 oficiales y 10 militares. Siguieron el sistema 24/7.
Sistema SIGSALY en Londres
En el Reino Unido, el sistema SIGSALY estaba ubicado en el sótano SWOD de los grandes almacenes Selfridges en Oxford Street, Londres. La primera conferencia se celebró el 15 de julio de 1943, el primer ministro británico Winston Churchill fue uno de los usuarios de esta máquina.
La imagen de arriba muestra el edificio principal de los grandes almacenes Selfridges en Oxford Street (1929) diez años antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial. En ese momento, el edificio Selfridges tenía un sótano conocido como SWOD; lleva el nombre de los cuatro caminos que lo rodeaban: Somerset, Wigmore, Orchard y Duke (las últimas tres calles aún existen). Así que este sótano tenía su propio sótano a 60 metros bajo tierra. En 1942, después de que Estados Unidos ingresó a la Segunda Guerra Mundial, el ejército de los Estados Unidos utilizó el sótano SWOD, ya que era un refugio seguro contra bombas. Aquí tenían una línea de comunicación segura y en abril de 1943 instalaron el terminal SIGSALY. Las primeras negociaciones entre los dos países probablemente se refirieron a la invasión aliada de Sicilia y la inminente invasión italiana.
El mapa de arriba muestra que el sótano de Selfridges estaba cerca de la embajada de los Estados Unidos. Incluso hoy, circulan rumores sobre un túnel entre dos objetos. Inicialmente, para usar SIGSALY para una conversación segura con el presidente de EE. UU., Tenía que venir a Selfridges, luego el sistema se conectó a través de líneas extendidas a la embajada de EE. UU., A la oficina del primer ministro británico Winston Churchill en Downing Street, al búnker. Churchill podría, si es necesario, contactar al Presidente de los Estados Unidos en cualquier momento, de día o de noche.
Líneas de extensión
Debido a su tamaño, el sistema SIGSALY, por regla general, no se instaló en la oficina, sino que generalmente se ubicaba en habitaciones grandes cercanas. Las oficinas, a su vez, estaban conectadas a la terminal SIGSALY a través de líneas extendidas especiales y seguras conocidas como OPEPS.
OPEPS para sistema de privacidad de extensión corta, fuera de las instalaciones. En Washington, se trazaron dos líneas OPEPS desde el Pentágono hasta la Casa Blanca y el Edificio Naval de los Estados Unidos. En Londres, había tres líneas de este tipo: una hacia la embajada de los EE. UU., La otra hacia la oficina del primer ministro británico Winston Churchill en Downing Street, y la tercera hacia el búnker (gabinete militar de Churchill / salas de guerra del gabinete).
Dado que estas líneas extendidas pasaron el "tráfico de alto secreto" a un alto nivel estatal, se tuvieron que aplicar varias medidas de seguridad para protegerlos de las escuchas telefónicas y de las interferencias externas. Los cables y conexiones entre SIGSALY y sus líneas extendidas estaban protegidos por el uso de gas y microinterruptores. Cualquier intervención condujo a una caída en la presión del gas, lo que activó una alarma. Con la menor interferencia, apareció un desequilibrio en la línea, causando una fuerte interferencia de ruido, el usuario escuchó ruido y se dio cuenta de que la línea no era segura en ese momento.
No confunda OPEPS con el sistema SIGSALY, las líneas que conectan el sistema con Secraphone, conocido como codificador. Aunque ambos teléfonos parecían iguales y servían para propósitos similares, Secraphone no era tan seguro. Fue utilizado para proteger contra escuchas accidentales, por ejemplo, por un operador de central telefónica, pero no contra escuchas telefónicas profesionales. Un sinónimo de esto es confidencialidad, pero no secreto.
Secraphone
Un poco de historia
Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, el ejército de los EE. UU. Utilizó el codificador de voz A-3, desarrollado por Western Electric para las negociaciones a nivel estatal. El codificador A-3 fue utilizado por ambas partes durante la guerra, aunque se sabía que no tenía una medida suficiente de confiabilidad y seguridad, la información podía ser fácilmente interceptada y descifrada usando medios simples, como un osciloscopio convencional. El hecho permaneció, y la cuestión de crear una conexión segura alcanzó su clímax. Bell Telephone Laboratories (BTL) ya en octubre de 1940 comenzó a desarrollar un sistema de telefonía de voz transatlántica irrompible llamado Proyecto X.
En Bell, el estudio fue realizado por dos equipos: uno realizó una investigación básica y el segundo se ocupó de resolver los problemas prácticos de diseño, construcción e instrucción. Durante la investigación, se tomó como base el trabajo de Peterson y Dudley sobre la invención y el principio del funcionamiento del codificador de voz.
Vocoder Dudley, apodado Voder 3, fue demostrado por BTL en la Feria Mundial de Nueva York en 1939, y la compañía mostró cómo la ruta de voz es modelada por un filtro de modelado mediante el análisis de la señal de voz. El vocoder comprimió las bandas de frecuencia de la señal de voz transmitida 10: 1. El dispositivo determinó los parámetros básicos de la señal, los codificó y transmitió la señal de radio a través de canales de onda corta. Tal sistema de encriptación digital es similar al desarrollado por Gilbert Wernham.
Pero antes de que un sistema telefónico transatlántico seguro viera el mundo, era necesario resolver muchos problemas técnicos y matemáticos. Se llevaron a cabo numerosas pruebas y experimentos, por lo que se decidió combinar los principios del codificador de voz y el dispositivo para cifrar información alfanumérica. El espectro de frecuencia (150 Hz - 2950 Hz) se dividió en 10 canales, cada uno de los cuales se digitalizó.
En el proceso de desarrollar el sistema y resolver sus problemas, se hicieron muchos descubrimientos e inventos, se archivó un número considerable de patentes (secretas), algunas de ellas permanecieron bajo el título "secreto" durante 35 años.
A fines de 1941, los diseños de las partes individuales del sistema estaban más o menos listos, se crearon maquetas. El siguiente paso, la creación del prototipo, tomó el grupo de investigación AM Curtis. El sistema se ensambló en el piso 12 del edificio Graybar-Varick en Nueva York.
Graybar-Varick, Nueva YorkDe hecho, Western Electric (WE) se dedicaba a la producción de máquinas. Los ingenieros de BTL utilizaron las piezas de repuesto estándar de WE en el diseño del sistema, que eran de fácil acceso, y no piezas "diseñadas originalmente" para la máquina. Debido a esto, las dimensiones del sistema aumentaron, pero esto redujo significativamente el tiempo de fabricación.
El sistema incluía 12 canales de datos paralelos. En marzo de 1942, el canal de datos se probó utilizando un control de nivel de señal, como una imitación de la radio transatlántica. En abril de 1942, después de completar con éxito las pruebas, establecieron los canales restantes. El modelo experimental del sistema se completó a fines del verano de 1942.
En noviembre del mismo año, el sistema se probó por primera vez en una radio transatlántica, luego se sintonizó y mejoró.
El prototipo fue apodado The Green Hornet, en honor al popular programa de radio de los años 30 del mismo nombre. La melodía del espectáculo se parecía a un zumbido, que recordaba el sonido al transmitir señales codificadas.
Se debe enfatizar que BTL inició todo el trabajo, aunque el Comité Nacional de Investigación sobre Defensa y el Cuerpo de Fuerzas de Comunicación estaban al tanto del trabajo, tenían interés en este programa ya en 1942. Después de completar el modelo experimental, el Cuerpo de Tropas de Comunicaciones patrocinó el desarrollo de varias terminales. A partir de este momento, el proyecto comenzó a llevar el nombre en clave SIGSALY.
Después de completar y probar algunas de las partes individuales del sistema Western Electric, fueron enviados a la Sala L30 en West Street, el antiguo laboratorio de películas de sonido, donde se ensamblaron en un solo sistema. El trabajo en el primer sistema se completó el 1 de abril de 1943, y pronto el segundo sistema estaba listo, esto permitió la primera prueba real.
A finales de abril de 1943, se instalaron las primeras terminales en Washington (Pentágono), Londres y el norte de África. A mediados del verano, aparecieron sistemas en otros países del mundo.
La instalación oficial y la fecha de inicio de SIGSALY es el 15 de julio de 1943, poco después de la invasión de Sicilia. Ese día, en una reunión con motivo del lanzamiento de automóviles en el Pentágono, entre los presentes se encontraban el teniente general T. McNarney, presidente de BTL, teniente general Bregon Somerwell.
Al mismo tiempo, asistieron a una reunión en Londres el teniente general del ejército estadounidense JL Devers, el mayor general IH Edwards y otros. Oliver Buckley, presidente de BTL, dio un breve discurso a los participantes.
Descripción general del sistema SIGSALY. Descripción técnica
Toda la terminal SIGSALY constaba de más de 30 bastidores. Aproximadamente la mitad de estos bastidores se utilizaron para el sistema receptor, mientras que la otra mitad se utilizó para el sistema transmisor.
El siguiente diagrama de flujo simplificado muestra cómo funciona el sistema SIGSALY. A la izquierda hay un analizador que convirtió la voz analógica en una señal digital, luego de lo cual la señal convertida fue encriptada y modulada a un transmisor. La clave de cifrado se creó en una clave de una sola vez (una vez) que se asemeja a un disco de grabación de gramófono normal, grabado en dispositivos para grabar discos de cifrado. Una condición importante era la necesidad de establecer discos de cifrado idénticos, para garantizar la misma velocidad de rotación y sincronización de la generación de secuencias clave en ambos lados de la línea de radio. Por lo tanto, era necesario sincronizar el tiempo de encendido de los mecanismos de rotación del disco.
Fue posible sincronizar la rotación de los discos en las estaciones utilizando las señales de sincronización transmitidas y el ajuste de fase de la frecuencia de rotación del disco por parte del operador. Después de demodular la señal entrante, se descifró y se alimentó a un sintetizador de voz, que la convirtió en voz analógica de audio. A cada lado, el sistema disponía de dos mecanismos de discos giratorios, en caso de que el tiempo de conversación excediera los 12 minutos.
Vocoder
Un vocoder es un dispositivo para cambiar el habla humana, al aumentar la capacidad de los canales de transmisión de voz (líneas telefónicas) al reducir el ancho de banda necesario. En el análisis, la señal inicial se dividió sobre el espectro (150 Hz - 2950 Hz) en 10 bandas de frecuencia iguales, en cada una de las cuales se monitorizó el cambio de amplitud. Se usó un denominado rectificador lineal y se usó un filtro de paso bajo de 25 Hz para suavizar las pulsaciones.
Se usó un sistema separado para determinar las señales sonoras (como a, e, o) o no sonoras (como s, f, k).
Como resultado, hubo 12 canales de datos de baja frecuencia que se enviaron al terminal receptor para sintetizarlos en el habla humana. , ( , ). — , .
- .
11 , , , . . . SIGSALY 6 () .
() . «» 6 ( ). 10 / . BTL STEPPING, STEPPER. - .
( ) , . BTL , 6 , 30 . — 6- .
SIGSALY ( ) . . , — 14 000+ . , , 20 (50 ).
, , — . , « » . , . BTL (AFC).
. , - , , . .
- , — . . 6 .
— , . , . 12 , , .
. , , .
BTL ( ). , .
, 6.
12 .
12 , . , , .
, . . : .
-, , .
: SIGBUSE
(One-Time) , , / / 12 . BTL , . , (SIGNAL TRANSMISSION WITH SECRECY) .
- , , « ».
3,937,888 ( 1943 31 1975). (), — SIGBUSE. , . , .
MFSK (Multi-Shift Frequency Keying), . MFSK .
— Enigma, Bombe — SIGSALY. 1942 , Enigma (M4 ).
Enigma (M4)-, Telekrypton, Western Electric. Rockex.
Rockex, BTL, . BTL. , , SIGSALY , .
- , - ( 1943 ) (BRUSA). , Delilah, SIGSALY . Delilah , BTL, () SIGSALY.
Para resumir
SIGSALY , The Green Hornet / , - . : X, , Ciphony I. 12 SIGSALY . SIGSALY:
- (, )
- (, Selfridges)
- Argelia
- ()
- - ()
- (, )
- (, )
- (, )
- ( ) 1 ➤
- (, )
- (, )
- (, )
- ()
, SIGSALY « » , , , SIGSALY , . ( 448 ) .
. ! VPS (KVM) , , — !
VPS (KVM) c ( VPS (KVM) — E5-2650v4 (6 Cores) / 10GB DDR4 / 240GB SSD 4TB HDD / 1Gbps 10TB — $29 / , RAID1 RAID10) , , , , , «»!
. c Dell R730xd 5-2650 v4 9000 ? Dell R730xd 2 ? 2 Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 $249 !