Tanah Matahari Terbit dan mesin kriptografinya
Sejarah perkembangan perangkat kriptografi dan enkripsi selama tahun-tahun Perang Dunia Pertama dan Kedua, yang saya bahas dalam artikel saya Menembus pemikiran musuh: Taman Bletchley yang legendaris dan kriptografi Treasury of Rusia , tidak berhenti menangkap.Militer, diplomat, agen intelijen mengandalkan keandalan mesin enkripsi, memercayai mereka dengan rahasia dan rahasia mereka. Sekarang kita akan berbicara tentang mesin enkripsi sekutu Nazi Jerman dalam Perang Dunia II - Jepang, yang menempati peringkat pertama dalam hal kekuatan dan agresi militer di antara sisa koalisi Hitler.
Negeri Matahari Terbit
Ini adalah negara pertama di planet ini di mana matahari terbit dan hari baru dimulai, oleh karena itu Jepang disebut Tanah Matahari Terbit, dan Jepang sendiri menyebutnya Nippon (atau Nihon), yang dapat diterjemahkan sebagai "tempat kelahiran (atau sumber) Matahari".Sedikit sejarah. Pada akhir abad ke-19, kontradiksi ekonomi dan politik dari kekuatan industri terkemuka semakin meningkat. Konflik militer yang serius sedang terjadi, meskipun tidak diharapkan bahwa itu akan mengambil skala perang dunia. Dalam proses Reformasi Meiji, Jepang menciptakan industri militer modern, mengatur ulang pasukan dan memperlengkapinya dengan sempurna. Seperti yang Anda ketahui, dalam Perang Sino-Jepang 1894-1895, Jepang memenangkan kemenangan besar, yang menyebabkan bentrokan kepentingan antara Kekaisaran Rusia dan Jepang di Manchuria.
Wilayah yang luas ini adalah "berita gembira" untuk kedua kekuatan: Jepang telah lama melanggar batasnya, dan Rusia telah meletakkan rel kereta api di Manchuria. Sudah pada bulan Februari 1904, Jepang menyerang armada Rusia di Port Arthur di Cina dan Chemulpo di Korea. Rusia tidak menganggap Jepang sebagai musuh yang serius, tetapi sia-sia. Pada akhir Mei 1905, setelah beberapa kemenangan di Manchuria, skuadron Rusia di Selat Tsushima dikalahkan. Pada bulan September 1905, perjanjian damai Rusia-Jepang ditandatangani di kota Portsmouth (AS). Jepang ditugaskan Korea, Sakhalin selatan, serta hak untuk menyewa pelabuhan Cina Port Arthur dan Dalniy. Kemenangan ini menjadi penting di jalur mengubah Jepang menjadi kekuatan industri dan militer paling kuat di Timur Jauh. Pada saat memasuki Perang Dunia II, Jepang imperialis memiliki potensiMeski jauh dari signifikansi lawan-lawannya, tetapi masih cukup untuk mengamankan kemungkinan aksi agresif.
Pada awal 1930-an, sebagian besar negara yang berpartisipasi telah menggunakan mesin enkripsi dalam perang yang akan datang. Secara khusus, Jerman mulai banyak menggunakan mesin Enigma. Orang Jepang, yang mengikuti dengan penuh minat pengembangan kriptografi mesin, mulai menggunakan mesin desain mereka sendiri. Pada tahun 1935, cryptanalyst Amerika menemukan sebuah cipher mesin Jepang yang disebut MERAH.Mesin kriptografi RED dikembangkan, dan kemudian versi yang ditingkatkan, PURPLE. Perangkat ini bekerja berdasarkan prinsip pencari langkah - sistem yang elemen utamanya adalah saklar yang menutup kontak tertentu. Bahwa, dengan prinsip apa sang pencari langkah bergerak, adalah, secara kasar, adalah kunci sandi. Baik model pertama dan kedua memiliki kelemahan yang sama. Perangkat tipis memerlukan pembersihan kontak yang menyeluruh dan teratur yang selalu gagal, terutama dalam kondisi kelembaban tinggi di armada, tempat mereka digunakan. Vokal dan konsonan dienkripsi secara terpisah, yang memfasilitasi tugas cryptographers koalisi (dan menjadi kerentanan kritis dari mesin ini). Spesialis Angkatan Laut sedang mengembangkan perangkat RED, di antaranya tidak ada cryptanalyst.Perintah percaya bahwa enkripsi cukup kriptografi, oleh karena itu, tidak melakukan upaya modernisasi untuk meningkatkan keamanan. Cipher RED dan UNGU dipasok ke Kementerian Luar Negeri oleh armada militer, sementara tidak ada pihak yang menyadari kerentanan sistem. Meskipun pasukan darat mengembangkan 92-shiki injiki, 97-shiki injiki dan 1-shiki 1-go mesin kriptografi injiki dari 1932 hingga 1941, yang didasarkan pada prinsip yang sama dengan Enigma, mereka digunakan lebih jarang. bagaimana perintah memutuskan bahwa ungu lebih aman.Prototipe merah
Setelah diketahui bahwa Biro Sandi mampu mendapatkan akses yang hampir lengkap ke delegasi Jepang di Perjanjian Maritim Washington, angkatan bersenjata Jepang terpaksa meninjau langkah-langkah keamanan. Dengan demikian, Angkatan Laut Jepang menciptakan mesin enkripsi pertamanya. Bertanggung jawab untuk pengembangan encoder adalah Kapten Risaburo Ito.Mesin ini dikembangkan di Institut Teknis Angkatan Laut Jepang di bagian 6 dari Departemen Riset Teknik Listrik. Kepala Desainer Katsuo Tanabe dan Komandan Genichiro Kakimoto menciptakan prototipe Merah, "Ō-bun taipuraita-shiki angō-ki" - "Mesin enkripsi dalam alfabet Latin." Ini bekerja pada prinsip yang sama dengan mesin KRYHA, yang banyak digunakan oleh diplomat dan bankir dari berbagai negara hingga tahun 1950-an. Tiga model KRYHA diciptakan: sebuah saku standar, bernama "Liliput", dan sebuah listrik, yang dapat mengkodekan 360 karakter per menit.
Model listrik KRYHA Model
saku KRYHA
Model standar KRYHA
Perangkat enkripsi mekanik KRYHA, dibuat pada tahun 1924, secara aktif digunakan oleh diplomat Jerman selama Perang Dunia Kedua, yang tidak tahu bahwa kode ini ditemukan oleh orang Amerika. Disk kriptografi khusus digerakkan oleh motor pegas.Merah
Pada tahun 1931, Shin Sakuma, seorang spesialis dalam mengenkripsi pesan rahasia intelijen Jepang, berkolaborasi dengan Jenderal Perancis Cartier, yang pada saat itu adalah salah satu kriptografi terbaik. Dia mengajar kriptografi Jepang untuk bekerja pada mesin kriptografi. Gambar mesin kriptografi, sandi yang tidak bisa dikenali oleh musuh, dikirim ke Staf Umum armada Jepang.
Mesin ini telah dipelajari secara menyeluruh oleh para ahli Jepang. Pada tahun 1931, prototipe RED diimplementasikan dalam 91-shiki injiki - “Type-91 Press”. Nama itu diberikan "terima kasih" untuk kalender kekaisaran, yang menurutnya 1931 sesuai dengan 2591. Kementerian Luar Negeri menggunakan Pers-91 Tekan dengan alfabet Latin, lebih dikenal sebagai Angooki Taipu-A - Mesin Enkripsi Tipe-A. Model inilah yang membuat cryptanalyst Amerika diberi nama kode RED. Seperti yang sudah saya tulis, model ini tidak dapat diandalkan, ia mengenkripsi vokal dan konsonan secara terpisah, mungkin untuk mengurangi biaya telegram. Selain model ini, Angkatan Laut menggunakan Mesin Cetak Type-91 dengan alfabet Kan pada kapal dan pangkalannya .
Pada tahun 1936, Frank Rowlett dan Solomon Kalback, cryptanalyst Angkatan Darat AS, meretas sandi RED dan mengungkapkan prinsip pengoperasian perangkat Jepang. Hasil yang sama dicapai secara independen oleh kriptografer Inggris, Jerman dan Belanda. Anehnya, faktanya tetap: dalam hal keamanan komunikasi, Jepang menaruh harapan utama mereka bukan pada pelatihan personel atau kekuatan sandi mereka, melainkan memastikan bahwa "doa atas nama keberhasilan gemilang dalam pemenuhan tugas suci dalam perang besar di Jepang Asia Timur. " Orang Jepang mengandalkan ketidakjelasan bahasa mereka, berpegang pada pandangan bahwa orang asing tidak dapat mempelajari banyak arti dari karakter individu yang cukup kuat untuk mengenal bahasa Jepang dengan baik.Ungu
Pada tahun 1939, mesin RED digantikan oleh orang Jepang dengan yang lain - Angooki Taipu B. Nama romantis PURPLE adalah nama kode Amerika untuk mesin enkripsi Jepang, yang dikenal di Jepang sebagai "Tipe 97 Alfabet Tekan" atau "Mesin Enkripsi Tipe B". Desainer utama PURPLE adalah Kazuo Tanabe, dan insinyurnya adalah Masaji Yamamotoi Eikichi Suzuki. Perlu dicatat bahwa Eikichi Suzuki yang menyarankan menggunakan step finder untuk meningkatkan keandalan. PURPLE adalah yang pertama dari serangkaian mesin enkripsi Jepang yang menggunakan sakelar telepon alih-alih rotor. Mesin seperti itu digunakan untuk mengirimkan korespondensi diplomatik.
Di perangkat enkripsi Jepang ini, dua mesin tik listrik dihubungkan menggunakan dua perangkat switching khusus. Sementara teks sumber dicetak pada mesin tik pertama, pesan terenkripsi muncul di yang kedua. Saya harus mengakui bahwa PURPLE memiliki perbedaan signifikan dari Enigma yang dibeli Jepang pada tahun 1934, mungkin untuk menciptakan gagasan mereka sendiri dengan analogi. Perangkat ini terdiri dari kombinasi kabel dan panel kontak yang rumit dan cerdik, yang memungkinkan untuk membuat jutaan kombinasi enkripsi. Saat mengenkripsi pesan, pertama-tama perlu untuk menginstal kunci yang dipilih, dan kemudian, menggunakan keyboard dari mesin tik listrik, masukkan plaintext ke dalam mesin enkripsi. Teks melewati bundel kabel dan perangkat kontak,setelah itu pesan yang sudah disandikan dicetak pada perangkat cetak listrik. PURPLE tidak termasuk pengacak (seperti yang ditulis sebelumnya, switch telepon atau pencari langkah digunakan sebagai gantinya). Tentu saja, UNGU lebih dapat diandalkan daripada RED. Namun, perintah angkatan laut tidak tahu bahwa kode RED telah diretas, dan oleh karena itu PURPLE mewarisi kerentanan pendahulunya, yaitu pemisahan vokal dan enkripsi konsonan, yang dijuluki Badan Intelijen AS “enam-oleh-dua puluh” (“enam dua puluhan ").dan oleh karena itu, PURPLE mewarisi kerentanan pendahulunya, yaitu pemisahan enkripsi vokal dan konsonan, yang dijuluki Badan Intelijen Amerika Serikat untuk sinyal enam-oleh-dua puluh ("sixes-dua puluhan").dan oleh karena itu, PURPLE mewarisi kerentanan pendahulunya, yaitu pemisahan enkripsi vokal dan konsonan, yang dijuluki Badan Intelijen Amerika Serikat untuk sinyal enam-oleh-dua puluh ("sixes-dua puluhan").
Kriptanalis Amerika tidak hanya berhasil memecahkan kode mesin ini, tetapi juga membuat ulang perangkatnya. Data yang mereka terima diketahui masyarakat umum dengan nama kode MAGIC. Peran utama dalam "peretasan" mesin ini dimainkan oleh William Friedman. Orang Amerika terus mencegat pesan yang dienkripsi dengan kode UNGU dan MERAH. Ini adalah satu-satunya informasi yang dapat membantu membuat rekanan UNGU Anda sendiri. Terobosan datang ketika cryptographers mencoba menggunakan stepper finder yang digunakan dalam telepon. Untungnya, mereka bekerja berdasarkan prinsip yang sama dengan switch PURPLE. Pada akhir 1940, Friedman, seorang emigran dari Uni Soviet, dan timnya dari intelijen kontra angkatan laut menciptakan versi mereka sendiri dari "mesin kriptografi Tipe B". Hasilnya sangat efektifbahwa teks deklarasi perang resmi oleh Jepang, yang dikirimkannya ke kedutaan besarnya di Washington sehari sebelum serangan di Pearl Harbor, muncul di meja intelijen Amerika bahkan sebelum presentasi resmi teks oleh Jepang.
E. Boyadzhi "Istria of spionage" volume 2:Tetapi orang Amerika memiliki jenius mereka William Friedman dan timnya. Menyadari bahwa Jepang telah mengubah prinsip enkripsi, orang Amerika berpikir bahwa lawan mereka telah memperbaiki mobil "A". Mereka menghabiskan 18 bulan mencoba menemukan perubahan ini, tetapi tidak berhasil. Friedman menghitung semua solusi yang mungkin, dan siap untuk meninggalkan pekerjaan ini, mengakui kekalahan ketika karyawan baru dari departemen Harry Lawrence datang dengan gagasan itu. Dia agak tidak biasa, tetapi mereka mendengarkannya, karena tidak ada yang tahu apa yang harus dilakukan selanjutnya. "Bagaimana jika Jep (Jepang) mengganti disk enkripsi dengan kontak geser?"
Segera, sakelar dibeli di toko pertama yang menemukan. Mesin "A" terputus dan mulai bekerja dalam mode manual. Dalam dua hari, terhubung dan hubungkan kabel listrik. Setelah kontak, kabel listrik bekerja dengan sempurna. Lawrence menjerit kegirangan, mobil itu bekerja dan memberi huruf! Pada akhir September 1940, sebuah mesin “ungu” baru dengan perkabelan kompleks, yang hubungannya diubah, menerjemahkan teks terenkripsi rahasia yang diterima dari departemen YTO.
Segera, orang Amerika menciptakan mesin kriptografi yang mirip dengan mesin enkripsi B Jepang, dan membaca pesan dari Tokyo sebelum duta besar Jepang mengetahuinya. Stasiun intersepsi baru mengumpulkan telegram dari seluruh dunia.
William FriedmanDmitry Peretolchin:20- , « ». 1924 , (Laurance F. Safford), , - . 1932 , IBM, , 1937 .
700 . . 1940 «» « », . . , . , . - . , 227 .
Berkat hack PURPLE, diketahui bahwa Jepang akan menyerang Amerika Serikat, tetapi Amerika tidak punya waktu untuk bersiap menghadapi serangan itu. Saat ini, banyak yang misterius dan kontroversial pada saat ini. Selanjutnya, dengan bantuan peretasan kode Jepang, Amerika Serikat menyadari semua kasus yang terjadi di Jerman Nazi - sekutu Jepang. Bahkan 30 tahun kemudian, Jepang menolak untuk percaya bahwa Amerika berhasil membuat prototipe mesin B tanpa pernah melihatnya.Omong-omong, hasil sukses USSR pada membaca korespondensi diplomatik Jepang terenkripsi mengarah pada kesimpulan: Jepang tidak berniat untuk memulai operasi militer melawan USSR. Ini memungkinkan untuk mentransfer sejumlah besar pasukan ke front Jerman.Rupanya, semua mesin enkripsi di kedutaan dan konsulat Jepang di seluruh dunia (yaitu, di Axis, Washington, Moskow, London dan di negara-negara netral) dan di Jepang sendiri dihancurkan. Mencoba menemukan alat yang masih hidup, pasukan pendudukan Amerika di Jepang mencari dari tahun 1945 hingga 1952.Kisah otopsi William Friedman tentang kode perang Jepang didedikasikan untuk buku Ronald W. Clark "The Man Who Broke Purple: Kehidupan Cryptologist Terbesar di Dunia, Kolonel William F. Friedman" (Orang yang Memecah Ungu: biografi kriptologis terbesar di dunia William F. Friedman, 1977) dan David Kahn, “Pemecah Kode: Sejarah Komprehensif Komunikasi Rahasia dari Zaman Kuno ke Internet” (Interpreters: A Comprehensive History of Secret Communication dari Zaman Kuno ke Internet, 1967).PS: dan akhirnya, skema enkripsi Ungu ditampilkan
Selain panel input dan output patch untuk penggantian sederhana karakter plaintext dan ciphertext, masing-masing, tempat pusat ditempati oleh blok L, M, R, S dan stepping, yang merupakan mesin crypto akhir, dengan L = M = R. Empat mesin crypto pertama memiliki murni kunci inisialisasi dan bertindak sebagai transformator otomatis, dan yang terakhir (loncatan) adalah mesin kombinasi crypto-otomatis dan berfungsi sebagai robot kontrol yang menentukan urutan perubahan keadaan pada tiga yang pertama. Dalam automata L, M, R, S, status adalah bilangan bulat 0, 1, ..., 24, dan masing-masing status q di bawah pengaruh simbol input dapat disimpan atau diubah ke status q + 1 mod 25. Tergantung pada tombol mesin kriptografi L, M, R dibagi menjadi "cepat" - f, "menengah" - m dan "lambat" - s.Crypto-automaton S mengubah statusnya di bawah aksi setiap simbol input, dan di antara mesin crypto-otomatis L, M, R ini dilakukan hanya dengan satu langkah, tergantung pada status S dan "rata-rata", sehingga "cepat" mengubah statusnya setiap kali kecuali dua kasus berikut:1) jika S dalam keadaan 24, maka negara berubah "rata-rata";2) jika S dalam keadaan 23, dan "sedang" dalam 24, maka keadaan berubah "lambat".Dengan demikian, semua saluran komunikasi antara komponen-komponen mesin dibagi menjadi informasi dan kontrol. Karakter pertama adalah alfabet Latin, yang merupakan alfabet sandi, dan karakter kedua adalah karakter negara (dari L, M, R, S hingga loncatan) dan logis 0, 1 (dari loncatan ke L, M, R). Dua karakter terakhir diambil oleh kami secara sewenang-wenang untuk menunjukkan perintah kontrol "save state", "change state", masing-masing. Vokal Latin ditransmisikan melalui saluran informasi yang terkait dengan otomat S, dan huruf Latin konsonan ditransmisikan melalui saluran informasi yang terkait dengan L, M, R. Fungsi output informasi dari setiap mesin-konverter untuk setiap fiksasi keadaannya dan simbol dari input kontrol, jika ada,adalah bijection pada alfabet informasi yang sesuai (terdiri dari huruf pada saluran informasi dari otomat ini). Source: https://habr.com/ru/post/id385605/
All Articles