SIGSALY adalah sistem enkripsi ucapan digital, dikembangkan oleh Bell Telephone Laboratories (BTL, USA) pada tahun 1941-1942 dan dirilis oleh Western Electric (New York, AS) pada tahun 1943. Sistem ini mulai beroperasi pada April 1943 dan digunakan selama Perang Dunia Kedua hingga 1944. SIGSALY bertugas untuk negosiasi rahasia di tingkat negara bagian tertinggi, antara Perdana Menteri Inggris Winston Churchill dan Presiden AS Roosevelt. Sistem bekerja berdasarkan cipher Vernam (OTP). Dikenal dengan berbagai nama kode, salah satunya adalah The Green Hornet.
Bell Telephone Laboratories (BTL) adalah perusahaan riset Amerika, didirikan pada tahun 1925. Awalnya, itu adalah kombinasi dari laboratorium penelitian listrik Barat dan departemen teknik dari Perusahaan Telepon dan Telegraf Amerika (AT&T). Sepanjang sejarahnya, perusahaan memiliki berbagai nama: Bell Laboratory, Bell Telephone Laboratories, Bell Telephone Labs, Bell Labs, AT&T Bell Laboratories AT&T Bell Labs, Lucent Technologies, Inovasi Bell Labs. Saat ini, Nokia Bell Labs.
BTL memiliki banyak penemuan dan perkembangan penting: astronomi radio, transistor, laser, sel fotovoltaik, perangkat charge-coupled (CCD, Charge-Coupled Device), versi pertama dari sistem operasi UNIX, dan bahasa pemrograman C dan C ++. Selama tahun-tahun perang, Bell Laboratory mengembangkan sistem telepon SIGSALY yang tidak dapat dipecahkan untuk mentransmisikan pesan antara pasukan sekutu.
SIGSALY telah menerapkan sejumlah konsep komunikasi digital inovatif, termasuk Pulse Code Modulation (PCM) pertama, yang digunakan untuk mendigitalkan sinyal analog.
Sistem SIGSALY terdiri dari lebih dari 30 rak peralatan, 4 mekanisme rotasi disk (dua di setiap sisi). Sistemnya berbobot 50 ton, dan kolosus seperti itu menghabiskan 30 kW. Pada tahun 1943, biaya satu terminal semacam itu adalah 1 juta dolar AS. Secara total, 12 terminal SIGSALY dipasang di seluruh dunia, sistem pertama di Pentagon.
Sistem kedua dipasang di London, di ruang bawah tanah department store London Selfridges di Oxford Street yang terkenal. Sistem lain bekerja pada kapal yang membajak laut di bawah komando Jenderal Douglas MacArthur (selama kampanye Pasifik). Meskipun MacArthur tersiksa oleh keraguan tentang keandalan kerahasiaan percakapan telepon, ia lebih suka menggunakan peralatan percetakan letterpress SYGTOT dengan enkripsi informasi awal. Setelah instalasi, sistem dilayani oleh anggota yang terlatih dan andal dari perusahaan komunikasi 805 Angkatan Bersenjata AS. Antara 1943 dan 1946, lebih dari 3.000 panggilan telepon di tingkat negara bagian tertinggi dilakukan melalui 12 terminal kerja SIGSALY.
SIGSALY menyediakan komunikasi suara full-duplex melalui saluran radio frekuensi tinggi (HF) di band HF. Setiap setengah dari saluran menggunakan 12 saluran terpisah dari data atau frekuensi pembawa, protokol transfer data MFSK (Multi-Shift Frequency Keying) digunakan, protokol tersebut tidak memiliki batasan pada jangkauan komunikasi dan tahan terhadap gangguan yang timbul pada pita HF frekuensi rendah.
Pidato manusia dianalisis hanya 50 kali / detik, dipecah menjadi komponen setiap 20 ms, dan kemudian dikodekan dan dikirim melintasi Atlantik. Di sisi penerima, data diterjemahkan, dipulihkan, setelah itu pidato aslinya direproduksi.
Sebagai hasil dari kecepatan transfer data yang rendah (hari ini sebanding dengan 1500 baud) sulit untuk mengenali seseorang dengan suara di ujung lainnya. Kemudian teknologinya ditingkatkan, algoritma pengkodean ucapan lainnya muncul, seperti LPC-10, CELP dan MRELP (misalnya, pada peralatan STU-I).
Setelah sistem siap, pengembang BTL menghabiskan sisa perang bekerja pada penerus SIGSALY, yang dikenal sebagai Junior X atau AN / GSQ-3. Junior X direncanakan sebagai versi mobile dan ditempati "hanya" enam rak, bisa dipasang di mobile van, tetapi proyek tidak pernah selesai tepat waktu, dan karena itu tidak digunakan. Setelah perang, sistem SIGSALY dinonaktifkan, sebagian dihancurkan, termasuk dokumentasi, rak-rak dilemparkan ke laut pada tahun 1946.
Mekanisme rotasi disk
Sistem SIGSALY menggunakan skema pengkodean kriptografis yang tidak dapat dihancurkan berdasarkan apa yang disebut OTP (One-Time Pad / one-time pad)
Prinsip dari skema tersebut adalah ini: suara manusia awalnya didigitalkan, kemudian dicampur dengan elemen dari aliran kunci yang sebelumnya dibuat secara acak. Ketika digunakan dengan benar, sistem seperti itu bisa tidak bisa pecah. Syarat utama adalah bahwa kedua belah pihak harus memiliki bahan kunci yang cukup.
Dalam sistem SIGSALY, aliran kunci acak direkam pada disk sandi. Hanya dua salinan catatan yang dibuat, satu salinan dikirim oleh kurir khusus ke ujung lain telepon. Karena masing-masing disk dapat berisi hanya 12 menit materi kunci, masing-masing, untuk percakapan yang panjang, lebih dari satu disk tersebut dan distribusi bahan kunci yang benar diperlukan.
Selain masalah distribusi utama, ada kesulitan lain - sinkronisasi. Di kedua ujung saluran radio, tidak hanya cakram cipher yang identik harus dipasang, tetapi mereka juga harus bekerja dengan kecepatan rotasi yang sama untuk memastikan sinkronisasi generasi urutan kunci.
Seperti disebutkan sebelumnya, catatan berisi materi utama 12 menit, dua drive cipher tersinkronisasi digunakan, yang kedua adalah replika yang pertama. Karena SIGSALY adalah sistem full-duplex, setiap terminal memiliki empat pemain: dua pemancar dan dua penerima. Awalnya menggunakan rekaman vinyl (1943). Mereka diberi nama kode SIGGRUV. Mereka kemudian diganti dengan pelat aluminium dengan lapisan tipis pernis asetat, yang diberi nama SIGJING.
Pelat dengan catatan SIGGRUV dan SIGJING disebut catatan OTP atau catatan satu kali (OTR). Setelah digunakan, catatan tersebut segera dihancurkan, sehingga musuh tidak pernah dapat mendekripsi bagian dari percakapan rahasia.
Sistem SIGSALY di Washington
Terminal SIGSALY pertama dipasang di Pentagon (Washington, AS), markas baru Departemen Pertahanan AS, yang pembangunannya selesai pada Januari 1943. Awalnya direncanakan untuk menempatkan mobil di Gedung Putih, tetapi karena ukurannya, ide ini ditolak. Sebaliknya, Pentagon menjadi rumah bagi SIGSALY, dan saluran komunikasi tambahan ditarik ke kediaman presiden. Setelah instalasi, 805 perusahaan komunikasi Angkatan Bersenjata AS melakukan pemeliharaan teknis. Anggota perusahaan dipilih dan menerima pelatihan khusus dari staf BTL di sekolah khusus di New York yang dibuat untuk tujuan ini. Pada tahun 1944, selain 805 perusahaan, sekolah itu sendiri dipindahkan ke Pentagon. 193 petugas dilatih untuk menggunakan SIGSALY. Perusahaan 805 terdiri dari 356 orang: 81 perwira dan 275 personil militer, yang dibagi menjadi 12 unit. Setiap detasemen memiliki 5 perwira dan 10 personel militer. Mereka mengikuti sistem 24/7.
Sistem SIGSALY di London
Di Inggris, sistem SIGSALY terletak di ruang bawah tanah SWOD di Selfridges Department Store di Oxford Street, London. Konferensi pertama diadakan pada 15 Juli 1943, Perdana Menteri Inggris Winston Churchill adalah di antara pengguna mesin ini.
Gambar di atas menunjukkan bangunan utama department store Selfridges di Oxford Street (1929) sepuluh tahun sebelum pecahnya Perang Dunia II. Pada saat itu, bangunan Selfridges memiliki ruang bawah tanah yang dikenal sebagai SWOD, dinamai setelah empat jalan yang mengelilinginya: Somerset, Wigmore, Orchard dan Duke (tiga jalan terakhir masih ada). Jadi ruang bawah tanah ini memiliki ruang bawah tanah sendiri 60 meter di bawah tanah. Pada tahun 1942, setelah Amerika Serikat memasuki Perang Dunia II, ruang bawah tanah SWOD digunakan oleh Angkatan Darat Amerika Serikat, karena merupakan tempat perlindungan bom yang aman. Di sini mereka mengadakan jalur komunikasi yang aman, dan pada bulan April 1943 memasang terminal SIGSALY. Negosiasi pertama antara kedua negara mungkin menyangkut invasi Sekutu ke Sisilia dan invasi Italia yang akan datang.
Peta di atas menunjukkan bahwa ruang bawah tanah Selfridges dekat dengan Kedutaan Besar AS. Bahkan hari ini, rumor beredar tentang terowongan antara dua objek. Awalnya, untuk menggunakan SIGSALY untuk percakapan yang aman dengan presiden AS, Anda harus datang ke Selfridges, kemudian sistem terhubung melalui jalur yang diperluas ke Kedutaan AS, ke kantor Perdana Menteri Inggris Winston Churchill di Downing Street, ke bunker. Churchill dapat, jika perlu, menghubungi Presiden Amerika Serikat kapan saja, siang atau malam.
Garis ekstensi
Karena ukurannya, sistem SIGSALY, sebagai suatu peraturan, tidak dipasang di kantor, tetapi biasanya terletak di ruangan besar di dekatnya. Kantor, pada gilirannya, terhubung ke terminal SIGSALY melalui jalur aman tambahan khusus yang dikenal sebagai OPEPS.
OPEPS untuk Sistem Privasi Ekstensi Pendek dan Di Luar Gedung. Di Washington, dua garis OPEPS ditarik dari Pentagon ke Gedung Putih dan ke Gedung Angkatan Laut Amerika Serikat. Di London, ada tiga jalur seperti itu: satu ke Kedutaan Besar AS, yang lain ke kantor Perdana Menteri Inggris Winston Churchill di Downing Street, dan yang ketiga ke bunker (kabinet militer Church / Ruang Perang Kabinet).
Karena jalur yang diperpanjang ini melewati “lalu lintas rahasia” di tingkat negara bagian yang tinggi, berbagai tindakan pengamanan harus diterapkan untuk melindungi mereka dari penyadapan dan dari gangguan eksternal. Kabel dan koneksi antara SIGSALY dan saluran yang diperpanjang dilindungi oleh penggunaan gas dan microswitches. Setiap intervensi menyebabkan penurunan tekanan gas, yang memicu alarm. Dengan sedikit gangguan, ketidakseimbangan muncul di saluran, menyebabkan gangguan kebisingan yang kuat, pengguna mendengar suara dan menyadari bahwa saluran itu tidak aman pada saat itu.
Jangan bingung OPEPS dengan sistem SIGSALY, garis yang menghubungkan sistem dengan Secraphone - dikenal sebagai pengacak. Meskipun kedua ponsel terlihat sama dan memiliki tujuan yang sama, Secraphone tidak begitu aman dan aman. Itu digunakan untuk melindungi terhadap penyadapan yang tidak disengaja, misalnya oleh operator pertukaran telepon, tetapi tidak terhadap penyadapan profesional. Sinonim untuk itu adalah kerahasiaan, tetapi bukan kerahasiaan.
Secraphone
Sedikit sejarah
Pada awal Perang Dunia II, Angkatan Darat AS menggunakan pengacak suara A-3, yang dikembangkan oleh Western Electric untuk negosiasi tingkat negara bagian. Pengacak A-3 digunakan oleh kedua belah pihak selama perang, meskipun diketahui bahwa ia tidak memiliki ukuran keandalan dan keamanan yang memadai, informasi dapat dengan mudah dicegat dan dipecahkan dengan menggunakan cara sederhana, seperti osiloskop konvensional. Faktanya tetap, dan pertanyaan tentang menciptakan koneksi yang aman mencapai klimaksnya. Bell Telephone Laboratories (BTL) sudah pada Oktober 1940 mulai mengembangkan sistem telepon suara transatlantik yang tak terpecahkan yang disebut Project X.
Di Bell, penelitian dilakukan oleh dua tim: satu melakukan penelitian dasar, dan yang kedua terlibat dalam memecahkan masalah praktis desain, konstruksi dan instruksi. Selama penelitian, karya Peterson dan Dudley tentang penemuan dan prinsip operasi vocoder diambil sebagai dasar.
Vocoder Dudley, dijuluki Voder 3, didemonstrasikan oleh BTL di New York World Fair pada tahun 1939, dan perusahaan menunjukkan bagaimana jalur suara dimodelkan oleh filter pembentuk dengan menganalisis sinyal suara. Vokoder memampatkan pita frekuensi sinyal ucapan yang ditransmisikan 10: 1. Perangkat menentukan parameter dasar sinyal, mengkodekannya dan mengirimkan sinyal radio melalui saluran gelombang pendek. Sistem enkripsi digital semacam itu mirip dengan yang dikembangkan oleh Gilbert Wernham.
Tetapi sebelum sistem telepon transatlantik yang aman melihat dunia, penting untuk menyelesaikan banyak masalah teknis dan matematika. Sejumlah tes dan percobaan dilakukan, sebagai hasilnya diputuskan untuk menggabungkan prinsip-prinsip vocoder dan perangkat untuk mengenkripsi informasi alfanumerik. Spektrum frekuensi (150 Hz - 2950 Hz) dibagi menjadi 10 saluran, yang masing-masing didigitalkan.
Dalam proses mengembangkan sistem dan menyelesaikan masalah-masalahnya, banyak penemuan dan penemuan dibuat, sejumlah besar paten (rahasia) diajukan, beberapa dari mereka tetap berada di bawah "rahasia" judul selama 35 tahun.
Pada akhir 1941, desain masing-masing bagian dari sistem sudah lebih atau kurang siap, mock-up dibuat. Langkah selanjutnya - pembuatan prototipe - mengambil kelompok riset AM Curtis. Sistem ini dirakit di lantai 12 gedung Graybar-Varick di New York.
Graybar-Varick, New YorkFaktanya, Western Electric (WE) terlibat dalam produksi mesin. Teknisi BTL menggunakan suku cadang standar WE dalam desain sistem, yang mudah diakses, dan bukan suku cadang "asli yang dirancang" untuk mesin. Karena itu, dimensi sistem meningkat, tetapi ini secara signifikan mengurangi waktu untuk pembuatan.
Sistem ini mencakup 12 saluran data paralel. Pada bulan Maret 1942, saluran data diuji menggunakan kontrol level sinyal, seperti radio transatlantik. Pada bulan April 1942, setelah menyelesaikan tes, mereka mengatur saluran yang tersisa. Model eksperimental sistem selesai pada akhir musim panas 1942.
Pada bulan November tahun yang sama, sistem ini pertama kali diuji pada radio transatlantik, kemudian sistemnya disetel dan ditingkatkan.
Prototipe itu dijuluki The Green Hornet, untuk menghormati acara radio tahun 1930-an yang populer dengan nama yang sama. Melodi acara menyerupai suara mendengung, yang mengingatkan pada suara saat mentransmisikan sinyal yang dikodekan.
Harus ditekankan bahwa semua pekerjaan diprakarsai oleh BTL, meskipun Komite Riset Nasional untuk Pertahanan dan Korps Pasukan Komunikasi mengetahui pekerjaan itu, mereka memiliki ketertarikan pada program ini pada awal tahun 1942. Setelah menyelesaikan model eksperimental, Korps Pasukan Komunikasi mensponsori pengembangan beberapa terminal. Dari saat ini, proyek mulai menanggung nama kode SIGSALY.
Setelah menyelesaikan dan menguji beberapa bagian individual dari sistem Western Electric, mereka dikirim ke Ruang L30 di West Street, bekas lab film suara, di mana mereka dikumpulkan menjadi satu sistem tunggal. Pekerjaan pada sistem pertama selesai pada 1 April 1943, dan segera sistem kedua siap, ini memungkinkan tes nyata pertama.
Pada akhir April 1943, terminal pertama dipasang di Washington (Pentagon), London dan Afrika Utara. Di tengah musim panas, sistem muncul di negara-negara lain di dunia.
Instalasi resmi dan tanggal mulai untuk SIGSALY adalah 15 Juli 1943, tak lama setelah invasi Sisilia. Pada hari itu, pada pertemuan peluncuran mobil di Pentagon, di antara yang hadir adalah Letnan Jenderal T. McNarney, Presiden BTL, Letnan Jenderal Bregon Somerwell.
Pada saat yang sama, sebuah pertemuan di London dihadiri oleh Letnan Jenderal Angkatan Darat AS JL Devers, Mayor Jenderal IH Edwards dan lainnya. Oliver Buckley, presiden BTL, memberikan pidato singkat kepada para peserta.
Ikhtisar Sistem SIGSALY. Deskripsi Teknis
Seluruh terminal SIGSALY terdiri dari lebih dari 30 rak. Sekitar setengah dari rak ini digunakan untuk sistem penerima, sementara setengah lainnya digunakan untuk sistem pemancar.
Diagram alir yang disederhanakan di bawah ini menunjukkan cara kerja sistem SIGSALY. Di sebelah kiri adalah penganalisa yang mengubah ucapan analog menjadi sinyal digital, setelah itu sinyal yang dikonversi dienkripsi dan dimodulasi ke pemancar. Kunci enkripsi dibuat pada kunci satu kali (satu kali) menyerupai piringan hitam gramofon biasa, direkam pada perangkat untuk merekam disk sandi. Suatu kondisi penting adalah perlunya membuat disk cipher yang identik, untuk memastikan kecepatan rotasi dan sinkronisasi yang sama dari generasi urutan kunci di kedua sisi saluran radio. Oleh karena itu, perlu untuk menyinkronkan waktu menghidupkan mekanisme rotasi disk.
Dimungkinkan untuk menyinkronkan rotasi disk di stasiun menggunakan sinyal sinkronisasi yang ditransmisikan dan penyesuaian fase dari frekuensi rotasi disk oleh operator. Setelah mendemodulasi sinyal yang masuk, itu didekripsi dan diumpankan ke synthesizer ucapan, yang mengubahnya menjadi ucapan analog audio. Di setiap sisi, sistem membuang dua mekanisme disk berputar, jika waktu bicara melebihi 12 menit.
Vocoder
Vokoder adalah alat untuk mengubah ucapan manusia, dengan meningkatkan kapasitas saluran transmisi suara (saluran telepon) dengan mengurangi bandwidth yang diperlukan. Dalam analisis, sinyal awal dibagi atas spektrum (150 Hz - 2950 Hz) menjadi 10 pita frekuensi yang sama, di mana masing-masing perubahan amplitudo dipantau. Yang disebut penyearah linier digunakan, dan filter low-pass 25 Hz digunakan untuk menghaluskan denyut.
Sistem yang terpisah digunakan untuk menentukan sinyal yang disuarakan (seperti a, e, o) atau tidak disuarakan (seperti s, f, k).
Akibatnya, ada 12 saluran data frekuensi rendah yang dikirim ke terminal penerima untuk disintesis menjadi ucapan manusia. , ( , ). — , .
- .
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.
Untuk meringkas
SIGSALY , The Green Hornet / , - . : X, , Ciphony I. 12 SIGSALY . SIGSALY:
- (, )
- (, Selfridges)
- Aljazair
- ()
- - ()
- (, )
- (, )
- (, )
- ( ) 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 !