朝阳之地及其密码机
第一次世界大战和第二次世界大战期间，密码学和加密设备的发展历史在我的文章中谈到了穿透敌人的思想：传说中的布莱奇利公园和俄罗斯密码学库，这些历史一直没有停止。军方，外交官，情报人员依靠加密机的可靠性，将其秘密和机密交给他们。现在，我们将讨论第二次世界大战中纳粹德国盟友的加密机-日本，该机在希特勒联盟的其余部分中在力量和军事侵略方面名列第一。
初升的土地
这是地球上第一个太阳升起并开始新的一天的国家，因此日本被称为“旭日之国”，日本人自己称之为“日本”（日本），可以被翻译为“太阳的发源地（或来源）”。有点历史。19世纪末，主要工业强国的经济和政治矛盾激化了。一场严重的军事冲突正在酝酿之中，尽管人们认为这不会像一次世界大战那样大规模。在明治维新的过程中，日本创建了现代军事工业，对军队进行了重组并配备了完善的装备。如您所知，在1894-1895年的抗日战争中，日本人赢得了压倒性胜利，这导致了俄罗斯帝国与日本在满洲之间的利益冲突。
这片辽阔的领土是两大国的“花絮”：日本人早已占领了它，俄罗斯已经在满洲铺设了铁路。日本早在1904年2月就袭击了位于中国亚瑟港和韩国Chemulpo的俄罗斯舰队。俄罗斯并不认为日本是一个严重的对手，但却是徒劳的。 1905年5月下旬，在满洲取得几场胜利后，对马海峡的俄罗斯中队被击败。 1905年9月，俄日和平条约在美国朴茨茅斯市签署。日本被分配给韩国，萨哈林岛南部，以及租赁中国亚瑟港和达利尼港口的权利。在使日本成为远东最强大的工业和军事强国的道路上，这一胜利变得至关重要。进入第二次世界大战时，帝国主义日本有潜力尽管远没有它的对手重要，但仍然足以确保采取侵略行动的可能性。
到1930年代初，大多数参与国已经在即将到来的战争中使用了加密机。特别是，德国人开始广泛使用Enigma机器。日本人对机器密码学的发展非常感兴趣，他们开始使用自己设计的机器。 1935年，美国密码学家遇到了一种称为RED的日本机器密码。开发了RED加密引擎，后来又推出了改进版本PURPLE。这些设备基于步进查找器原理工作-该系统的主要元件是闭合某些触点的开关。粗略地讲，步进搜索器按照什么原理移动，就是密码的关键。第一模型和第二模型都具有相同的缺点。薄型设备需要彻底，定期清洁经常发生故障的触点，尤其是在使用它们的机群中湿度较高的情况下。元音和辅音分别进行加密，这简化了联盟密码学家的工作（并成为这些机器的关键漏洞）。海军专家正在开发RED设备，其中没有密码分析员。该命令认为加密器具有足够的加密性，因此，它没有进行任何现代化尝试来提高安全性。红色和紫色密码是由一支军事舰队提供给外交部的，而双方都没有意识到该系统的脆弱性。尽管地面部队在1932年至1941年间开发了92片印地语，97片印地语和1片1印地语加密机，它们的原理与谜一样，但使用频率却要低得多，命令如何确定紫色更安全。RED原型
在得知密码局几乎能够完全按照《华盛顿海事协定》与日本代表团接触后，日本武装部队被迫审查安全措施。因此，日本海军制造了第一台加密机。负责编码器开发的是Risaburo Ito上尉。该机器是由日本海军技术学院电气工程研究系的第6节开发的。首席设计师田边胜夫（Katsuo Katsuo Tanabe）和指挥官柿本源一郎（Genichiro Kakimoto）创造了原型Red，“Ō-buntaipuraita-shikiangō-ki”-“拉丁字母加密机”。它的工作原理与KRYHA机相同，直到1950年代，该机一直被不同国家的外交官和银行家广泛使用。创建了三个KRYHA模型：一个标准的口袋，名为``Liliput''，一个电，可以每分钟编码360个字符。
电动模型KRYHA
袖珍模型KRYHA
标准模型KRYHA
KRYHA机械加密设备创建于1924年，在第二次世界大战期间被德国外交官积极使用，他们不知道该密码是美国人发现的。特殊的密码盘由弹簧马达驱动。红色
1931年，负责加密日本情报秘密消息的专家Shin Sakuma与当时是当时最好的密码学家之一的法国将军Cartier合作。他教日本密码学家在密码机器上工作。一台密码机的图纸（其密码无法被敌人识别）被发送给日本舰队的总参谋部。
日本专家对这台机器进行了彻底的研究。 RED原型于1931年在91式injiki（“ 91型印刷机”）中实现。该名称在万年历中被赋予“感谢”，根据该名称，1931年对应于2591年。外交部使用带有拉丁字母的91型印刷机，又称为Angooki Taipu-A-Type-A Encryption Machine。正是这种模型使美国密码分析师获得了代号RED。正如我已经写过的，此模型不可靠，它分别对元音和辅音进行加密，可能会降低电报的成本。除此型号外，海军在舰船和基地上使用了带有Kan字母的Type-91印刷机。
1936年，美国陆军密码分析员Frank Rowlett和Solomon Kalback入侵了RED密码，并揭示了日本装置的工作原理。英国，德国和荷兰的密码学家独立地获得了相同的结果。令人惊讶的是，事实仍然存在：关于通讯的安全性，日本人的主要希望不是寄希望于人员的训练或密码的强度，而是确保“以光荣的成功的名义祈祷，以履行日本在伟大战争中的神圣职责”东亚。 ” 日语依靠他们的语言的晦涩，坚持认为外国人不能足够牢固地学习各个字符的多种含义，以至于无法很好地了解日语。紫色
1939年，RED机器被日本人替换为另一台机器-Angooki TaipuB。浪漫的名字PURPLE是日本加密机的美国代号，在日本称为“ 97型字母印刷机”或“ B型加密机”。 PURPLE的首席设计师是田边和夫，其工程师是山本雅司（Yamotomotoi Eikichi Suzuki）。值得一提的是，铃木荣吉（Eikichi Suzuki）建议使用阶梯查找器来提高可靠性。 PURPLE是使用电话交换机而不是转子的一系列日本加密机中的第一台。这种机器被用来传送外交信件。
在该日语加密设备中，使用两个特殊的开关设备连接了两个电动打字机。在第一台打字机上打印源文本时，第二台打字机上出现了一条加密消息。我必须承认，PURPLE与日本人在1934年购买的《谜》有很大的不同，也许是为了以类推来创造自己的创意。该设备由电缆和接触面板的复杂，巧妙的组合组成，可以创建数百万种加密组合。对消息进行加密时，首先需要安装所选的密钥，然后使用电子打字机的键盘将纯文本输入加密机。文字通过一束电缆和接触装置，之后，已经编码的消息被打印在电子打印设备上。 PURPLE不包括加扰器（如先前所写，而是使用电话交换机或步进查找器）。当然，PURPLE比RED更可靠。但是，海军司令部不知道RED代码已被黑客入侵，因此PURPLE继承了其前身的弱点，即元音和辅音加密的分离，该绰号被美国情报局昵称为6至20信号（“ 6-二十多岁”）。因此，PURPLE继承了其前身的弱点，即元音和辅音加密的分离，该绰号因六分之二十的信号（“六六十”）而被美国情报局昵称。因此，PURPLE继承了其前身的弱点，即元音和辅音加密的分离，该绰号因六分之二十（六六十）的信号而被称为美国情报局。
美国密码学家不仅设法破解了该机器的密码，而且还重新创建了它的设备。他们收到的数据以公众名称MAGIC为公众所知。威廉·弗里德曼（William Friedman）扮演了“黑客”这台机器的主角。美国人继续拦截使用PURPLE和RED代码加密的邮件。这是唯一可以帮助您创建自己的PURPLE副本的信息。当密码学家尝试使用电话中使用的步进查找器时，取得了突破。幸运的是，它们的工作原理与PURPLE开关相同。 1940年底，来自苏联的移民弗里德曼（Friedman）和他的海军反情报人员团队创建了自己的“ B型密码机”版本。结果是如此有效在珍珠港袭击发生前一天，日本将其正式宣战的文本送交华盛顿大使馆，甚至在日本正式发表该文本之前，它就已经出现在美国情报部门的桌上。
E. Boyadzhi，“间谍的伊斯特拉”，第2卷：但是美国人有他们的天才威廉·弗里德曼和他的团队。意识到日本人改变了加密原理，美国人认为他们的对手改进了汽车“ A”。他们花了18个月的时间试图找到这些变化，但无济于事。弗里德曼（Friedman）计算了所有可能的解决方案，并准备放弃这项工作，并在部门新雇员哈里·劳伦斯（Harry Lawrence）提出想法时承认失败。她很不寻常，但是他们听了他的话，因为没人知道下一步该怎么做：“如果吉普（日语）用滑动触点代替了加密磁盘，那该怎么办？”
随即，在遇到的第一家商店中购买了交换机。机器“ A”已断开连接，并开始以手动模式工作。两天内，连接并连接了电线。接触后，电线可以正常工作。劳伦斯高兴地尖叫着，汽车开动了，并给了它一个字体！1940年9月底，一台新的具有复杂接线的“紫色”机器（改变了连接）转换了从YTO部门收到的秘密加密文本。
不久，美国人创造了一种类似于日本B加密机的加密机，并在日本大使发现之前从东京读取了消息。新的拦截站正在收集来自世界各地的电报。
威廉·弗里德曼·德米特里·佩雷托尔钦：20- , « ». 1924 , (Laurance F. Safford), , - . 1932 , IBM, , 1937 .
700 . . 1940 «» « », . . , . , . - . , 227 .
多亏了PURPLE骇客，日本人才打算袭击美国，但美国人却没有时间为袭击做准备。此刻，此刻充满了神秘和争议。随后，在破解日文代码的帮助下，美国意识到了在日本盟友纳粹德国发生的所有案件。甚至在30年后，日本人仍然拒绝相信美国人设法制造了B型机器的原型而从未见过。顺便说一句，苏联在读取加密的日本外交信件方面的成功结果得出了这样的结论：日本无意对苏联发动军事行动。这使得有可能向德国前线转移大量部队。显然，日本使馆和领事馆在世界其他地区（即在安讯士，华盛顿，莫斯科，伦敦和中立国家）和日本本身的所有加密机器都被销毁了。为了找到幸存的机器，美国在日本的占领军从1945年到1952年进行了搜索。威廉·弗里德曼（William Friedman）对日本战法的尸检故事专门献给罗纳德·W·克拉克（Ronald W. Clark）的书“打破紫色的人：世界上最伟大的密码学家威廉·弗里德曼上校的生平”威廉·F·弗里德曼（William F. Friedman），1977年）和戴维·卡恩（David Kahn），“密码破译者：从远古时代到互联网的秘密交流的全面历史”（口译：从远古时代到互联网的秘密交流的全面历史，1967年）。PS：最后，显示了Purple加密方案
除了分别用于简单替换明文和密文字符的输入和输出配线架外，中央位置还有块L，M，R，S和步进，它们是最终的加密机，其中L = M =R。前四个加密机仅具有初始化密钥和用作自动变压器，最后一个（步进）是组合式密码自动机，并用作控制自动机，确定前三个状态变化的顺序。在自动机L，M，R，S中，状态为整数0、1，...，24，并且在每个状态下，可以保留输入符号作用下的状态q或更改为状态q + 1 mod 25。密码机密钥L，M，R分为“快速” -f，“中” -m和“慢” -s。密码自动机S在每个输入符号的作用下改变其状态，并且在密码自动机L，M，R中，这仅需一步执行，具体取决于S的状态和“平均”状态，因此“快速”每次都会更改其状态，除了以下两种情况：1）如果S处于状态24，则状态变为“平均值”；2）如果S处于状态23，而“中”处于24，则状态将变为“慢”。因此，机器组件之间的所有通信通道都分为信息和控制。第一个字符是拉丁字母，它是密文字母，第二个字符是状态字符（从L，M，R，S到步进）和逻辑0、1（从步进到L，M，R）。我们任意选择最后两个字符分别表示控制命令“保存状态”，“更改状态”。拉丁元音通过与S自动机关联的信息通道传输，辅音拉丁字母通过与L，M，R关联的信息通道传输。每个机器转换器的信息输出的功能，用于固定其状态和控制输入的符号（如果有），是相应信息字母上的双射（由该自动机的信息通道上的字母组成）。 Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN385605/
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