寻找KL-7的后继产品:RACE和AROFLEX

美国国家安全局(NSA)开发了德国Enigma KL-7加密机的高级版本。 它于1952年投入使用,多年来一直是美国和北约的主要加密机。 根据密钥的安全级别,该设备的代号分别为ADONIS(高级别)和POLLUX(低级别)。 KL-7一直服役到1970年代;后来,一些国家将KL-7用作备用设备。 1983年6月30日,加拿大海军向KL-7发送了最后一条消息。 加密机器已被许多电子机器所取代,其中包括RACE和AROFLEX。


KL-7

1974年开始寻找老化的KL-7加密机的替代品。 北约邀请了多家制造商参加名为“ KL-7替换”的比赛。 结果,挪威的STK公司(标准Telefon og Kabelfabrik)和荷兰的Philips Philips Usfa公司分别提供了他们的产品RACE和AROFLEX。

STK


STK成立于1915年,后来由ITT拥有,后来由阿尔卡特拥有,最后是Thales拥有。 最初是在奥斯陆的斯堪的纳维亚电缆和橡胶工厂成立的。 1934年,它成为ITT / Standard Electric的财产,然后才有了这个名称-STK。 工厂以这个名字忠实地工作到1987年。 1935年,员工人数为54人,从1950年到1970年初,公司发展迅速,现已拥有4,000多人。


STK 1940

1987年,ITT将STK卖给了阿尔卡特,并更名为阿尔卡特电缆挪威AS。 在1990年代初期,在阿尔卡特进行了一系列的重组之后,奥斯陆的几乎所有生产设施都被关闭。

STK以其一系列密码机而闻名,该机已为挪威,美国和北约部队生产多年。 1955年,建立了第一个在线/离线OTT的产品(一次性磁带加密,这种加密的本质很简单:使用的密钥是一次性的,并且与传输的数据长度相等,对文本进行加密,没有密钥,没人可以解密) ETCRRM加密机。 自1963年以来,该机器已在华盛顿-莫斯科热线的冷战高峰时期使用。


ETCRRM

该公司的后来发展是被称为OKA-150的SELMA(标准电子信函机),ETCRRM TCE-160(电信加密设备160)的晶体管版本等。


塞尔玛


TCE-160

在1960年代中期,STK放弃了One Tape机器的生产,开始开发基于电子密钥生成器的设备。 首先是被称为Troll的TCE 180和Telex Cryptel 240加密机,但是TCE 180并未销售,该设备的测试结果令人失望:该机需要重大改进和更改。 虽然Cryptel 240的发行量有限,仅供内部使用,但加密算法对于公开销售而言太好了。 此外,当局禁止销售这种设备,并且由于Cryptel 240的开发不遵守严格的军事规范,因此北约和其他“军方”客户没有占据购买者的行列。

1973年,创建了世界上第一台基于RACE微处理器的加密机。 第一批原型使用了由挪威国防部(Forsvarets Forskningsinstitutt,FFI)开发的新型MIPROC处理器。


RACE(快速自动密码设备)

RACE (快速自动加密设备)是一台独立的加密机器,它使用了完全电子的加密密码。 在美国,该车以代号TSEC / KL-51着称,其编号为NSN 5810-25-120-8069。 RACE生产于2006年停产,但该设备一直运行到2010年。



与当时的其他加密机相比,RACE / KL-51是一种相对紧凑的设备,并以坚固的铝制外壳交付,带有防水盖以保护控件。 所有连接和电线都位于背面,网络电缆以及六角扳手和备用保险丝位于纸架后面。 控件是一个红色的点阵LED显示屏,一个QWERTY键盘和一个光学纸带阅读器。

RACE中没有用于连接密钥传输设备的连接。 取而代之的是,使用键盘或使用8级打孔的磁带手动输入密钥,然后通过磁带读取器从右前侧读取该密钥。 背面是用于连接外部电传打字机(TP)和打孔器(Punch)的连接器。

在美国,KL-51一直运行到2010年。 在大多数国家/地区,该机器已被现代IP加密设备(例如KIV-7)所取代。 还有一个RACE的民用版本-代号为Cryptel 265,它使用了功能较弱的加密算法。



如上所述,所有控件均位于一个区域中,并通过防水罩可靠地保护。 右侧是前面板上的电源开关-完整的QWERTY键盘。 您可以使用顶部的彩色键切换设备的操作模式。



工作模式(MODE)RACE

默认情况下,计算机以纯文本(P)模式启动。 可以使用键盘左上角的彩色键选择所需的模式。 已知以下模式:

  • P-纯文本(默认)
  • D-解密
  • 电子加密
  • F-功能(命令输入)
  • X-错误

蓝色按钮(左)用于输入命令并执行命令。 例如,如果发生错误,则在输入错误命令时,设备会自动切换到错误模式(X),并伴有断断续续的声音信号。 可以通过按EREASE(左下方)或RESET(橙色键)来删除错误。 选择加密模式(ENCR)或解密(DECR)时,操作员必须手动或通过磁带输入有效密钥。 las,密钥的格式和长度是未知的。



穿孔纸带阅读器

该机器在键盘右侧的前面有一个内置的打孔磁带读取器。 他接受四种不同格式的打孔磁带:5(标准电传打字机),6(TTS),7(早期ASCII)和8行(全ASCII)。 磁带是在前面介绍的。 借助读取器顶部的小螺丝,可以选择所需宽度的打孔带宽度。 RACE最有可能使用5和8行(5和8位)的穿孔带。



打开阅读器的盖子,很容易在两个金属导板之间放置打孔的胶带。 记录是机械进行的,读数是光学的。 我能说的是,这种设备发出很多噪音。 带5个孔的磁带格式用于读取标准消息(使用Baudot电报代码),此类消息是在外部电传打印机上准备的。 ASCII格式用于读取加密密钥。


模式开关

RACE是第一台仅在软件中实施加密算法(软件优化算法)的加密机。 坦率地说,当时STK公司在获得北约批准的同时面临许多问题。 确实,诸如AROFLEX(Philips)之类的此类机器在硬件中实现了其算法。

加密算法存储在PROM(PROM)中,机器的构建方式是,只需在板上添加一个PROM内存块,就可以安装多达五个算法和一个测试程序。 受赛车名称RACE的启发,开发团队决定命名每种算法,以纪念英国著名的赛马场。 选择了马术名称,并由5个字母组成,例如EPSOM和DERBY。 不幸的是,合适的5个字母的名称很快用尽。

可以使用位于机器前面板上的6位程序选择器来选择算法(或程序)。 已知以下程序:

  • 聚苯乙烯
  • 德比
  • 阿斯科特
  • 伊迪丝

通常,根据使用机器的国家/地区,会提供两种或三种算法。

EPSOM是默认程序,所有RACE机器和American KL-51的程序1。 DERBY算法可能只为挪威武装部队和国家组织创建。 它支持两个加密密钥,并得到了北约的批准。 ASCOT是用于“人机通信”的特殊程序。 EDITA算法是所谓的EDIT ASSISTENT,它在操作员的帮助下为在线发送消息准备了打孔磁带。

北约所有国家都可以使用该车。 许多人购买了该设备的多个实例进行评估,但只有少数国家正式采用了RACE(KL-51):

  • 美国
  • 的加拿大
  • 挪威
  • 德国
  • 澳洲

事实证明,AROFLEX在欧洲和加拿大更受欢迎,而美国更喜欢可靠的RACE,并将其指定为TSEC / KL-51。 总共售出了5,000多份RACE / KL-51设备。

值得一提的是,RACE的民用版本Cryptel 265(1978)也已发布。 由于RACE中的加密算法已完全在软件中实现,因此仅使用另一种算法即可创建商业版本的Cryptel 265并不困难。 在外部,Cryptel 265与RACE相同。 由于市场竞争激烈,该机器的生产被证明无利可图,瑞士公司Crypto AG是主要的“竞争对手”。 尚不知道售出了多少Cryptel 265。

KL-51创建于1980年代初,直到2000年代后期才被一些部队使用。 2006年,它被KIV-7取代。

阿罗福克斯UA-8116




Aroflex或UA-8116(1976年-1982年)是由Philips Usfa开发的。 该公司成立于第二次世界大战后不久,是荷兰国防部和北约的重要设备供应商。



Usfa这个名称是U ltra 一个Fa briek(Ultrasone工厂)的缩写。 该公司从事光学和夜视设备的开发和制造,并以在斯特林发动机方面的研究成就而闻名。 飞利浦Usfa参与了为荷兰政府,警察和国防部创建的许多加密机的创建。

在1977年至1989年之间,飞利浦Usfa只有275名员工。 1980年代末,与飞利浦荷兰Signaal的子公司一起加入,该公司继续以Signaal USFA的身份运营。 1990年,Signaal收购了Thomson-CSF(现称Thales)后,密码学部门又回到了飞利浦。 因此,有了飞利浦Crypto。 飞利浦Crypto共有60​​名员工,他们都致力于为民用,工业和军事通信系统开发密码解决方案。 las,到2000年,销售额大幅下降,由于收入不足,该公司于2003年关闭。 许多产品还出售给其他公司,例如代尔夫特的Fox-IT和荷兰乌登的Compumatica。

该公司的第一台加密设备于1956年开发-Ecolex I和EROLET,后来又是ECOLEX II。 几年后的1959年,飞利浦Usfa制造了第一台密码机:ECOLEX IV(OTT)。


ECOLEX IV

但是,我们将谈论由飞利浦Usfa创建的最成功的密码机器Aroflex 。 该设备是在1976年至1982年间开发的,一直以来生产了超过4,500台。 该机使用了硬件加密,Aroflex也被称为UA-8116,BID / 1100和T-1000CA。 Aroflex由西门子T-1000电传打印机和位于机器底部的黑色铝编码器组成。



因此,飞利浦接受了替换老化的KL-7的挑战。 参与者是Aroflex加密机。 Aroflex是用于快速,可靠和高效的自主工作的自动加密/解密机器;它可以用作准备打孔磁带的设备。 在Aroflex的设计中,飞利浦打算使用现有的电传作为基础,并通过加密功能对设备进行补充。 西门子及其T-1000电传打印机被选为项目合作伙伴。 T-1000的在线运行速度为50、75和100波特/秒,离线运行速度为100波特/秒。

Aroflex与RACE和Picoflex兼容。 明文转换为5个字母的组,每行10个组。 Aroflex可以在内部存储器中存储多达6页(每行10条密码组的120行)。

编码器的前面有两个锁和一个红色按钮。 一个锁用作INSERT键,以从“插入”模式切换到“替换”模式,另一把锁用于SPECAT。 如果密码突然遭到破坏,操作员只需按一下密码前面的红色按钮:密钥,并删除所有存储的消息。 红色按钮称为ZEROIZE。



为了让西门子出售民用版Aroflex,飞利浦为T-1000提供了一个单独的加密模块。 机器收到了代号T-1000-CA,CA的订购意味着存在编码器。 CA版本未出售给北约。

该设备最多可以存储26个按键,或者可以使用打孔的磁带通过内置的录音机输入密钥。 另外,编码器具有用于连接按键输入设备的特殊连接器。

应当指出,改进的Siemens T-1000电传打印机不仅在Aroflex机器中使用,Crypto AG(Hagelin)的HC-550和HC-580加密器还配备了外部编码器。


HC-550 Crypto AG(Hagelin)

尽管Hagelin和TST机器在外观上类似于Aroflex,但它们与任何其他北约加密机器都不兼容。 每个制造商都使用自己的加密算法。

飞利浦允许RACE使用Aroflex算法,将两台机器结合在一起。 事实证明,荷兰汽车在欧洲和加拿大更受欢迎,而更可靠的RACE被美国采用。 为了直接连接到线路,在某些加密机上安装了相应的接口。

在冷战期间,Aroflex加密机(实际上是西门子T-1000CA)是俄罗斯克格勃和东德部(Stasi)的研究对象。 在1982年或1983年,他们甚至设法神秘地占领了这台机器,但尝试将其破坏是没有成功的。 尽管他们无法使汽车受损,但北约方面仍然有人“提供”了钥匙。

本文使用的材料包括CryptoMuseumJerry Proc的加密 货币 上的KL-51AROFLEX(UA 8116)和BID 1100。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN415265/


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