Szyfr Enigma online – koder/dekoder
Symulator Enigmy M4 online: szyfruj i odszyfruj tekst trzema wirnikami, wirnikiem greckim, reflektorem i łącznicą. Zobacz okablowanie.
Dlaczego Enigmę udało się złamać?
Co to jest Enigma M4?
Enigma M4 to elektromechaniczna maszyna wirnikowa niemieckiej marynarki wojennej. Każde naciśnięcie klawisza zapala inną literę, ponieważ wirniki obracają się po każdym znaku i za każdym razem tworzą nowe podstawienie. Kluczem jest komplet ustawień: dobór i kolejność wirników, pozycje startowe, pierścienie i pary łącznicy.
Jak sygnał przechodzi przez maszynę?
Prąd biegnie od klawisza przez łącznicę, następnie przez trzy ruchome wirniki, nieruchomy wirnik grecki i cienki reflektor, po czym wraca tą samą drogą w odwrotnym kierunku i ponownie przez łącznicę do lampki. Prawy wirnik przesuwa się przed każdą literą, a kolejne wirniki dopiero po dojściu do wycięcia.
Przykład dla ustawień domyślnych
Przy domyślnej konfiguracji narzędzia — wirniki I-II-III, wirnik grecki Beta, reflektor B, wszystkie pozycje na A, pierścienie zerowe i pusta łącznica — tekst „AAAAA” daje „BDZGO”. Pięć identycznych liter zamienia się w pięć różnych, bo maszyna obraca wirnik po każdym znaku.
Okablowanie wirnika I
Górny wiersz to styk wejściowy, a dolny litera, do której prowadzi go wewnętrzne okablowanie wirnika I. Każdy wirnik ma inne, na stałe wlutowane połączenia; obrót wirnika przesuwa całe to przyporządkowanie.
| Wejście | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wyjście | E | K | M | F | L | G | D | Q | V | Z | N | T | O | W | Y | H | X | U | S | P | A | I | B | R | C | J |
Jak odszyfrować wiadomość?
Odbiorca ustawia maszynę dokładnie tak samo jak nadawca i wpisuje szyfrogram — na wyjściu pojawia się tekst jawny. Działa to dzięki reflektorowi, który czyni całą operację wzajemną. Pomyłka choćby o jedną pozycję wirnika psuje cały odczyt.
Czym M4 różni się od Enigmy trzywirnikowej?
M4 dokłada czwarty, nieruchomy wirnik grecki (Beta albo Gamma) i cieńszy reflektor, dzięki czemu w tej samej obudowie mieszczą się cztery walce. Wirnik grecki nie obraca się w trakcie pisania — ustawia się go raz. Gdy Beta stoi na pozycji A, maszyna zachowuje się jak zwykła Enigma trzywirnikowa, co widać po klasycznym wyniku „BDZGO”.
Polski wkład w złamanie Enigmy
Polski przełom nastąpił w Biurze Szyfrów. W 1932 roku Marian Rejewski, wykorzystując matematykę permutacji oraz materiały uzyskane przez francuski wywiad, odtworzył okablowanie wojskowej Enigmy. Wraz z Jerzym Różyckim i Henrykiem Zygalskim opracował cyklometr, katalog charakterystyk, bombę kryptologiczną, metodę zegarową i płachty Zygalskiego. W lipcu 1939 roku w Pyrach pod Warszawą Polacy przekazali Brytyjczykom i Francuzom swoją wiedzę oraz repliki maszyny. Dało to aliantom praktyczny punkt wyjścia do późniejszej pracy w Bletchley Park; M4 wymagała następnie nowych metod i większej skali obliczeń.
Dlaczego Enigma nie jest dziś bezpieczna?
Reflektor daje maszynie kluczową słabość: żadna litera nie może zaszyfrować się na samą siebie. To pozwalało dopasowywać do szyfrogramu przewidywalne fragmenty tekstu, tak zwane ściągi, i odrzucać sprzeczne ustawienia. Błędy operatorów i schematyczne nagłówki depesz dodatkowo zawężały poszukiwania. Współczesny komputer szybko testuje tak wybrane ustawienia, ale pełne przeszukanie całej przestrzeni możliwości nadal nie trwałoby kilku chwil.
Zobacz też: Szyfr Vigenère’a · Szyfr AES‑256‑GCM
Historia Enigmy M4
Arthur Scherbius opracował Enigmę po I wojnie światowej, początkowo z myślą o rynku komercyjnym. Marynarka wojenna wprowadziła czterowirnikową M4 w lutym 1942 roku w sieci łączności U-Bootów, co na wiele miesięcy odcięło aliantów od odczytywanych wcześniej depesz. Przełamanie tej sieci wymagało nowych metod, zdobytych dokumentów i znacznie większej mocy obliczeniowej.