رمزهایی که شکسته شدند، ماشین انیگما

با وجود تمام تلفات و خون ریزی های جنگ جهانی دوم با قطعیت میتوان گفت که شکسته شدن کدها و رمز های ماشین انیگما مهم ترین عامل شکست آلمان در جنگ جهانی دوم بود. با سایت ارس پی سی همراه شوید.

ماشین انیگما یکی از بزرگترین دستاوردهای علمی آلمان خصوصا در زمینه ی رمزگذاری بود که بعدها باعث گشایش موضوعاتی بسیار بزرگ و جذاب در ریاضی و علوم کامپیوتری شد. این وسیله دارای چندین مدل مختلف بود که در ابتدا بوسیله ی بعضی شرکت های خصوصی و دولتی و در ارتباطات اقتصادی و برای جلوگیری از لو رفتن ایده ها و اهداف استفاده شد و بعدها به شکلی پیچیده تر وارد استفاده ی نیروهای نظامی آلمان نازی نیز شد.

توسعه ی ماشین انیگما در سال های 1920 آغاز شد و در اواسط سال 1935 به اوج خود رسید و هرچند دیگر کشورهای دنیا نیز از سیستم هایی مشابه استفاده میکردند اما این ماشین از نظر پیچیدگی یک سرگردن بالاتر از مابقی بود. طراح و مبدع ماشین انیگما مهندسی بنام آرتور شربیوس بود.

رمزهایی که شکسته شدند، ماشین انیگما

رمزهایی که شکسته شدند، ماشین انیگما

آرتور شربیوس

آرتور شربیوس در 30 اکتبر 1878 در فرانکفورت آلمان متولد شد. او در سال 1903 دکترای خود را در رشته ی مهندسی برق که رشته ای نوپا بود دریافت کرد و پایان نامه ی دکترای خود را که درمورد توربین ها بود ارائه داد و در این پایان نامه ایده های بسیار جالبی را مطرح کرده بود. آرتور شربیوس در سال 1910 به سوئیس نقل مکان کرد و به مرور تبدیل به یکی از بزرگترین مخترعین موتورهای الکتریکی در تمام اروپا شد و ده ها اختراع و ایده ی نو درمورد ساخت موتورها و تجهیزات الکتریکی ارائه داد و در همین سالها بود که او برای اولین بار ایده ی ساخت روتور جهت رمزگذاری به ذهنش خطور کرد و در نهایت توانست این اختراع را بنام خود ثبت کند. اولین نمونه ی ماشین رمزگذار او بیش از 50 کیلوگرم وزن داشت و بسیار بزرگ بود با اینحال در مدل های بعضی او هم اندازه و هم وزن را کاهش داد و نام تجاری انیگما را که به معنی “معما” بود برای طرح خود برگزید.

اولین مدل ماشین انیگمای آرتور شربیوس در سال 1926 و بوسیله ی نیروی دریایی آلمان مورد استفاده قرار گرفت. شربیوس در مدل های پیشرفته تر اقدام به افزایش مقدار پیچیدگی ماشین انیگما کرد به طوری که در مدل های نهایی که مورد استفاده آلمان نازی قرار گرفت و تا به امروز نیز یکی از پیچیده ترین و قدرتمندترین سیستم های رمزگذار دنیاست که احتمال وقوع کدهای آن 158,962,555,217,826,360,000 بود. (هرچند ماشین انیگما نیز دارای نقص ها و حفره های امنیتی خاصی بود که باعث شکسته شدن آن شد).

آرتور شربیوس در سال 1929 و در اوج شهرت بر اثر حادثه ای در اسب سواری از دنیا رفت.

آرتور شربیوس

آرتور شربیوس

ماشین انیگما

ماشین انیگما را میتوان یکی از شاهکارهای مهندسی و از نشانه های نبوغ فکری بشر دانست که در کوچک ترین فضای ممکن میتوانست مقادیر عظیمی از رمزگذاری را بدون هرگونه تکراری ارائه دهد. این وسیله از روتور های چرخنده و کیبورد و ساختارهای الکترونیکی تشکیل شده بود که پایه و اساس ماشین های رمزگذار دیگری شد که بعدها در جنگ سرد نیز مورد استفاده قرار گرفتند و با وجود گذشت سال ها از شکسته شدن رمز این ماشین اما همچنان تفکر درمورد ماشین ساده ای که تنها از چند ساختار الکتریکی و مکانیکی بسیار ساده ای تشکیل شده و میتواند چنین حجم عظیمی از رمز گذاری را تولیدکند بسیار جالب است.

زمانی که کلیدی فشرده میشود یک یا چندین روتور به کارافتاده و میچرخند، در کنار روتورها مقاطع الکتریکی قرار دارند که پس از چرخش رو به بالا قرار گرفته و بوسیله ی کیت الکتریکی حرف دیگری که معادل حرف وارد شده است را روشن میکند.

روتورها

روتورها بخش اصلی رمگذاری ماشین انیگما را تشکیل میدادند. آلمان نازی از پیچیده ترین نوع این روتورها که 10 سانتیمتر قطر داشت و 26 حرف از A تا Z را درخود داشت استفاده میکرد. هر ماشین انیگما دارای سه روتور بود که به مانند عقربه های ساعت یکی از آنها پس از وارد کردن هر حرف گردش میکرد، روتور وسطی پس از هر 10 حرف و روتور آخری پس از هر 26 حرف یکبار و همین موضوه باعث شد شکسته شدن رمز گذاری های این ماشین غیرممکن به نظر برسد.

برای مثال در لغتی که مثلا شامل دو حرف یکسان است اگر شما هر ثانیه یکبار همان حرف را بزنید امکان اینکه در همان کلمه همان حرف شامل رمز  یکسانی باشد بیش از 50 سال طول خواهد کشید!.

با توجه به ساختار بسیار پیچیده و شکست ناپذیر ماشین انیگما آلمان نازی تقریبا تمام اطلاعات خود را با استفاده از پیام های رمزگذاری شده ی این ماشین ارسال میکرد و شکسته شدن آن تاثیر بسیار بزرگی بر جنگ جهانی دوم داشت. یکی از نکات جالب این است که در سال آخر جنگ دولت آلمان نازی به احتمال شکسته شدن کدهای ماشین انیگما مشکوک شده بود اما با توجه به پیچیدگی بسیار زیاد این ماشین حتی فکرش را هم نمیکردند که این کار به طور کامل و مدتی پیش از آن انجام شده باشد.

رمزهایی که شکسته شدند، ماشین انیگما

رمزهایی که شکسته شدند، ماشین انیگما

شکسته شدن انیگما

بر خلاف تبلیغات عظیمی که روی شخصیت آلن تورینگ صورت میگیرد حقیقت این است که اساس و پایه ی شکسته شدن ماشین انیگما به وسیله ی تلاش های ریاضیدان لهستانی “ماریان رجوسکی” انجام شد. در سال 1932 دولت لهستان به رجوسکی ماموریتی برای شکستن ماشین انیگما محول کرد و ماریان رجوسکی تا پیش از آغاز جنگ تلاش های بسیاری برای شکستن رمزهای این ماشین انجام داد که همگی آنها شکست خوردند.

ماریان رجوسکی درواقع جز اولین افرادی بود که متوجه شد شکستن رمزهای ماشین انیگما با استفاده از نیروی انسانی ممکن نیست و تئوری ساخت ماشین دیگری برای شکستن رمزهای این ماشین را ارائه داد که بعدها بسیاری از همین طرح ها به آلن تورینگ در شکستن کدهای ماشین انیگما کمک کردند.

کدهای ماشین انیگما در حالی شکسته شد که در سال 1939 و در روزهای آغازین جنگ ریاضیادانان دانشگاه کمبریج در پیامی مدعی شدند بودند که شکستن رمزگذاری این ماشین به بیش از هزارسال زمان نیاز دارد!.

برای شکسته شدن این ماشین پیش از هرچیز استفاده از خود آن اهمیت داشت و آلن تورینگ توانست با هوش بالای خود و بررسی دقیق ساختار ماشین انیگما سیستمی کامپیوتری طراحی کند که بتواند در جهت عکس حرکت کرده و حروف درهم و برهم ارسالی را دقیقا به جملات گردش کرده در روتورها مربوط کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

مطالب مرتبط