Criptografía - Enigma

Septiembre 2017
"Nunca confíes ciegamente en un sistema criptográfico" - Gilles Dubertret

La historia de Enigma

La necesidad de cifrar mensajes apareció a finales de la Primera Guerra Mundial (a pesar de que las técnicas de cifrado ya existían desde hacía tiempo).

Fue un alemán que vivía en su país, el Dr. Arthur Scherbius, quien desarrolló la máquina Enigma con propósitos comerciales. Esta máquina se utilizaba para codificar mensajes.

El modelo A de esta máquina (Chieffrienmaschinen Aktien Gesellschaft) se presentó en 1923, en el Congreso Postal Universal de Berna. Su precio (equivalente a 30.000 euros actuales) la convirtió en un gran fracaso. No obstante, la idea se popularizó y la Marina alemana retomó el proyecto en 1925 y lo confió a la división de cifrado del ministerio de guerra alemán (Chiffrierstelle). El modelo Enigma M3 fue adoptado por el Wehrmacht (ejército alemán) el 12 de enero de 1937.

Lo que los alemanes desconocían era que los servicios de contraespionaje franceses y polacos también habían estado trabajando, desde 1930, en un método de cifrado. Para esto, el Capitán Gustave Bertrand del servicio de inteligencia francés reclutó a Hans Thilo Schmidt (nombre clave, Asche), que trabajaba en ese momento para la Chiffrierstelle
.

Cuando la Segunda Guerra Mundial estalló en 1939, los aliados podían descifrar los mensajes Enigma. El 24 de julio de 1939, Marian Rejewski (jefe de Biuro Szyfrow - el servicio europeo más avanzado involucrado en la investigación de cifrado alemán) le dio un modelo de la máquina Enigma al Captain Bertrand y a Alistair Denniston, director de la división de cifrado de los servicios de Inteligencia británicos.

Luego la guerra se intensificó y los esfuerzos de cifrado se aceleraron. Entre los meses de octubre y junio de 1939, más de 4.000 mensajes cifrados fueron decodificados por los servicios secretos franceses. Estas operaciones recibieron un nombre: Operación Z para los franceses y Ultra Secret para los ingleses.

En agosto de 1939, los ingleses establecieron sus servicios de Código y Cifrado en Bletchley Park (a 80 km de Londres). No menos de 12.000 científicos y matemáticos ingleses, franceses y polacos trabajaron para romper el código Enigma. Entre estos matemáticos se encontraba uno de los inventores de la informática moderna: Alan Turing, quien supervisó todo este trabajo.

Los mensajes descifrados en Bletchley Park se dirigían a Hut 6 a través de una cinta transportadora y luego se enviaban a la estación para ser traducidos (2 estaciones por equipo):

  • una para mensajes no urgentes
  • otra para mensajes urgentes

Los mensajes traducidos procedentes de la Luftwaffe eran enviados a 3A, y aquellos mensajes que eran del ejército se enviaban a 3M (A=aviación; M=ejército). Las letras Z eran asignadas de acuerdo a la importancia de los mensajes (1Z: no muy importante; 5Z: extremadamente urgente). Luego, se resumía la información y se enviaba en 3 copias:

  • una al SIS (Servicio de Inteligencia) de Broadway,
  • otra al correspondiente departamento del ministerio o a Whitehall,
  • y otra al general competente en este área.

Los ingleses fueron capaces de descifrar los mensajes codificados. Sin embargo, como la Kriegsmarine (Marina de guerra alemana) utilizaba diferentes métodos de cifrado, el descifrado resultaba difícil. Un importante logro fue la captura de un Enigma y sus instrucciones en el U-110. Esto hizo posible averiguar las posiciones de los submarinos y reducir el tonelaje hundido por los U-Boots (Puede ver la película U-571).

El 1º de febrero de 1942 entró en marcha Enigma M4. Durante once meses los aliados fueron incapaces de descifrar sus mensajes.

A lo largo de la guerra, se descifraron más de 18.000 mensajes al día, algo que hizo posible que las fuerzas aliadas descubrieran la intenciones de Alemania. El último mensaje cifrado se encontró en Noruega, firmado por el Almirante Doenitz: "El Führer está muerto. La batalla continúa". Los alemanes nunca sospecharon que su preciada máquina podía ser descifrada.

Fuente:

Cómo funcionaba Enigma

El funcionamiento de Enigma era particularmente simple: estaba equipado con un teclado para introducir mensajes, diferentes rotores para codificar y un panel de luz para los resultados.

Cuando se presionaba una tecla en el tablero, se encendía una letra en el panel de luz. Había 3 ruedas para codificar, llamadas "Scrambler-Rotors" (Rotores de codificación), que conectaban el tablero con el panel de luz.

Por ejemplo, con un sólo rotor, cuando se presionaB, la corriente pasa a través del rotor y A se enciende en el panel de luz:

El rotor de Enigma

Para hacer la máquina más compleja, cuando se presiona una tecla, el rotor giraba una tuerca. Después de presionar, se obtenía lo siguiente:

el rotor de Enigma giraba una tuerca.

Dependiendo del modelo (M3 o M4), el sistema tenía 3 o 4 rotores. El segundo y tercer rotor se movían hacia una tuerca cuando el anterior había realizado una vuelta completa. Había también un panel de enchufes que mezclaba las letras del alfabeto y un proyector que enviaba la corriente hacia los rotores antes de mostrar los resultados.

En total, para las máquinas Enigma equipadas con 26 letras, había 17.576 combinaciones (26 x 26 x 26) relacionadas con la orientación de cada uno de los tres rotores, 6 combinaciones posibles relacionadas con el orden de los rotores y, por lo tanto, 100.391.791.500 conexiones posibles cuando se conectaban los seis pares de letras del panel de enchufes: 12 letras elegidas sobre 26 (¡26! /(12!14!)), luego 6 letras sobre 12 (¡12!/¡6!), y ya que algunos pares eran iguales (A/D y D/A), era necesario dividir por 26.

Por lo tanto, las máquinas Enigma podían cifrar un texto utilizando ¡1016 (17.576 * 6 * 100.391.791.500) combinaciones diferentes!

Descifrando el código Enigma

Los polacos inventaron "la Bomba" (posteriormente llamada "Ultra"), que hizo posible descubrir los esquemas de Enigma. Sin embargo, durante el año 1938, era el propio operario quien establecía el esquema. Los polacos encontraron la solución a este problema: cada mensaje contenía palabras repetidas o bien palabras recurrentes (llamadas "hembras").

Esto fue una pista en lo que se refiere al eje (esquema básico del rotor). Para descubrir el esquema, los polacos pasaron a utilizar la "tabla" (hojas perforadas que correspondían a todas las permutaciones del eje). Estas hojas se apilaban una sobre otra de acuerdo a la posición de las "hembras".

El próximo paso era encontrar el punto en el que una serie de agujeros se alineaban desde arriba hacia abajo en la pila.

Texto escrito por Jean-François PILLOU y Sébastien DELSIRIE

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Última actualización: 16 de octubre de 2008 a las 15:43 por Jeff.
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