Slabina Enigmy

V prvním videu o Enigmě jsme
přestali v tom nejlepším, zbývalo vám ukázat,
jakou slabinu Enigma měla. Tohle původně mělo být
krátké doplňující video, ale když jsme viděli
reakce na předchozí video, tak jsme se rozhodli
znovu sejít a natočit v čem ta slabina spočívala
a jak šifru prolomili. Pokud jste neviděli první video,
jak Enigma funguje, tak se na něj podívejte,
odkaz je v popisu.

Ale teď se podívejme
na tu slabinu. Máme tu znovu Enigmu. Když zmáčknu písmeno K,
tak se rozsvítí Q. A když budu dál mačkat K... Pokaždé se rozsvítí jiné písmeno. Tudíž dvě písmena za sebou
nebudou v šifře stejná. Takže je to opravdu dobrá šifra. Ale nikdy to nebude samo K.

Tohle byla slabina.
Písmeno se nikdy nestalo samo sebou. Takže A není A, B není B a tak dál.
Z není Z. A to je vodítko. Když si představíte, že máte šifru,
tak ji prolomíte tak, že budete hádat slovo nebo frázi,
která by se ve zprávě mohla nacházet. Každé ráno v 6.00 posílali
Němci hlášení o počasí. To bylo standardizované,
stejné každý den, tedy až na počasí. Mělo to standardní formát.

Takže si můžeme vzít slovo,
které v této zprávě bude. Vezmeme si slovo nebo frázi...
"Zpráva o počasí." Německy "Wetterbericht". Omlouvám se, pokud jsem
to špatně přeložil. Má němčina je velmi špatná, omlouvám se. Napíšu si "Wetterbericht" na kus papíru. - To je "Zpráva o počasí"
- To je "Zpráva o počasí" německy. A tady mám šifru z Enigmy.

Můj odhad budu posouvat pod šifrou. Budu se snažit uhodnout,
kam moje fráze v šifře zapadá. Vím, že písmeno se nemůže
stát samo sebou. Sem nezapadá, protože z T se stalo T. To nepůjde.
Zkusme to dál. A co tohle?
Ne, z T se opět stalo T. Zkusme tohle. Tady se to neshoduje, tady taky ne...

Nevidím tu žádnou shodu,
takže to sem může pasovat. Zkusím tohle. Tady se shodují R,
takže tohle to být nemůže. Možná je to tady.
Možná tohle je fráze "Zpráva o počasí". A odteď se můžeme
snažit šifru rozluštit. Můžete použít jiné fráze. Zkuste si představit, co si mohli němečtí
důstojníci za 2. světové války posílat. Například zprávy by končili "Heil Hitler".

Takže to na konci zprávy
je "Heil Hitler". Pokud ano, tak by se žádné písmeno
v "Heil Hitler" nemělo shodovat. H, E, I, L... Britský kryptolog
Alan Turing měl za úkol najít způsob, jak za pomoci
této slabiny šifru prolomit. A tak vytvořil obrovský
přístroj nazývaný Bombe. Navrhl ho Alan Turing
a další kryptolog Gordon Welchman. Byl to velký, hlučný stroj,
který strašně rachotil, ale umožňoval prolomit
šifru asi za 20 minut.

Šifru jste museli
prolomit každé ráno. Každé ráno bylo nastavení
pro Enigmu jiné, s úderem půlnoci se všechny
Enigmy přenastavily. Proto byl přístroj, který dokázal
šifru rychle prolomit, tak důležitý. Bombe se snažil zjistit zapojení
konektorů na Enigmě. Když se vrátíme zpět,
tak vepředu na Enigmě máme konektorovou desku,
která spojuje písmena do páru.

Tvoří 10 párů písmen. Když zmáčknu písmeno,
signál projde nejprve skrz konektory, pak skrz první rotor,
pak skrz druhý rotor, pak třetí rotor,
na konci se to otočí a prochází to skrz přístroj
v opačném pořadí. Projde to skrz třetí rotor,
druhý rotor a první rotor. A nakonec opět projde skrz konektory
a rozsvítí některou žárovku. Pokusím se vám to nakreslit
co nejjednodušeji to půjde.

Jdeme na to. Nejprve to jde přes konektory
a pak přes všechny rotory. A ty všechny spojím do jednoho obvodu,
který nazvu R jako rotory. A nakonec to projde
zase přes konektory. Pokud si vezmeme naši
předpověď počasí... Koukněte se na druhé místo.
Z T se stalo E. Když zmáčknu T,
jde to skrz konektory, skrz všechny rotory,
znovu skrz konektory a na konci dostaneme E.

A tohle použijeme, abychom
zjistili zapojení konektorů. Zkusím hádat. Budu hádat, že T je na konektorové
desce spojeno s A. Je to hádání, ale zkusím to. Řekněme tedy, že T jde skrz konektory
a stane se z něj A. A poté projde rotory. Víme, jak jsou rotory propojeny,
takže si vybereme pozici a zjistíme, co se s A stane.

To není těžké. Něco si vymyslím.
Řekněme, že z toho vyleze P. Když to udělám,
tak z toho můžu vyvodit, že P projde konektorovou deskou
a stane se z něj E. Takže z toho vyvodím,
že P je na desce spojeno s E. A to je super.
Zjistili jsme jedno zapojení na desce. Pokud toto schéma funguje,
tak P musí být spojeno s E.

Udělám to stejnou metodou
ještě několikrát a zjistím více zapojení
v konektorové desce. První jsem zjistil
zapojení P-E. Zjistil jsem zapojení K-Q,
takže jsem to na desce zapojil. Zjistil jsem X-B a také to zapojil. A zjistil jsem T-G
a zapojil na desce. Ale tohle poslední je problém. Zjistil jsem, že T
a G jsou propojeny.

Ale hádal jsem, že na desce
je propojeno T a A. Oboje to být nemůže. Toto je kontradikce. Nemůže být zároveň spojeno T-A a T-G. Což znamená, že můj odhad T-A byl špatný. Všechno vypojte, bylo to špatně. Teď zkusím další,
řekněme T-B. Pak zkusím T-C, T-D,
prostě všech 26 možností.

T-A, T-B, T-D, T-Z. Jestliže všech
26 možností je špatně, tak to znamená,
že vaše pozice rotorů jsou špatné. Takže jedním otočíte. Zkusíte další pozici rotorů
a začneme to zkoušet zase od začátku. To by ale zabralo spoustu času. Alan Turing proto přišel se dvěma
způsoby, jak to udělat rychleji. Ten první způsob stojí na vážně
chytré myšlence.

Zjistil, že když uděláte jednu chybu,
jako je T-A a T-G, tak i všechna tato vyvození
jsou také nesprávná a už je nemusíte znovu zkoušet. Jde o plody otráveného stromu. Všechny je můžeme
zamítnout naráz. Nemusíme je zkoušet znovu a tím se to velmi urychlí. Dalším způsobem, jak to urychlit,
je provést to okamžitě pomocí obvodů.

A to dělal přístroj Bombe. Pustil elektrický proud
do mého odhadu T-A. Pak elektrický proud
projde skrz přístroj a projde skrz T-G,
což je špatně. Ale také projde všemi
těmito vyvozeními, což znamená, že všechny
mé odhady, které jsou špatné, najdu s pomocí elektrických
obvodů okamžitě. Poté se to posune
a vyzkouší další.

Projdu všechny pozice rotorů
asi za 20 minut. Hlavní je si zapamatovat, že Bombe byl
vytvořený trochu zpátečnicky. Využíval proces eliminace. Na konci vám zbude to,
co nebylo špatně. A můžete si to pak ručně zkusit,
jestli to funguje. Bombe byl pojmenován na počest
polského dešifrovacího přístroje Bomba. Bomba byl úplně jiný přístroj
pracující na jiném principu. Nebyl to tak obří přístroj, klidně by se vám vešel na stůl.

Využíval chyby
v německých procedurách. Poláci mohli používat Bombu, k lámání vojenských
a leteckých šifer. Ale nemohli prolomit
námořní šifry. Takže Alan Turing měl za úkol najít způsob, jak prolomit šifry
vojenské, letecké i námořní. A mělo to být více spolehlivé.

I kdyby se Němci rozhodli
změnit své procedury, tak by tahle metoda
pořád měla fungovat. Námořnictvo dělalo to, že startovní pozice rotorů posílalo
na začátku každé zprávy. A ty byly zašifrovány úplně jinak, takže to byla naprosto jiná šifra, určená k zaslání
startovních pozic rotorů. Takže jí musíte
rozluštit ještě předtím, než vůbec můžete
začít lámat námořní šifru.

Je něco, co mohli
tvůrci Enigmy udělat, aby se těmto problémům vyhnuli? Je nějaká věc, kterou mohli
do přístroje přidat, aby se nedal takto prolomit? Kdyby nebylo kdyby... Měli to udělat tak, aby se písmeno
mohlo stát samo sebou, to byla slabina.

Britové viděli Enigmu a řekli si,
že je to dobrý nápad, a převzali tu myšlenku. Viděli Enigmu
a rozhodli se udělat vlastní verzi. Pojmenovali ji Typex a odstranili tu slabinu. Písmeno se někdy mohlo
stát samo sebou, takže to byl mnohem
bezpečnější přístroj.

Co jsem tak slyšel, tak se Němci
pokusili prolomit naši šifru, ale došli k názoru,
že je lepší než Enigma a vzdali to. Aspoň tak jsem to slyšel. Je to těžké vědět přesně.
Všechno to bylo přísně tajné. Překlad: Mithril
www.videacesky.cz