Mesin Enigma

Enigma adalah mesin elektromekanis, yang berarti menggunakan kombinasi bagian mekanik dan listrik. Bagian mekanis terdiri dari keyboard, berbagai “rotor” yang diatur sepanjang sumbu, dan mekanisme yang memutar satu atau lebih rotor setiap kali tombol ditekan. Mekanisme yang tepat bervariasi, tetapi bentuk yang paling umum adalah di mana rotor di sisi kanan berputar setiap kali tombol ditekan dan rotor tetangga digerakkan secara teratur, mirip dengan pengoperasian odometer. Pergerakan rotor yang terus menerus memungkinkan transformasi kriptografi yang berbeda diperoleh dengan setiap penekanan tombol.

Nama Enigma diambil dari bahasa Latin aenigma, yang artinya teka-teki.

Bagian listrik perangkat terdiri dari baterai yang menghubungkan tombol keyboard ke lampu. Saat salah satu tombol ditekan, salah satu lampu akan menyala. Misalnya, ketika pesan dimulai dengan urutan ANX…, operator menekan tombol A dan lampu Z bisa menyala; dalam hal ini, Z adalah huruf pertama dari ciphertext. Operator kemudian mengenkripsi huruf N dengan cara yang sama, dan seterusnya untuk huruf-huruf berikutnya.

Siapa yang memecahkan kode Enigma?

Alan turing.
Jenius komputer dan pahlawan Perang Dunia II, Alan Turing terkenal karena mendekripsi komunikasi terenkripsi militer Jerman dengan mengalahkan Enigma, mesin enkripsi yang digunakan oleh Nazi, yang dianggap tidak dapat diganggu gugat.

Bagaimana Turing memecahkan Enigma?

Nazi mengkodekan pesan mereka dengan mesin yang menukar huruf yang diketik di keyboard. Model yang digunakan oleh angkatan laut dibobol pada tahun 1942 oleh Inggris dengan bantuan Alan Turing.

Enigma mengenkripsi informasi dengan melewatkan arus listrik melalui serangkaian komponen. Arus ini ditransmisikan dengan menekan huruf pada keyboard; dia melintasi jaringan kabel yang rumit dan kemudian menyalakan lampu yang menunjukkan huruf terenkripsi. Komponen pertama dari jaringan adalah serangkaian roda yang berdekatan, yang disebut “rotor”, yang berisi kabel listrik yang digunakan untuk mengenkripsi pesan. Rotor berputar, mengubah konfigurasi kompleks array setiap kali huruf diketik. Enigma biasanya menggunakan roda lain, yang disebut “reflektor”, dan komponen yang disebut “panel patch”, yang selanjutnya memperumit proses enkripsi.

Cara kerja mesin Enigma

Prinsip pengoperasian Enigma sederhana dan cerdas. Setiap kali Anda menekan huruf, sirkuit listrik ditutup, dan bola lampu menyala yang sesuai dengan huruf kode. Sirkuit mana yang tertutup tergantung pada posisi rotor. Dengan setiap huruf dipukul, satu atau lebih rotor bergerak berputar, mengubah substitusi yang akan dilakukan pada tombol berikutnya yang ditekan. Selain itu, enkripsi dapat dibalik: jika dengan mengetik A Anda kode D, jika Anda telah mengetik D, Anda akan memiliki kode A. Jadi, jika perintah Jerman dan kapal selam memiliki pengaturan awal yang sama, itu sudah cukup untuk operator kapal selam untuk mengetik pesan berkode secara langsung untuk mendapatkan pesan yang jelas. Oleh karena itu Jerman telah mendistribusikan dalam buku kode layanan mereka yang memungkinkan mesin diperbarui setiap hari pada tengah malam, dengan posisi awal rotor. Buku kode ini berlaku selama satu bulan.

Jumlah kunci sangat besar (sekitar 10²⁰), dan Jerman memiliki kepercayaan penuh pada mesin Enigma, yang akan mereka produksi 100.000 eksemplar. Mengetahui dan melihat semua orang, mereka akan bertukar komunikasi radio terenkripsi, yakin bahwa Sekutu tidak akan pernah memahami mereka.

Jumlah kemungkinan kunci

Ada tiga hal yang perlu diketahui untuk dapat mengkodekan pesan dengan mesin Enigma.

posisi 6 colokan papan sambungan: Pertama, Anda harus memilih 12 huruf dari 26. Ini adalah jumlah kombinasi 12 dari 26, yaitu 26! / (12! 14!). Sekarang, Anda harus memilih 6 pasang huruf di antara 12, yaitu 12! / 6 !, dan karena pasangan (A, D) memberikan koneksi yang sama dengan pasangan (B, A), kita harus membagi lagi dengan 26. Kami menemukan akhirnya 100.391.791.500.
urutan rotor: ada urutan sebanyak ada cara memesan 3 elemen: 3! = 6.
posisi awal rotor: setiap rotor memiliki 26 elemen, ada pilihan 26 * 26 * 26 = 17576.

Kami mengalikan semua itu, dan kami mendapatkan lebih dari $ 10 ^ {16} $ kemungkinan, yang sangat besar untuk saat ini!

Penting untuk dicatat bahwa permutasi yang digunakan pada rotor dan reflektor tidak dapat dianggap rahasia. Memang, semua mesin menggunakan yang sama, dan oleh karena itu cukup untuk memiliki satu mesin yang tersedia. Inggris, misalnya, menemukan satu selama perang dari kapal selam yang tenggelam. Ini adalah ilustrasi dari prinsip umum dalam kriptografi, yang disebut prinsip Kerckhoffs, yang menyatakan bahwa semua rahasia harus berada di kunci enkripsi dan dekripsi rahasia, dan bukan dalam kerahasiaan algoritma (di sini mesin) yang tidak dapat dijamin secara wajar.

Bagaimana cara memecahkan kode Enigma?

Untuk mendekripsi pesan, Anda harus memiliki mesin Enigma yang benar-benar identik dengan yang digunakan oleh pengirim untuk enkripsi pesan ini, dan bahwa mesin ini disetel dengan cara yang sama, atau memiliki pengetahuan menyeluruh tentang operasi kompleks yang luar biasa dari mesin ini, yang hanya bisa dilakukan oleh sedikit orang, bahkan di pangkalan Inggris di Bletchley Park. Di sisi lain, setelah kunci pengkodean harian ditemukan, semua pesan yang dipertukarkan pada hari itu oleh jaringan yang bersangkutan akhirnya dapat didekripsi dengan sangat cepat.

Kemajuan Polandia

Polandia dihidupkan kembali pada tahun 1919 oleh Perjanjian Versailles. Takut tetangga Jerman (dan memang demikian!), Ia memiliki layanan nomor yang sangat efisien, dan memperhatikan komunikasi Jerman. Intelijen Polandia berhasil mendapatkan mesin Enigma sipil dan memahami cara kerjanya. Sayangnya, baling-baling mesin militer itu berbeda, dan tidak mungkin direkonstruksi.

Ini pertama-tama adalah pengkhianatan yang akan membantu orang Polandia, pengkhianatan Hans-Thilo Schmidt. Dia adalah saudara dari Rudolph Schmidt, yang mengepalai Korps Sinyal Angkatan Darat Jerman dan merupakan orang yang memberlakukan mesin Enigma. Memiliki kebencian terhadap saudara laki-lakinya dan tanah air (mungkin karena dia sendiri dikeluarkan dari tentara setelah gencatan senjata tahun 1918), Hans-Thilo Schmidt menjual pada November 1931 kepada agen rahasia Prancis bernama Rex tembakan Enigma versi militer. Orang Prancis, yang kemudian memiliki semua kunci di tangan, tidak membuat salinan mesin Enigma, tetapi memberikan dokumen ke Polandia.

Mereka melakukan pekerjaan yang luar biasa, diprakarsai khususnya oleh matematikawan muda (23 tahun) Marian Rejewski. Dengan membandingkan pesan yang dikirim pada hari yang sama, ia berhasil merekonstruksi rotor yang digunakan dalam Enigma versi militer, dan membuat salinannya. Berkat kerja kolektif tambahan satu tahun, sebuah kantor membuat tabel posisi awal, dan mesin otomatis, yang disebut “Bom”, memungkinkan untuk mengotomatiskan dekripsi. Jadi, pada pertengahan 1930-an, Polandia memiliki metode untuk menguraikan pesan-pesan Jerman.

Pada tahun 1938, Jerman mengubah protokol untuk mengirim pesan mereka, dan yang terpenting, mereka mengurangi jumlah rotor Enigma mereka dari 3 menjadi 5. Polandia kehilangan kontak. Dihadapkan dengan gawatnya situasi internasional, Polandia mengirim Inggris dan Prancis pada tahun 1939 sebuah Enigma, serta semua penemuan mereka.

**Taman Bletchley (Bletchley Park)**

Inggris memahami minat mesin Enigma cukup terlambat. Pada tahun 1939, layanan tokoh tersebut memutuskan untuk pindah dari London, dan pemboman di masa depan, untuk menetap, dengan segala pertimbangan, di manor Bletchley Park, di pedesaan yang damai 60 km barat laut London. Menghadapi situasi yang mendesak, para ahli matematika, ahli bahasa, dan bahkan pemain catur terbaik dipanggil ke Bletchley Park, di mana beberapa ribu orang akan bertemu.

Di antara mereka, Alan Turing, seorang ahli logika dan matematika, yang, beberapa tahun sebelumnya, merancang mesin universal yang meresmikan gagasan algoritma dan merupakan cikal bakal komputer modern. Dia merancang mesin otomatis baru, terinspirasi oleh Bom Polandia, untuk menguraikan pesan Jerman. Inggris juga menerjunkan ranjau sehingga kapal selam Jerman akan menandai keberadaan ranjaunya dalam pesan mereka. Dengan demikian, kehadiran kemungkinan kata ini membantu penguraian. Kemajuan kemudian cukup besar. Dari paruh pertama hingga paruh kedua tahun 1941, tonase yang tenggelam turun setengahnya (dari 2,9 juta ton menjadi 1,4 juta).

Pada bulan Februari 1942, versi baru mesin Enigma mulai digunakan, menyebabkan lubang hitam baru dalam dekripsi pesan. Berkat dokumen yang ditemukan dari kapal selam Jerman, dan bantuan teknis dari Amerika Serikat, Bletchley Park ditemukan pada pertengahan 1943, masih di bawah dorongan Türing, fakultas penguraian pesan Jerman. Pada tahun 1944, komputer pertama dalam sejarah, Colossus, menjamin mereka memiliki daya komputasi yang cukup hingga akhir perang: Pertempuran Atlantik dimenangkan! Ini, terutama karena Jerman tidak akan pernah curiga bahwa pesan mereka didekripsi. Mereka percaya, dengan benar, bahwa pria tidak dapat mengatasi pekerjaan raksasa seperti itu. Mereka tidak tahu bahwa di Bletchley Park, di sebuah rumah besar, mesin aneh mencapai prestasi ini!

Karya Alan Tüuring untuk menguraikan pesan-pesan Jerman sangat mengubah jalannya Perang Dunia II. Beberapa ratus kapal, awak dan kargo mereka, diselamatkan. Pendaratan musim panas 1944 dapat dipersiapkan dengan tenang… Terima kasih kepada kejeniusan seorang ahli matematika!

Peran Enigma dalam Perang Dunia II

Jika Perang Dunia Pertama adalah perang posisi (maju lambat di medan perang yang saling berhadapan), Perang Dunia Kedua akan dilakukan “on the move”. Pada 14-18, komunikasi pasukan dilakukan oleh utusan di atas kuda dan oleh merpati pos atau dengan transmisi telegram yang dienkripsi dengan tangan, dengan pengkodean yang agak sederhana. Namun sejak tahun 1933, tentara Jerman mengubah strategi militernya. Ini telah memperoleh kekuatan serangan yang signifikan dengan lebih banyak persenjataan bergerak (tank, kendaraan lapis baja, pembom, dll.). Efektivitas strategi ini kemudian tergantung pada kecepatan serangan terhadap posisi musuh, dan pada koordinasi pasukan di antara mereka.

Beginilah cara mesin Enigma, yang diperkuat oleh ahli kriptografi Jerman untuk penggunaan baru ini, akan menjadi aset penting dalam mengamankan komunikasi militer. Memang, mesin ini melipatgandakan kekuatannya: cepat, lebih mudah digunakan daripada metode enkripsi lainnya berkat perangkat elektromekanis otomatisnya. Selain itu, ukurannya yang kecil memungkinkan mereka untuk dengan mudah diangkut tanpa menghambat mobilitas angkatan bersenjata yang menjadi dasar strategi baru pasukan Jerman. Ada sekitar 30.000 pada awal perang dan diperkirakan 200.000 pada akhir perang.

13.000 pesan diterjemahkan antara tahun 1939 dan 1942

Mesin itu ditemukan oleh Alexander Koch pada tahun 1919. Dia menjual patennya kepada Arthur Scherbius yang ingin memasarkannya untuk melindungi perusahaan dari spionase komersial dan industri. Enigma diadopsi oleh Kriegsmarine pada tahun 1926 dan kemudian oleh Wehrmacht pada tahun 1928. Berkat miliaran kemungkinan kombinasi, Jerman memiliki kepercayaan buta pada mesin mereka. Mereka baru mengetahui pada tahun 1970-an, dan dengan takjub, bahwa sebagian besar pesan rahasia mereka telah diterjemahkan, yang memungkinkan sekutu untuk memenangkan, antara lain, Pertempuran Atlantik dan mengalahkan ‘Afrika Korps. berguna selama pendaratan di Provence dan Normandia. Berkat Kapten Gustave Bertrand, dari dinas intelijen Prancis, atas dokumen-dokumen yang diberikan oleh Hans-Thilo Schmidt Jerman dan atas karya Biuro SzyfrÓw dari Polandia, pesan-pesan pertama diterjemahkan pada tahun 1933. Pekerjaan ini kemudian dilanjutkan oleh Alan Turing (kepada siapa sebuah film telah didedikasikan) di Bletchley Park pada awal perang.

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “ohh begitu ya…” akan sering terdengar jika Anda memasang applikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

Sumber bacaan: Cleverly Smart, Scientific American, BBC, University of St Andrews – Scotland, Harvard University

Sumber foto: Wikimedia Commons

Penjelasan foto (utama): Mesin Enigma A16672 dan mesin lain digali dari medan perang. Juga satu rotor Enigma dan kunci telegraf Morse. Barang-barang yang dipajang di Pasar Loak MIT (Massachusetts Institute of Technology).

Enigma | Mesin Penyandi Yang Memecahkan Kode Rahasia Nazi