Maquina Enigma

Maquina Enigma

HISTORIA

La criptografía, históricamente, ha estado vinculada a las campañas militares y los secretos de los gobiernos, se dice que la primera técnica criptográfica se usó en el siglo V a.C en la antigua Grecia y posteriormente, por Julio César en sus campañas militares.

El interés en la criptografía comenzó en Alemania durante la Primera Guerra Mundial pero se detuvo en 1918 después del Armisticio.

Después de la primera guerra mundial, el inventor alemán Arthur Scherbius creó la máquina Enigma con la finalidad de venderla no solo al ejército sino también a muchas empresas del país. La máquina iba en una caja de dimensiones 34cm x 28cm x 15cm y pesaba unos 12 kg.

Su idea, patentada en febrero de 1918, consistía en aplicar el Cifrado de Vigenère que consiste en utilizar un algoritmo de sustitución de unas letras por otras. Como Scherbius no contaba con recursos para fabricarla, se asoció con Willie Korn que tenía una compañía llamada Enigma Chiffiermaschinen AG en Berlín. Ambos mejoraron el diseño y en 1923 la presentaron en la Exhibición Postal Internacional de Berlín para el cifrado de secretos comerciales.

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.

Maquina Enigma

FUNCIONAMIENTO

Uno de los sistemas más sencillos de encriptar mensajes es la transposición simple, es decir, que cada letra es sustituida por otra. El problema es que por análisis de frecuencia podemos descubrir que si en un mensaje la letra que más se repite es la “l”, se puede inferir que está sustituyendo a la “e” la más común en nuestro idioma.

Si, en vez de sustituir la “e” por la “l” siempre, vamos variando la sustitución por diferentes caracteres, el análisis de frecuencias ya no sería tan útil, y con los medios de la época, el trabajo podría ser imposible. Esto es lo que hace básicamente la Enigma.

Estaba formada por tres componentes conectadas por cables que combinados constituían una compleja máquina para cifrar: Un teclado para escribir cada letra del texto en claro; una unidad modificadora formada por tres rotores, un clavijero y un reflector; y un tablero donde quedaba iluminada la letra cifrada.

Interior de la maquina enigma

Cada rotor era un disco con dos caras y con 26 contactos eléctricos, uno por cada letra del alfabeto. El clavijero estaba colocado entre el teclado y el primer rotor, con el objetivo de intercambiar 6 pares de letras. Mientras que el reflector conseguía que al codificar un mensaje cifrado, usando las mismas posiciones iniciales de los rotores y los mismos pares de letras interconectadas en el clavijero, se obtuviese el mensaje en claro.

Podemos imaginar el efecto de un rotor como el de una permutación en las posiciones de las letras del alfabeto, con la característica que cada vez que se codifica una letra, el rotor se desplaza una posición y, por tanto, la permutación sobre el alfabeto es distinta. Sin embargo, al codificar 26 veces una letra obtendríamos su codificación inicial. Para evitar precisamente esa repetición, nunca deseada en criptografía, la máquina constaba de tres rotores, de manera que al codificar una letra saltaba una posición el rotor más rápido, el de más a la derecha. Una vez había dado una vuelta entera, empezaba a rotar el de en medio (para cada nuevo movimiento había que esperar los 26 movimientos del rotor rápido) hasta llegar al menos rápido que era el de la izquierda.

La combinación de los tres rotores da una cifra posible de 17.576 cifras (26 X 26 X 26); es decir, que si un mensaje tuviera más de 17.576 letras, aparecerían repeticiones.

El panel de clavijas (Steckerbrett) era un conjunto de las veintiseis letras que podían ser puenteadas por medio de unos cables (venían diez con cada máquina) que servían para puentear una letra con otra. Como ejemplo, si conectáramos la F con la R, al teclear una de ellas, sería enviada a los rotores la otra, con lo que aumentaba la complejidad del cifrado.

Con todos estos sistemas, se garantiza que una letra no puede ser cifrada como sí misma.

METODO DE CIFRADO

Cifrado de Vigenere

El cifrado Vigenère es un cifrado basado en diferentes series de caracteres o letras del cifrado César formando estos caracteres una tabla, llamada tabla de Vigenère, que se usa como clave. El cifrado de Vigenère es un cifrado de sustitución simple polialfabético.

El cifrado Vigenère se ha reinventado muchas veces. El método original fue descrito por Giovan Battista Belasso en su libro de 1553 La cifra del Sig. Giovan Battista Belasso. Sin embargo, fue incorrectamente atribuido más tarde a Blaise de Vigenère, concretamente en el siglo XIX, y por ello aún se le conoce como el "cifrado Vigenère".

Cuadro de Vigenere con las 27 letras de alfabeto

Este cifrado es conocido porque es fácil de entender e implementar, además parece irresoluble; esto le hizo valedor del apodo el código indescifrable (le chiffre indéchiffrable, en francés).

Ejemplo de cómo funciona:

Es una tabla con los alfabetos empezando cada vez por una letra posterior.

Mensaje: P A R I S V A U T B I E N U N E M E S S E

Clave: L O U P L O U P L O U P L O U P L O U P L

Criptograma: A O L X D J U J E P C T Y I H T X S M

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