Typ en chiffermaskin
I kryptografins historia , 91-shiki ōbun injiki ( 九一式欧文印字機 , "System 91 Typewriter for European Characters") eller Angōki Taipu-A ( 暗号機 タイ プA") , kod " Terdype A Ci " USA, var en diplomatisk kryptografisk maskin som användes av det japanska utrikeskontoret före och under andra världskriget . En relativt enkel enhet, den bröts snabbt av västerländska kryptografer. Det röda chiffret efterträddes av typ B "lila"-maskinen ( 九七式印字機 , 97-shiki ōbun injiki , "System 97-skrivmaskin för europeiska karaktärer") som använde några av samma principer. Parallell användning av de två systemen hjälpte till att bryta det lila systemet.
Det röda chiffret ska inte förväxlas med den röda sjökoden , som användes av den kejserliga japanska flottan mellan krigen. Det senare var ett kodbokssystem , inte ett chiffer.
Drift
Den röda maskinen krypterade och dekrypterade texter skrivna med latinska tecken (endast alfabetiskt) för överföring via kabeltjänster. Dessa tjänster tog en lägre avgift för texter som kunde uttalas än för slumpmässiga teckensträngar; därför producerade maskinen telegrafkod genom att kryptera vokalerna separat från konsonanterna , så att texten förblev en serie stavelser. (Bokstaven "Y" behandlades som en vokal.) Enligt International Telegraph Unions bestämmelser vid den tiden debiterades uttalbara ord i telegram en lägre avgift än outtalbara kodgrupper. "Sex och tjugoårseffekten" (som amerikanska analytiker hänvisade till det) var en stor svaghet som japanerna fortsatte med i det lila systemet.
Själva kryptering tillhandahölls genom en enda halvrotor; ingångskontakterna var genom släpringar , som var och en var ansluten till en enda utgångskontakt på rotorn. Eftersom både vokaler och konsonanter passerades genom samma rotor, hade den sextio kontakter (den minsta gemensamma multipeln av sex och tjugo); ledningar säkerställde att de två grupperna hölls åtskilda. Släpringarna var anslutna till ingångstangentbordet genom en plugboard ; återigen organiserades detta för att hålla vokalerna och konsonanterna åtskilda.
Rotorn vred minst ett steg efter varje bokstav. Mängden rotation styrdes av brythjulet, som var kopplat till rotorn, och som hade upp till fyrtiosju stift i sig. Upp till elva av dessa stift (i en förutbestämd uppsättning positioner) var borttagbara; i praktiken togs från fyra till sex stift bort. Rotationen av hjulet stoppades när nästa stift nåddes; därför, om nästa tapp togs bort, skulle rotorn flytta fram två ställen istället för en. Det oregelbundna rotationsmönstret producerade ett Alberti-chiffer .
Historia
Sårbarheten hos japanska kodsystem offentliggjordes 1931 när Herbert Yardley publicerade The American Black Chamber , en populär redogörelse för hans kodbrytande aktiviteter för den amerikanska regeringen där han diskuterade brytandet av japanska koder och deras användning under Washington Naval Conference . Dessa uppenbarelser fick japanerna att titta på maskinchiffer.
Systemet introducerades 1930-1931 (91:an i beteckningen hänvisar till det japanska kejsaråret 2591), med hjälp av en omvänd konstruerad version av en maskin från företaget Boris Hagelin . Hagelins mest sofistikerade system var rotormaskiner som liknade de som användes under andra världskriget, men eftersom han inte litade på att japanerna skulle hedra sina patent skickade han istället en mer primitiv anordning designad av Arvid Damm . Det var denna maskin som japanerna använde som grund för sin design; den separata krypteringen av vokalerna var dock strikt ett japanskt bidrag.
Koden bröts framgångsrikt av tre oberoende arbetsgrupper. Den brittiska lösningen kom först, med Hugh Foss och Oliver Strachey som utarbetade koden 1934, och Harold Kenworthys butik tillverkade en replik, "J-maskinen", ett år senare. Amerikanska försök att bryta systemet väntade till 1935. I Army SIS -gruppen bröts systemet av Frank Rowlett och Solomon Kullback ; för flottan krediteras i allmänhet Agnes Driscoll . (Hon löste faktiskt Orange (eller M-1) chiffer som användes av sjöattachéer, men som det visade sig var de två systemen i huvudsak desamma.) Amerikanerna konstruerade också en replikmaskin för att påskynda lösningar; denna maskin hade två halvrotorer för att lösa vokalerna och konsonanterna separat. SIS-gruppen kallade det från början helt enkelt som den "japanska kodmaskinen", men beslutade att en så beskrivande term var en säkerhetsrisk; eftersom det var det första japanska maskinchifferet som löstes, bestämde de sig för att börja i början av spektrumet och döpte det till "RED".
Den LILA maskinen började ersätta det RÖDA systemet 1938, men initiala installationer var på stora poster; mindre viktiga ambassader och konsulat fortsatte att använda det gamla systemet. Detta var en av många brister i japansk användning av kryptering som hjälpte till att göra PURPLE-systemet sårbart för sprickor, för nu fanns det en del identisk trafik på båda systemen, vilket möjliggjorde cribbning . En mycket allvarligare brist var att LILA-maskinen bibehöll "sexor/tjugotal"-divisionen, även om de RÖDA maskinerna sedan dess hade modifierats för att tillåta sex bokstäver att användas för vokalkrypteringen. Efter arton månaders arbete knäcktes den LILA enheten och producerade viktig underrättelseinformation fram till krigets slut.
Underrättelseresultat av RÖDA avlyssningar var inte lika dramatiska, men viktig underrättelseinformation erhölls. Till exempel kunde amerikanska kryptoanalytiker ge detaljer om trepartspakten mellan axelmakterna. Rapporter om sjöförsöken av slagskeppet Nagato avkodades också, vilket ledde till viktiga förändringar av USS North Carolina (BB-55), som sedan designades för att matcha det japanska skeppets prestanda.
Vidare läsning
- Kapitel 7 i Computer Security and Cryptography (Konheim, Alan G., Wiley-Interscience, 2007, s. 191–211) har en omfattande analys av RED-chifferet.
