Maquina Enigma

MAQUINA ENIGMA

Era el nombre de una maquina electromecánica de cifrado rotatorio. Dichas maquinas fueron usadas en los años 1920, en gran parte de Europa, en 1930 militares Alemanes las usaban durante la segunda guerra mundial y se atribuye que se haya logrado descifrar su algoritmo para leer los mensajes codificados que acabaron la guerra años antes de lo previsto.

La maquina funcionaba con un teclado similar al de las maquinas de escribir, al presionar las teclas se activaban interruptores eléctricos, la maquina era alimentada por una batería, la misma batería alimentaba a su vez una serie de lamparas que representaban las letras del alfabeto. En su interior la maquina enigma tenia varios discos planos que tenían 26 contactos eléctricos en cada cara del disco, cada contacto esta conectado a un contacto diferente de la cara contraria, los discos reciben el nombre de rotores.

Al presionar una tecla el primer rotor en el contacto correspondiente a esa letra pasa a la otra cara del disco en el contacto de esa cara, el pulso pasa de esa cara al siguiente contacto del segundo rotor que representa una letra diferente a la que se presiono en el teclado, a su vez pasa el pulso a la otra cara y este al otro rotor y así hasta que llega finalmente a un reflector para realizar el mismo proceso pero en sentido contrario. Este elemento daba la clave de cifrado para que se pudiera usar en el descifrado del mensaje.

Cada vez que se introduce una letra del mensaje original en el teclado, la posición de los rotores varia. En la mayoría de las versiones de la maquina enigma, cuando se presiona un letra avanza una posición del primer rotor y cuando se han introducido las 26 letras, se avanza una posición el segundo rotor y cuando este ha terminado su vuelta, se mueve una posición el tercer rotor; Debido a esta variación, dos letras idénticas en el mensaje original, por ejemplo AA, les corresponde dos letras diferentes en el mensaje cifrado, por ejemplo PH. Esto era un gran avance que impedía a los criptoanalistas descifrar el mensaje mediante un análisis estadístico. 

Ahora había un problema establecer la configuración inicial de la maquina enigma para poder cifrar y descifrar los mensajes, los alemanes les daban a los operadores de la maquina enigma un libro que contenía las configuraciones y cuantos giros deberán configurar los rotores

Un operador en particular podría seleccionar ABC, y éstos se convierten en la configuración del 'mensaje para esa sesión de cifrado'. Entonces teclearon la configuración del mensaje en la máquina que aún está con la configuración inicial. Los alemanes, creyendo que le otorgaban más seguridad al proceso, lo tecleaban dos veces, pero esto se desveló como una de las brechas de seguridad con la que "romper" el secreto de Enigma. Los resultados serían codificados para que la secuencia ABC tecleada dos veces podría convertirse en XHTLOA. El operador entonces gira los rotores a la configuración del mensaje, ABC. Entonces se teclea el resto del mensaje y lo envía por la radio.

En el extremo receptor, el funcionamiento se invierte. El operador pone la máquina en la configuración inicial e introduce las primeras seis letras del mensaje. Al hacer esto él verá ABCABC en la máquina. Entonces gira los rotores a ABC e introduce el resto del mensaje cifrado, descifrándolo. Este sistema era excelente porque el criptoánalis se basa en algún tipo de análisis de frecuencias. Aunque se enviaran muchos mensajes en cualquier día con seis letras a partir de la configuración inicial, se asumía que esas letras eran al azar. Mientras que un ataque en el propio cifrado era posible, en cada mensaje se usó un cifrado diferente, lo que hace que el análisis de frecuencia sea inútil en la práctica.

La Enigma fue muy segura. Tanto que los alemanes se confiaron mucho en ella. El tráfico cifrado con Enigma incluyó de todo, desde mensajes de alto nivel sobre las tácticas y planes, a trivialidades como informes del tiempo e incluso las felicitaciones de cumpleaños.

El secreto del cifrado de la maquina enigma se descubrió en 1929 cuando los polacos interceptaron una máquina Enigma enviada de Berlín a Varsovia que no estaba declarada como equipaje diplomático. No era una versión militar, pero proporcionó una pista de que los alemanes podrían estar utilizando una máquina de tipo Enigma. Los polacos intentaron "romper el sistema" buscando el cableado de los rotores usados en la versión del Ejército y encontrando una manera de recuperar las configuraciones usadas para cada mensaje en particular.

Un joven matemático polaco, Marian Rejewski, hizo uno de los mayores descubrimientos significativos en la historia del criptoanálisis usando técnicas fundamentales de matemáticas y estadística al encontrar una manera de combinarlas. Rejewski notó un patrón que probó ser vital; puesto que el código del mensaje se repitió dos veces al principio del mensaje, podría suponerse el cableado de un rotor no por las letras, sino por la manera que estas cambiaban.

Los polacos colegas de Rejewski, Jerzy Rozycki y Henryk Zygalski), desarrollaron un número de métodos de ayuda. Una técnica utilizaba unas tiras en blanco para cada rotor mostrando cuáles letras podrían encadenarse, bloqueando las letras que no podrían encadenarse. Los usuarios tomarían las tiras sobreponiéndolas, buscando las selecciones donde estaban completamente claras las tres letras. Los británicos también habían desarrollado tal técnica cuando tuvieron éxito en romper la Enigma comercial, aunque intentaron (y no lograron) romper las versiones militares del Enigma.

Por supuesto, unos cuantos miles de posibilidades eran aún muchas por probar. Para ayudar con esto, los polacos construyeron máquinas que consistían en "enigmas en paralelo" que llamaron bomba kryptologiczna (bomba criptológica). Es posible que el nombre fuera escogido de un tipo de un postre helado local, o del tictac que hacían las máquinas cuando generaban las combinaciones; los franceses cambiaron el nombre a bombe y los angloparlantes a bomb (nada apunta a algo explosivo). Entonces se cargarían juegos de discos posibles en la máquina y podría probarse un mensaje en las configuraciones, uno tras otro. Ahora las posibilidades eran sólo centenares. Esos centenares son un número razonable para atacar a mano.

Los polacos pudieron determinar el cableado de los rotores en uso por aquel entonces por el ejército alemán y, descifrando buena parte del tráfico del Ejército alemán en los años 1930 hasta el principio de la segunda guerra mundial. 

Sin embargo, en 1939 el ejército alemán aumentó la complejidad de sus equipos Enigma. Mientras que en el pasado utilizaban solamente tres rotores y los movían simplemente de ranura en ranura, ahora introdujeron dos rotores adicionales, usando así tres de cinco rotores a cualquier hora. Los operadores también dejaron de enviar dos veces las tres letras correspondientes a la configuración individual al principio de cada mensaje, lo que eliminó el método original de ataque.

Este gran desafío no puede ser resuelto por los británicos con los métodos actualmente existentes por varios motivos. Entre otros, la máquina Bombe diseñada para descifrar códigos de tres rotores, tardaría entre 50 y 100 veces más tiempo en descifrar cada mensaje, algo completamente inmanejable. Por lo tanto, la única solución es desarrollar una nueva Bombe de cuatro rotores y de alta velocidad.

Este es el funcionamiento de la maquina enigma y lo demas es historia; en el siguiente link encontraran un simulador de la maquina enigma para que puedan jugar con ella.

Simulador: http://enigmaco.de/enigma/enigma.swf

REFERENCIAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Enigma_(m%C3%A1quina)

http://ww2diario.blogspot.mx/2012_02_01_archive.html