Cipher Enigma adalah sandi lapangan yang digunakan oleh Jerman selama Perang Dunia II. Enigma adalah salah satu mesin enkripsi paling terkenal dalam sejarah. Mesin Enigma pertama ditemukan oleh seorang insinyur Jerman bernama Arthur Scherbius pada akhir Perang Dunia I. Ini telah digunakan secara komersial sejak awal 1920-an dan juga digunakan oleh militer dan layanan pemerintah dari sejumlah negara, termasuk Jerman, sebelum dan selama Perang Dunia II untuk mengirimkan pesan berkode. Banyak model Enigma yang berbeda telah diproduksi, tetapi model militer Jerman dan sandi "Enigma" Jerman adalah yang paling terkenal dan didiskusikan.
Memecahkan sandi Enigma selama Perang Dunia II
Beberapa sejarawan percaya bahwa pemecahan sandi Enigma adalah kemenangan terpenting bagi kekuatan Sekutu selama Perang Dunia II. Mesin Enigma memungkinkan miliaran cara untuk menyandikan pesan, sehingga sangat sulit bagi negara lain untuk memecahkan kode Jerman selama Perang Dunia II. Untuk sementara kode itu tampak kebal. Kemudian Alan Turing danpeneliti lain mengeksploitasi beberapa kelemahan dalam implementasi kode Enigma dan memperoleh akses ke buku kode Jerman, memungkinkan mereka untuk membuat mesin yang disebut Bombe. Dia membantu memecahkan versi Enigma yang paling sulit. Polandia pada tahun 2007 mengeluarkan koin untuk menghormati peringatan 75 tahun pemecahan sandi Enigma - 2 złoty dari emas utara. Di tengah adalah lambang Polandia, dan di lingkaran ada rel-roda Enigma.
Arti memecahkan sandi untuk sekutu
Beberapa sejarawan percaya bahwa peretasan Enigma adalah satu-satunya kemenangan terpenting bagi Sekutu selama Perang Dunia II. Menggunakan informasi yang mereka uraikan dari Jerman, Sekutu mampu mencegah banyak serangan. Tetapi untuk menghindari kecurigaan bahwa mereka menemukan cara untuk menguraikan pesan, Sekutu harus mengizinkan beberapa serangan, meskipun faktanya mereka memiliki pengetahuan untuk menghentikannya. Hal ini dijelaskan dalam film "The Imitation Game", dirilis pada tahun 2014.
Mesin "Enigma": deskripsi, komponen
Mesin Enigma terdiri dari beberapa bagian, termasuk keyboard, papan, rotor, dan sirkuit elektronik internal. Beberapa di antaranya memiliki fitur tambahan. Pesan yang dikodekan adalah serangkaian huruf yang berubah menjadi kalimat yang jelas ketika diuraikan. Mesin Enigma menggunakan bentuk enkripsi substitusi. Enkripsi substitusi adalah cara sederhana untuk menyandikan pesan, tetapi kode semacam itu cukup mudah untuk dipecahkan. Tetapi mesin Enigma dirancang sedemikian rupa sehingga rotor kanan majusatu posisi segera setelah menekan tombol enter. Dengan demikian, enkripsi huruf sebenarnya dimulai saat rotor berada di posisi sebelum AAA. Biasanya posisi ini adalah AAZ.
Cara kerja sandi Enigma
Contoh sederhana skema enkripsi substitusi adalah sandi Caesar. Ini terdiri dari mengubah tempat setiap huruf alfabet. Misalnya, ketika digeser 3 tempat, huruf A akan menggantikan G. Tapi mesin cipher Enigma tidak diragukan lagi jauh lebih kuat daripada cipher Caesar sederhana. Mereka menggunakan bentuk sandi substitusi, tetapi setiap kali sebuah huruf dicocokkan dengan yang lain, seluruh skema pengkodean berubah. Varian Enigma cipher - pada foto di bawah ini.
Setelah menekan setiap tombol, rotor bergerak dan mengarahkan arus di jalur yang berbeda ke huruf terbuka lainnya. Jadi, untuk penekanan tombol pertama, satu pengkodean dihasilkan, dan untuk penekanan tombol kedua, yang lain. Ini sangat meningkatkan jumlah opsi pengkodean yang mungkin, karena setiap kali tombol ditekan pada mesin Enigma, rotor berputar dan kode berubah.
Prinsip mesin Enigma
Saat tombol ditekan pada keyboard, satu atau lebih rotor bergerak untuk membentuk konfigurasi rotor baru yang akan mengkodekan satu huruf sebagai huruf lainnya. Arus mengalir melalui mesin dan satu lampu di papan lampu menyala untuk menunjukkan huruf keluaran. Contoh sandi Enigma tampak seperti ini: jika tombol P ditekan, dan mesin Enigma mengkodekan huruf ini sebagai A, padapanel lampu akan menyala A. Setiap bulan, operator Enigma menerima buku kode yang menunjukkan pengaturan mana yang akan digunakan setiap hari.
Skema enkripsi
Rangkaiannya mirip dengan panel patch telepon kuno yang memiliki sepuluh kabel, dengan dua ujung di setiap kabel yang dapat dicolokkan ke soket. Setiap kabel steker dapat memasangkan dua huruf dengan menghubungkan salah satu ujung kabel ke satu slot huruf dan ujung lainnya ke huruf lainnya. Dua huruf dalam pasangan akan bertukar, jadi jika B terhubung ke G, G menjadi B dan B menjadi G. Ini memberikan lapisan enkripsi tambahan untuk militer.
Pengkodean pesan
Setiap rotor mesin memiliki 2626 angka atau huruf. Mesin Enigma dapat menggunakan tiga rotor sekaligus, tetapi ini dapat diubah dari lima set, menghasilkan ribuan kemungkinan konfigurasi. "Kunci" cipher Enigma terdiri dari beberapa elemen: rotor dan urutannya, posisi awal, dan skema perpindahan. Dengan asumsi bahwa rotor bergerak dari kiri ke kanan, dan huruf A akan dienkripsi, maka ketika huruf A dienkripsi, setiap rotor berada pada posisi semula - AAA. Saat rotor bergerak dari kiri ke kanan, karakter A akan melewati yang ketiga terlebih dahulu. Setiap rotor melakukan operasi penggantian. Oleh karena itu, setelah karakter A melewati yang ketiga, keluar sebagai B. Sekarang huruf B dimasukkan melalui rotor kedua, di mana ia digantikan oleh J, dan pada J pertama diubah menjadi Z. Setelah Enigma cipher lewatmelalui semua rotor, ia menuju ke deflektor dan melalui penggantian sederhana lainnya.
Kunci untuk mendekripsi pesan
Setelah keluar dari reflektor, pesan dikirim melalui rotor ke arah yang berlawanan, dengan penggantian terbalik diterapkan. Setelah itu, simbol A akan berubah menjadi U. Setiap rotor, pada rim, memiliki alfabet, sehingga operator dapat mengatur urutan tertentu. Misalnya, operator dapat memutar rotor pertama untuk menampilkan D, memutar kedua untuk menampilkan K, dan memutar slot ketiga untuk menampilkan P. Dengan set awal tiga angka atau huruf yang ditampilkan pada mesin pengirim ketika ia mulai mengetik pesan., penerima dapat memecahkan kodenya dengan menyetel mesin Enigma yang identik ke setelan pengirim awal.
Kekurangan metode enkripsi Enigma
Kelemahan utama dari Enigma cipher adalah bahwa surat itu tidak akan pernah bisa dikodekan sebagaimana adanya. Dengan kata lain, A tidak akan pernah dikodekan sebagai A. Ini adalah kesalahan besar dalam kode Enigma karena memberikan sepotong informasi yang dapat digunakan untuk mendekripsi pesan. Jika dekoder dapat menebak kata atau frasa yang mungkin muncul dalam pesan, informasi ini akan membantu mereka menguraikan kode. Karena orang Jerman selalu mengirim pesan cuaca di awal dan biasanya menyertakan frasa dengan salam tradisional mereka di akhir pesan, ditemukan frasa yang mendekatidecoder untuk diurai.
Mobil Alan Turing dan Gordon Welchman
Alan Turing dan Gordon Welchman mengembangkan mesin yang disebut Bombe yang menggunakan sirkuit listrik untuk menguraikan pesan yang disandikan Enigma dalam waktu kurang dari 20 menit. Mesin Bombe berusaha untuk menentukan pengaturan rotor dan sirkuit mesin Enigma yang digunakan untuk mengirim pesan kode yang diberikan. Kendaraan Bombe Inggris standar pada dasarnya adalah 36 kendaraan Enigma yang dihubungkan bersama. Jadi, dia membuat model beberapa mesin Enigma sekaligus.
Seperti apa Bombe itu
Kebanyakan mesin Enigma memiliki tiga rotor, dan masing-masing simulator Enigma di Bombe memiliki tiga drum, satu untuk setiap rotor. Drum Bombe diberi kode warna agar sesuai dengan rotor yang mereka simulasikan. Drum diatur sedemikian rupa sehingga bagian atas dari ketiganya mensimulasikan rotor kiri Enigma, yang tengah mensimulasikan rotor tengah, dan bagian bawah mensimulasikan rotor kanan. Untuk setiap putaran penuh gulungan atas, gulungan tengah dinaikkan satu posisi, hal yang sama terjadi pada gulungan tengah dan bawah, sehingga jumlah posisi menjadi 17.576 posisi mesin Enigma 3-rotor.
Decoder bekerja
Untuk setiap konfigurasi rotor, pada setiap putaran drum, mesin Bombe membuat asumsi tentang pengaturan rangkaian, misalnya A terhubung ke Z. Jika asumsi ternyata salah, mesin ditolak itu dan tidak menggunakannya lagi, dan tidak menghabiskan waktu untuk memeriksasalah satu dari ini nanti. Mesin Bombe menggeser posisi rotor dan memilih tebakan baru dan mengulangi proses ini sampai pengaturan pengaturan yang memuaskan muncul. Jika mesin "menebak" bahwa A terhubung ke Z, maka dipahami bahwa B harus terhubung ke E, dan seterusnya. Jika pengujian tidak menghasilkan kontradiksi, mesin akan berhenti dan dekoder akan menggunakan konfigurasi yang dipilih sebagai kunci pesan.
