Alan Turing

Enigma machine


enigma

Enigma M3

La prima macchina Enigma risale al 1923, venduta come semplice macchina cifratrice commerciale era principalmente indirizzata a un pubblico civile. Successivamente nel 1926 la versione commerciale di Enigma fu acquistata dalla marina militare tedesca, che nel 1932, dopo aver introdotto la famosa plugboard, la rese disponibile all’intera armata tedesca. Poco prima della guerra, nel 1939, furono aggiunti 2 rotori, portando il numero totale di scelta dei rotori da 3 a 5. La versione Enigma dell’esercito e dell’aeronautica non cambiò molto durante la guerra, principalmente perché i tedeschi pensavano fosse inviolabile, ma, nel 1942, l’ammiraglio Karl Dönitz fece realizzare per la marina militare una nuova versione di Enigma, con 4 rotori, al posto della versione standard con solamente 3 rotori.


CARATTERISTICHE

La macchina Enigma è un dispostivo elettromeccanico che permette la cifratura di qualsiasi tipo di testo. Le parti fondamentali della macchina sono:
- Una batteria
- Una tastiera
- Un pannello con 26 lampade (lettere dell’alfabeto)
- 3 o 4 rotori (dipende dalla versione di Enigma)
- Un pannello di commutazione (la plugboard)

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Schema logico del circuito elettrico

Quando si preme un pulsante sulla tastiera, un segnale elettrico passa attraverso il pannello di commutazione, i rotori e successivamente ritorna indietro per illuminare una delle 26 lampade; la lampada illuminata rappresenta la nostra lettera cifrata.

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3 rotori da inserire in Enigma

Ogni volta che si preme una lettera i rotori cambiano di posizione; Il rotore a destra cambia posizione ad ogni lettera premuta, mentre il rotore al centro e quello a sinistra sono più lenti.
All’interno dei singoli rotori sono presenti 26 contatti a destra collegati a 26 contatti a sinistra, queste connessioni permettono di ottenere una nuova lettera ogni qualvolta il rotore cambia di posizione.
Un’altra caratteristica dei singoli rotori è la presenza di una piccola spilla che permettere di spostare il cablaggio interno del rotore; le posizioni di queste spille all’esterno dei rotori vengono chiamate ring settings.
Nella versione standard di Enigma sono presenti 5 modelli di rotori, ognuno dei quali ha un cablaggio interno completamente unico. Partendo da 5 rotori i soldati ne dovevano scegliere 3 da mettere nella macchina per poter iniziare a cifrare.

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Riflettore B

Il riflettore è un’altra importante caretteristica di Enigma. All’interno del riflettore ogni lettera è collegata tramite un cavo ad un’altra e le connessioni sono simmetriche, es: se A è collegata con F, allora F è collegata con A. Questo è molto importante perché rende possibile la codifica e la decodifica di un testo, a patto di avere la configurazione iniziale della macchina. Fortunatamente per i codebreakers, il design del riflettore non permetteva a nessuna lettera di essere collegata con se stessa, questa proprietà tolse molte possibili configurazioni e aprì la porta alla crittoanalisi.

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The Plugboard

Infine, situato di fronte alla macchina, troviamo il pannello di commutazione. Una standard Enigma machine durante la guerra era dotata di 10 cavi. Ogni cavo collegava 2 lettere tra di loro. Questa connessione scambiava le lettere prima e dopo il passaggio attraverso i rotori. Le lettere collegate tramite la plugboard venivano definite ‘stecker pairs’, mentre quelle non collegate ‘unsteckered’. La plugboard è l’elemento che esercita la maggiore influenza sul numero totale di configurazioni possibili ed è quindi molto importante per la sicurezza della macchina.

Per aggiungere un'ulteriore livello di complessità, la configurazione con la quale decifrare i messaggi veniva cambiata ogni giorno; I soldati tedeschi per sapere la configurazione da utilizzare erano equipaggiati con dei fogli contenenti le diverse configurazioni per ogni giorno del mese.

Il numero totale di configurazioni di una standard Enigma machine è pari a:

Numero di configurazioni
Scelta di 3 rotori su 5 60
Scelta della posizione iniziale per ogni rotore17.576
Scelta di 10 paia di lettere da collegare nella plugboard 150.738.274.937.250
TOTALE 158.962.555.217.826.360.000

Se, sotto un profilo teorico la macchina era veramente inviolabile, l’uso negligente da parte dei tedeschi permise ai codebeakers prima in Polonia e successivamente a Bletchley Park di violare Enigma.

Per un simulatore digitale della macchina Enigma seguire il link simulatore Enigma machine.

Dopo la seconda guerra mondiale la macchina Enigma fu la base per la realizzazioni di una serie di macchine cifranti più complesse, come ad esempio la Typex, utilizzata dagli inglesi, oppure la M-125 FIALAK, utilizzata dai russi.