Lòt atik nan seri a:
- Istwa relè a
- Istwa nan òdinatè elektwonik
- Istwa tranzistò a
- Istwa entènèt
An 1938, tèt Britanik Sekrè Entèlijans te achte tou dousman yon byen 24 ekta 80 mil de Lond. Li te lokalize nan junction de ray tren yo soti nan Lond nan nò a, ak soti nan Oxford nan lwès la rive nan Cambridge nan lès la, e li te yon kote ideyal pou yon òganizasyon ki pa ta ka wè pa nenpòt moun, men li te nan fasil rive nan pifò moun. nan sant enpòtan yo nan konesans ak otorite Britanik yo. Imobilye a ke yo rekonèt kòm , te vin sant Grann Bretay pou codebreaking pandan Dezyèm Gè Mondyal la. Sa a se petèt sèl kote nan mond lan li te ye pou patisipasyon li nan kriptografik.
tani
Nan sezon lete an 1941, travay te deja sou pye nan Bletchley kraze pi popilè machin Enigma chifreman itilize pa lame Alman an ak marin. Si ou te gade yon fim sou codebreakers Britanik yo, yo te pale sou Enigma, men nou pa pral pale sou li isit la - paske yon ti tan apre envazyon an nan Inyon Sovyetik, Bletchley te dekouvri transmisyon mesaj ak yon nouvo kalite chifreman.
Cryptanalys yo byento kalkile nati jeneral machin nan te itilize pou transmèt mesaj yo, ke yo surnome "Tunny."
Kontrèman ak Enigma, ki gen mesaj yo te dwe dechifre alamen, Tunney konekte dirèkteman nan teletype a. Teletype a konvèti chak karaktè operatè a te antre nan yon kouran pwen ak kwa (menm jan ak pwen yo ak tirè nan kòd Morse) nan estanda. ak senk karaktè pou chak lèt. Se te tèks ki pa kode. Tunney te itilize douz wou nan yon moman pou kreye pwòp kouran paralèl pwen ak kwa: kle a. Lè sa a, li te ajoute kle nan mesaj la, pwodwi chifreman transmèt sou lè a. Adisyon te fèt nan aritmetik binè, kote pwen yo koresponn ak zewo ak kwa yo koresponn ak sa yo:
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 0
Yon lòt Tanny sou bò moun k ap resevwa a ak menm paramèt yo te pwodwi menm kle a epi li te ajoute li nan mesaj la chiffres pou pwodwi orijinal la, ki te enprime sou papye pa teletype moun k ap resevwa a. Ann di nou gen yon mesaj: "dot plus dot dot plus." Nan nimewo li pral 01001. Ann ajoute yon kle o aza: 11010. 1 + 0 = 1, 1 + 1 = 0, 0 + 0 = 0, 0 + 1 = 1, 1 + 0 = 1, konsa nou jwenn chifretext la. 10011. Lè w ajoute kle a ankò, ou ka retabli mesaj orijinal la. Ann tcheke: 1 + 1 = 0, 1 + 0 = 1, 0 + 0 = 0, 1 + 1 = 0, 0 + 1 = 1, nou jwenn 01001.
Analize travay Tunney a te vin pi fasil pa lefèt ke nan premye mwa yo nan itilizasyon li yo, moun k ap voye yo te pase sou anviwònman wou yo dwe itilize anvan yo voye yon mesaj. Apre sa, Alman yo te pibliye liv kòd ak anviwònman wou prereglaj, epi moun k la sèlman te oblije voye yon kòd ke moun k ap resevwa a te kapab itilize pou jwenn anviwònman wou ki kòrèk la nan liv la. Yo te fini chanje liv kòd yo chak jou, ki vle di Bletchley te oblije pirate wou kòd yo chak maten.
Enteresan, cryptanalysts rezoud fonksyon Tunny ki baze sou kote estasyon yo voye ak k ap resevwa yo. Li te konekte sant nève yo nan gwo kòmand Alman an ak lame a ak kòmandan gwoup lame yo sou plizyè fwon militè Ewopeyen an, soti nan Lafrans okipe ak stepik Ris yo. Se te yon travay tante: piratage Tunney te pwomèt aksè dirèk nan entansyon ki pi wo nivo ak kapasite lènmi an.
Lè sa a, atravè yon konbinezon de erè pa operatè Alman, detèminasyon malen ak obstiné, jèn matematisyen an. te ale pi lwen pase konklizyon senp sou travay Tunney a. San yo pa wè machin nan tèt li, li konplètman detèmine estrikti entèn li yo. Li lojikman dedwi pozisyon yo posib nan chak wou (yo chak nan yo te gen pwòp nimewo premye li yo), ak ki jan egzakteman pozisyon nan wou yo pwodwi kle a. Ame ak enfòmasyon sa yo, Bletchley te konstwi kopi Tunney ki te kapab itilize pou dechifre mesaj-osito ke wou yo te byen ajiste.
12 wou kle nan yon machin chifre Lorenz ke yo rekonèt kòm Tanny
Heath Robinson
Rive nan fen 1942, Tat kontinye atake Tanni, li te devlope yon estrateji espesyal pou sa. Li te baze sou konsèp nan delta: sòm nan modulo 2 nan yon siyal nan yon mesaj (pwen oswa kwa, 0 oswa 1) ak youn nan pwochen. Li te reyalize ke akòz mouvman tanzantan nan wou Tunney yo, te gen yon relasyon ant delta nan tèks chifreman ak delta nan tèks kle: yo te oblije chanje ansanm. Se konsa, si ou konpare tèks chifre a ak tèks kle ki te pwodwi sou diferan paramèt wou, ou ka kalkile delta a pou chak epi konte kantite alimèt. Yon pousantaj match ki depase 50% ta dwe make yon kandida potansyèl pou kle mesaj reyèl la. Lide a te bon nan teyori, men li te enposib aplike nan pratik paske li te mande 2400 pas pou chak mesaj tcheke tout paramèt posib.
Tat te pote pwoblèm nan bay yon lòt matematisyen, Max Newman, ki te dirije depatman nan Bletchley ke tout moun te rele "Newmania." Newman te, nan premye gade, yon chwa fasil pou dirije òganizasyon entèlijans britanik sansib la, depi papa l 'te soti nan Almay. Sepandan, li te sanble fasil ke li ta espyon pou Hitler depi fanmi li te jwif. Li te tèlman enkyete sou pwogrè dominasyon Hitler an Ewòp ke li te deplase fanmi l 'nan sekirite nan New York yon ti tan apre efondreman Lafrans nan 1940, ak pou yon tan li menm li te konsidere demenaje nan Princeton.
Max Newman
Li te rive ke Newman te gen yon lide sou travay sou kalkil yo mande pa metòd la Tata - pa kreye yon machin. Bletchley te deja abitye itilize machin pou kript analiz. Men ki jan Enigma te fann. Men, Newman vin ansent yon sèten aparèy elektwonik pou travay sou chifreman Tunney la. Anvan lagè a, li te anseye nan Cambridge (youn nan elèv li yo se te Alan Turing), epi li te konnen sou kontè elektwonik Wynne-Williams te konstwi pou konte patikil nan Cavendish. Lide a te sa a: si ou senkronize de fim fèmen nan yon bouk, defile nan gwo vitès, youn nan ki te gen yon kle, ak lòt la yon mesaj chiffres, epi trete chak eleman kòm yon processeur ki konte deltas, Lè sa a, yon kontwa elektwonik te kapab. ajoute rezilta yo. Lè w li nòt final la nan fen chak kouri, yon moun ka deside si kle sa a te yon potansyèl oswa ou pa.
Li te rive ke yon gwoup enjenyè ak eksperyans apwopriye jis egziste. Pami yo te gen Wynne-Williams li menm. Turing te rekrite Wynne-Williams nan laboratwa rada Malvern pou ede kreye yon nouvo rotor pou machin Enigma a, lè l sèvi avèk elektwonik pou konte vire. Li te ede ak sa a ak yon lòt pwojè Enigma pa twa enjenyè ki soti nan Estasyon Rechèch Postal nan Dollis Hill: William Chandler, Sidney Broadhurst ak Tommy Flowers (kite m 'fè ou sonje ke Biwo Lapòs Britanik la se te yon òganizasyon gwo teknoloji, e li te responsab pa. sèlman pou lapòs sou papye, men ak pou telegrafi ak telefòn). Tou de pwojè yo te echwe epi mesye yo te rete san fè anyen konsa. Newman ranmase yo. Li nonmen Flowers pou dirije yon ekip ki te kreye yon "aparèy konbine" ki ta konte delta epi transmèt rezilta a nan yon kontwa ke Wynne-Williams t ap travay sou.
Newman te okipe enjenyè yo ak konstriksyon machin yo ak Depatman Fanm Royal Navy la ak opere machin pwosesis mesaj li yo. Gouvènman an te sèlman fè konfyans gason ki gen pozisyon lidèchip wo nivo, e fanm yo te byen fè kòm ofisye operasyon Bletchley yo, okipe tou de konfigirasyon transkripsyon mesaj ak dekodaj. Yo trè òganikman jere yo deplase soti nan travay biwo nan pran swen nan machin yo ki otomatize travay yo. Yo te rele machin yo yon fason frivol.", ekivalan Britanik [tou de se ilistratè desinatè ki dekri aparèy ekstrèmman konplèks, ankonbran ak konplike ki fè fonksyon trè senp / approx. tradiksyon].
Machin nan "Old Robinson", trè menm jan ak predesesè li yo, machin nan "Heath Robinson".
Vreman vre, Heath Robinson, byenke byen serye nan teyori, soufri nan pwoblèm grav nan pratik. Bagay pwensipal lan se te bezwen an pou senkronizasyon pafè nan de fim yo - tèks la chifreman ak tèks la kle. Nenpòt etann oswa glise nan nenpòt nan fim yo rann pasaj la tout antye inutilisab. Pou minimize risk erè, machin nan trete pa plis pase 2000 karaktè pou chak segonn, byenke senti yo ka travay pi vit. Flè, ki te dakò ak travay pwojè Heath Robinson, te kwè ke te gen yon pi bon fason: yon machin bati prèske antyèman nan eleman elektwonik.
Kolos
Thomas Flowers te travay kòm yon enjenyè nan depatman rechèch nan Biwo Lapòs Britanik la depi 1930, kote li te okòmansman te travay sou rechèch sou koneksyon kòrèk ak echwe nan nouvo echanj telefòn otomatik yo. Sa a te mennen l 'nan reflechi sou ki jan yo kreye yon vèsyon amelyore nan sistèm nan telefòn, ak nan 1935 li te kòmanse defann ranplase eleman sistèm elektwomekanik tankou relè ak sa yo elektwonik. Objektif sa a te detèmine tout karyè li nan lavni.
Tommy Flowers, alantou 1940
Pifò enjenyè yo te kritike konpozan elektwonik yo paske yo te kaprisyeuz ak enfidèl lè yo itilize sou yon gwo echèl, men Flowers te montre ke lè yo te itilize kontinyèlman ak nan pouvwa byen pi ba pase konsepsyon yo, tib vakyòm aktyèlman ekspoze lavi étonnantman long. Li te pwouve lide l 'nan ranplase tout tèminal yo rele-ton sou yon switch 1000-liy ak tib; an total te gen 3-4 mil nan yo. Enstalasyon sa a te lanse nan travay reyèl nan 1939. Pandan menm peryòd la, li te fè eksperyans ak ranplase rejis relè yo ki estoke nimewo telefòn yo ak relè elektwonik.
Flè te kwè ke Heath Robinson li te anboche pou konstwi a te seryezman defo, e ke li te kapab rezoud pwoblèm nan pi byen lè l sèvi avèk plis tib ak mwens pati mekanik. Nan mwa fevriye 1943, li te pote yon konsepsyon altènatif pou machin nan Newman. Flè malen te debarase m de kasèt kle a, elimine pwoblèm nan senkronizasyon. Machin li te gen pou jenere tèks kle a sou vole. Li ta simulation Tunney elektwonikman, ale nan tout paramèt wou yo ak konpare chak youn ak chifretèks la, anrejistreman alimèt posib. Li te estime ke apwòch sa a ta mande pou yo sèvi ak sou 1500 tib vakyòm.
Newman ak rès jesyon Bletchley yo te ensèten sou pwopozisyon sa a. Tankou pifò kontanporen Flowers yo, yo te doute si elektwonik yo ta ka fè travay sou yon echèl konsa. Anplis de sa, menm si yo ta ka fè li travay, yo te doute ke yon machin konsa ta ka bati nan tan yo dwe itil nan lagè.
Bòs Flowers 'nan Dollis Hill te ba li ale pi devan pou rasanble yon ekip pou kreye mons elektwonik sa a - Flowers ka pa te totalman sensè nan dekri l 'ki jan lide li te renmen nan Bletchley (Dapre Andrew Hodges, Flowers te di. bòs li a, Gordon Radley, ke pwojè a te travay kritik pou Bletchley, e Radley te deja tande nan men Churchill ke travay Bletchley a te yon priyorite absoli). Anplis de flè, Sidney Broadhurst ak William Chandler te jwe yon gwo wòl nan devlopman sistèm nan, ak tout antrepriz la te anplwaye prèske 50 moun, mwatye nan resous Dollis Hill la. Ekip la te enspire pa presedan yo itilize nan telefòn: mèt, lojik branch, ekipman pou routage ak tradiksyon siyal, ak ekipman pou mezi peryodik nan estati ekipman yo. Broadhurst te yon mèt nan sikui elektwomekanik sa yo, ak Flowers ak Chandler te ekspè elektwonik ki te konprann ki jan yo transfere konsèp soti nan mond lan nan relè nan mond lan nan tiyo. Nan kòmansman 1944 ekip la te prezante yon modèl k ap travay bay Bletchley. Te machin nan jeyan ame "Colossus," epi byen vit pwouve ke li te kapab eclipse Heath Robinson pa serye pwosesis 5000 karaktè pou chak segonn.
Newman ak rès jesyon an nan Bletchley byen vit reyalize ke yo te fè yon erè nan vire desann Flowers. Nan mwa fevriye 1944, yo te bay lòd pou 12 plis Colossi, ki te sipoze fonksyone pa 1ye jen - dat envazyon an nan Lafrans te planifye, byenke, nan kou, sa a te enkoni flè. Flowers te di kareman ke sa a te enposib, men ak efò ewoyik ekip li a te jere delivre yon dezyèm machin nan 31 me, nouvo manm ekip Alan Coombs te fè anpil amelyorasyon.
Konsepsyon revize a, ke yo rekonèt kòm Mark II a, te kontinye siksè premye machin nan. Anplis de sistèm ekipman pou fim, li te genyen 2400 lanp, 12 switch rotary, 800 relè ak yon machin pou ekri elektrik.
Colossus Mark II
Li te personnalisable ak fleksib ase pou okipe yon varyete travay. Apre enstalasyon, chak ekip fanm yo te konfigirasyon "Colossus" yo pou rezoud sèten pwoblèm. Yon panèl patch, menm jan ak panèl yon operatè telefòn, te nesesè yo mete kanpe bag elektwonik ki simulation wou Tunney. Yon seri switch pèmèt operatè yo configured nenpòt kantite aparèy fonksyonèl ki trete de kouran done: yon fim ekstèn ak yon siyal entèn ki te pwodwi pa bag yo. Lè yo konbine yon seri eleman lojik diferan, Colossus te kapab kalkile fonksyon Boolean abitrè ki baze sou done, sa vle di fonksyon ki ta pwodui yon 0 oswa 1. Chak inite ogmante kontwa Colossus la. Yon aparèy kontwòl separe te pran desizyon branche ki baze sou eta a nan kontwa an - pou egzanp, sispann epi enprime yon pwodiksyon si valè vann san preskripsyon an depase 1000.
Chanje panèl pou konfigirasyon "Colossus"
Ann sipoze ke Colossus la se te yon òdinatè pwogramasyon jeneral nan sans modèn. Li te kapab lojikman konbine de kouran done-yon sèl sou kasèt, ak yon sèl ki te pwodwi pa kontwa bag-epi konte kantite 1s rankontre, e se li. Anpil nan "pwogram" Colossus la te pran plas sou papye, ak operatè yo egzekite yon pye bwa desizyon prepare pa analis: di, "si pwodiksyon an nan sistèm se mwens pase X, mete kanpe konfigirasyon B epi fè Y, otreman fè Z."
Dyagram blòk wo nivo pou Colossus
Men, "Colossus" te byen kapab rezoud travay ki te bay li a. Kontrèman ak òdinatè Atanasoff-Berry a, Colossus la te trè vit - li te kapab trete 25000 karaktè pou chak segonn, chak nan yo ta ka mande plizyè operasyon Boolean. Mak II a te ogmante vitès senk fwa sou Mark I a lè li an menm tan li ak trete senk seksyon diferan nan fim. Li te refize konekte tout sistèm nan ak aparèy ralanti antre-sòti elektwomekanik, lè l sèvi avèk fotoselil (pran nan anti-avyon). ) pou lekti kasèt k ap rantre yo ak yon enskri pou tanpon pwodiksyon typewriter. Lidè ekip la ki te restore Colossus nan ane 1990 yo te montre ke li te kapab toujou byen fasil depase yon òdinatè 1995 ki baze sou Pentium nan travay li.
Machin pwisan tèks sa a te vin sant pwojè a pou kraze kòd Tunney la. Dis plis Mark II yo te konstwi anvan fen lagè a, panno yo pou yo te churned soti nan yon pousantaj de youn pa mwa pa travayè nan faktori lapòs la nan Birmingham, ki pa te gen okenn lide sa yo te fè, ak Lè sa a, reyini nan Bletchley. . Yon ofisyèl irite nan Ministè Pwovizyon pou, li te resevwa yon lòt demann pou mil tiyo espesyal, te mande si travayè lapòs yo t ap "tire yo sou Alman yo." Nan fason endistriyèl sa a, olye ke nan men-rasanble yon pwojè endividyèl, òdinatè kap vini an pa ta dwe pwodwi jiskaske ane 1950 yo. Dapre enstriksyon Flowers pou pwoteje tiyo yo, chak Colossus te opere lajounen kou lannwit jouk nan fen lagè a. Yo te kanpe tou dousman lumineux nan fènwa a, chofe sezon fredi mouye Britanik la ak pasyans ap tann enstriksyon jiskaske jou a rive lè yo pa t bezwen ankò.
Vwal nan silans
Antouzyasm natirèl pou dram curieux dewoulman nan Bletchley te mennen nan egzajerasyon brit nan reyalizasyon militè òganizasyon an. Li trè absid pou allusion, jan fim nan fè sa."[Jwèt Imitasyon an] ke sivilizasyon Britanik ta sispann egziste si se pa pou Alan Turing. "Colossus", aparamman, pa te gen okenn enpak sou kou a nan lagè an Ewòp. Reyalizasyon ki pi pibliye l 'te pwouve ke desepsyon nan aterisaj Normandy 1944 te travay. Mesaj yo te resevwa atravè Tanny te sigjere ke Alye yo te konvenk Hitler ak kòmandman li yo ke vrè kou a ta vini pi lwen bò solèy leve, nan Pas de Calais. Enfòmasyon ankourajan, men li se fasil ke diminye nivo a nan kortisol nan san an nan lòd alye a te ede genyen lagè a.
Nan lòt men an, pwogrè teknolojik yo ke Colossus prezante yo te nye. Men, mond lan pa pral konnen sa byento. Churchill te bay lòd pou yo demoute tout "Colossi" ki egziste nan moman fen jwèt la, epi yo ta dwe voye sekrè konsepsyon yo ansanm ak yo nan dechaj la. De machin yon jan kanmenm siviv santans lanmò sa a, epi yo te rete nan sèvis entèlijans Britanik jiska ane 1960 yo. Men, menm lè sa a, gouvènman Britanik la pa t leve vwal la nan silans konsènan travay nan Bletchley. Se sèlman nan ane 1970 yo ke egzistans li te vin konnen piblik la.
Desizyon an pou tout tan entèdi nenpòt diskisyon sou travay la te fèt nan Bletchley Park ta ka rele yon twòp prekosyon nan gouvènman Britanik la. Men, pou Flowers se te yon trajedi pèsonèl. Dezabiye de tout kredi ak prestij pou yo te envanteur Colossus la, li te soufri mekontantman ak fristrasyon kòm tantativ konstan l 'yo ranplase relè ak elektwonik nan sistèm telefòn Britanik la te toujou bloke. Si li te kapab demontre reyisit li nan egzanp "Colossus", li ta gen enfliyans ki nesesè pou reyalize rèv li. Men, lè reyalizasyon li yo te vin konnen, Flowers te pran retrèt depi lontan e li pa t kapab enfliyanse anyen.
Plizyè amater enfòmatik elektwonik gaye atravè mond lan te soufri nan pwoblèm ki sanble ki gen rapò ak sekrè ki antoure Colossus ak mank de prèv pou viabilite apwòch sa a. Electromechanical informatique te kapab rete wa pou kèk tan pou vini. Men, te gen yon lòt pwojè ki ta ale wout la pou informatique elektwonik pran etap prensipal la. Malgre ke li te tou rezilta nan devlopman sekrè militè yo, li pa te kache apre lagè a, men okontrè, li te revele nan mond lan ak pi gwo aplom, anba non ENIAC.
Kisa pou li:
• Jack Copeland, ed. Colossus: Sekrè yo nan òdinatè Bletchley Park's Codebreaking (2006)
• Thomas H. Flowers, “The Design of Colossus,” Annals of the History of Computing, Jiyè 1983.
• Andrew Hodges, Alan Turing: Enigma a (1983)
Sous: www.habr.com