Aner Artikelen an der Serie:
- Geschicht vum Relais
- Geschicht vun elektronesche Computeren
- Geschicht vun der Transistor
- Internet Geschicht
Am Joer 1938 huet de Chef vun der britescher Secret Intelligence roueg eng 24 Hektar Immobilie 80 Meilen vu London kaaft. Et war op der Kräizung vun den Eisebunnen vu London am Norden, a vun Oxford am Westen op Cambridge am Osten, a war eng ideal Plaz fir eng Organisatioun, déi vu jidderengem net gesi wier, awer bannent einfach erreechbar vun de meeschte war. vun de wichtege Wëssenszentren.an déi britesch Autoritéiten. D'Propriétéit bekannt als , gouf Groussbritannien Zentrum fir Codebreaking während dem Zweete Weltkrich. Dëst ass vläicht déi eenzeg Plaz op der Welt bekannt fir seng Engagement an der Kryptografie.
tann
Am Summer 1941 goufe schonn zu Bletchley geschafft fir déi berühmt Enigma Verschlësselungsmaschinn ze briechen, déi vun der däitscher Arméi a Marine benotzt gouf. Wann Dir e Film iwwer britesch Codebreakers gekuckt hutt, hunn se iwwer Enigma geschwat, awer mir wäerten net hei schwätzen - well kuerz no der Invasioun vun der Sowjetunioun, huet de Bletchley d'Transmissioun vu Messagen mat enger neier Zort Verschlësselung entdeckt.
Cryptanalytiker hu geschwënn d'allgemeng Natur vun der Maschinn erausfonnt, déi benotzt gëtt fir Messagen ze vermëttelen, déi se de Spëtznumm "Tunny" genannt hunn.
Am Géigesaz zu Enigma, deem seng Messagen mat der Hand entschlësselt musse ginn, huet den Tunney direkt un den Teletyp verbonnen. Den Teletyp huet all Charakter, deen vum Bedreiwer aginn ass, ëmgewandelt an e Stroum vu Punkten a Kräizer (ähnlech wéi d'Punkten an Bindestrecken vum Morse Code) am Standard mat fënnef Zeechen pro Bréif. Et war onverschlësselte Text. Tunney huet zwielef Rieder gläichzäiteg benotzt fir hiren eegene parallele Stroum vu Punkten a Kräizer ze kreéieren: de Schlëssel. Si huet dunn de Schlëssel zum Message bäigefüügt, a produzéiert Chiffertext iwwer d'Loft iwwerdroen. D'Additioun gouf a binärer Arithmetik duerchgefouert, wou Punkte mat Nullen entspriechen a Kräizer entspriechen:
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 0
Eng aner Tanny op der Säit vum Empfänger mat de selwechte Astellungen huet dee selwechte Schlëssel produzéiert an et an de verschlësselte Message bäigefüügt fir den Original ze produzéieren, deen op Pabeier vum Teletype vum Empfänger gedréckt gouf. Loosst eis soen datt mir e Message hunn: "Punkt plus Punkt Punkt Plus." An Zuelen wäert et 01001. Loosst eis en zoufälleg Schlëssel addéieren: 11010. 1 + 0 = 1, 1 + 1 = 0, 0 + 0 = 0, 0 + 1 = 1, 1 + 0 = 1, also kréien mir de Chiffertext 10011. Andeems Dir de Schlëssel erëm derbäi kënnt, kënnt Dir d'Original Noriicht restauréieren. Loosst eis kucken: 1 + 1 = 0, 1 + 0 = 1, 0 + 0 = 0, 1 + 1 = 0, 0 + 1 = 1, mir kréien 01001.
Parsing Tunney d'Aarbecht war méi einfach gemaach vun der Tatsaach, datt an de fréie Méint vu senger Benotzung, Sender weider Rad Astellunge benotzt ginn ier e Message schécken. Spéider, verëffentlecht den Däitschen Code Bicher mat Preset Rad Astellunge, an de Sender huet nëmmen e Code ze schécken, datt den Destinataire benotzen kann déi richteg Rad Kader am Buch ze fannen. Si hunn endlech d'Codebicher all Dag geännert, wat bedeit datt de Bletchley all Moien d'Code Rieder muss hacken.
Interessanterweis hunn d'Kryptanalytiker d'Tunny-Funktioun geléist baséiert op der Plaz vun de Send- a Empfangstatiounen. Et huet d'Nervezentren vum däitschen Héichkommando mat de Kommandanten vun der Arméi an der Arméigrupp op verschiddenen europäesche Militärfronten verbonnen, vu besat Frankräich bis op de russesche Steppen. Et war eng verlockend Aufgab: Hacking Tunney versprach direkten Zougang zu den héchste Niveau Intentiounen a Fäegkeeten vum Feind.
Dann, duerch eng Kombinatioun vu Feeler vun däitschen Opérateuren, lëschteg an haart Determinatioun, de jonke Mathematiker vill méi wäit gaangen wéi einfach Conclusiounen iwwer Tunney senger Aarbecht. Ouni d'Maschinn selwer ze gesinn, huet hien seng intern Struktur komplett bestëmmt. Hien ofgeleet logesch déi méiglech Positiounen vun all Rad (all vun deem hat seng eege Prime Zuel), a wéi genee d'Positioun vun de Rieder de Schlëssel generéiert. Bewaffnet mat dëser Informatioun huet de Bletchley Repliken vum Tunney gebaut, déi benotzt kënne fir Messagen z'entschlësselen - soubal d'Rieder richteg ugepasst goufen.
12 Schlëssel Rieder vun enger Lorenz Chiffer Maschinn bekannt als Tanny
Heath Robinson
Bis Enn 1942 huet Tat weider Tanni attackéiert, nodeems se eng speziell Strategie dofir entwéckelt hunn. Et war op d'Konzept vun Delta baséiert: der Modulo 2 Zomm vun engem Signal an engem Message (Punkt oder Kräiz, 0 oder 1) mat der nächster. Hien huet gemierkt datt duerch d'intermittéiert Bewegung vun den Tunney Rieder eng Relatioun tëscht dem Chiffertextdelta an dem Schlësseltextdelta war: Si hu missen zesummen änneren. Also wann Dir de Chiffertext mat der keytext op verschiddene Rad Astellunge generéiert vergläichen, Dir kënnt d'Delta fir all Berechent an d'Zuel vun Matcher zielen. E Match Taux gutt iwwer 50% soll e Potential Kandidat fir de richtege Message Schlëssel markéieren. D'Iddi war gutt an der Theorie, awer et war onméiglech an der Praxis ëmzesetzen, well et erfuerdert 2400 Passë fir all Message ze maachen fir all méiglech Astellungen ze kontrolléieren.
Den Tat huet de Problem un en anere Mathematiker bruecht, Max Newman, deen d'Departement zu Bletchley geleet huet, déi jidderee "Newmania" genannt huet. Den Newman war op den éischte Bléck eng onwahrscheinlech Wiel fir déi sensibel britesch Geheimdéngschtorganisatioun ze féieren, well säi Papp aus Däitschland war. Wéi och ëmmer, et war onwahrscheinlech datt hie fir Hitler géif spionéieren, well seng Famill jiddesch war. Hie war sou besuergt iwwer de Fortschrëtt vun der Herrschaft vum Hitler an Europa, datt hie seng Famill kuerz nom Zesummebroch vu Frankräich am Joer 1940 an d'Sécherheet vun New York geplënnert huet, a fir eng Zäit selwer iwwerluecht huet op Princeton ze plënneren.
Max Newman
Et ass sou geschitt, datt Newman eng Iddi hat iwwer d'Berechnungen ze schaffen, déi vun der Tata Method erfuerderlech sinn - andeems Dir eng Maschinn erstallt. Bletchley war scho benotzt fir Maschinnen fir Kryptoanalyse ze benotzen. Dëst ass wéi Enigma geknackt gouf. Awer Newman huet e bestëmmten elektroneschen Apparat konzipéiert fir um Tunney Chiffer ze schaffen. Virum Krich huet hien zu Cambridge geléiert (ee vu senge Schüler war den Alan Turing), a wousst iwwer d'elektronesch Zähler déi vum Wynne-Williams gebaut goufen fir Partikelen zu Cavendish ze zielen. D'Iddi war dëst: wann Dir zwee Filmer synchroniséiert, déi an enger Loop zougemaach ginn, mat héijer Geschwindegkeet scrollen, vun deenen een e Schlëssel hat, an deen aneren e verschlësselte Message, an all Element als Prozessor behandelt deen Deltas gezielt huet, da kéint en elektronesche Konter addéieren d'Resultater. Andeems Dir d'Finale Score um Enn vun all Laf liesen, konnt een entscheeden ob dëse Schlëssel e potenzielle war oder net.
Et ass geschitt, datt et just eng Grupp vun Ingenieuren mat passenden Erfahrung existéiert. Dorënner war de Wynne-Williams selwer. Den Turing rekrutéiert Wynne-Williams vum Malvern Radar Laboratory fir ze hëllefen en neie Rotor fir d'Enigma Maschinn ze kreéieren, mat Elektronik fir Wendungen ze zielen. Hie gouf mat dësem an engem aneren Enigma Projet vun dräi Ingenieuren vun der Post Research Station zu Dollis Hill assistéiert: William Chandler, Sidney Broadhurst an Tommy Flowers (loosst mech drun erënneren datt d'britesch Postbüro eng High-Tech Organisatioun war, a verantwortlech war net nëmme fir Pabeierpost, awer a fir Telegraphie an Telefonie). Béid Projete si gescheitert an d'Männer goufen idle gelooss. Newman huet se gesammelt. Hien ernannt Blummen fir eng Équipe ze féieren, déi e "Kombinatiounsapparat" erstallt huet, deen Deltas zielt an d'Resultat op e Konter iwwerdroen, deen de Wynne-Williams geschafft huet.
Newman huet d'Ingenieuren besat fir d'Maschinnen ze bauen an d'Fraenabteilung vun der Royal Navy mat senge Messageveraarbechtungsmaschinnen ze bedreiwen. D'Regierung huet nëmme Männer mat héije Leadership Positiounen vertraut, a Frae hunn et gutt gemaach wéi dem Bletchley seng Operatiounsoffizéier, souwuel d'Transkriptiouns- an d'Dekodéierungsopstellunge behandelen. Si hunn et ganz organesch fäerdeg bruecht, vun der klerikalescher Aarbecht op d'Maschinnen ze këmmeren, déi hir Aarbecht automatiséiert hunn. Si hunn hiren Auto frivol genannt "", britesch Äquivalent [béid waren Cartoonist Illustratoren déi extrem komplex, voluminös a komplizéiert Apparater duergestallt hunn, déi ganz einfach Funktiounen ausféieren / ca. Iwwersetzung].
Den Auto "Old Robinson", ganz ähnlech wéi säi Virgänger, den Auto "Heath Robinson".
Tatsächlech, Heath Robinson, obwuel zimlech zouverlässeg an Theorie, leiden ënner sérieux Problemer an der Praxis. Den Haapt Saach war de Besoin fir eng perfekt Synchroniséierung vun den zwee Filmer - de Chiffertext an de Schlësseltext. All Ausdehnung oder Rutsch vun engem vun de Filmer huet de ganze Passage onbrauchbar gemaach. Fir de Risiko vu Feeler ze minimiséieren, huet d'Maschinn net méi wéi 2000 Zeechen pro Sekonn veraarbecht, obwuel d'Gürtel méi séier funktionnéiere kënnen. Blummen, déi onwuel mat der Aarbecht vum Heath Robinson-Projet ausgemaach hunn, hunn gegleeft datt et e bessere Wee wier: eng Maschinn déi bal ganz aus elektronesche Komponenten gebaut gouf.
Koloss
Den Thomas Flowers huet vun 1930 un als Ingenieur am Fuerschungsdepartement vun der britescher Post geschafft, wou hien ufanks un der Recherche iwwer falsch a gescheitert Verbindungen an neien automateschen Telefonsenzen geschafft huet. Dëst huet him dozou gefouert, wéi een eng verbessert Versioun vum Telefonsystem erstallt, a bis 1935 huet hien ugefaang fir elektromechanesch Systemkomponente wéi Relais duerch elektronesch z'ersetzen. Dëst Zil huet seng ganz zukünfteg Carrière bestëmmt.
Tommy Blummen, ëm 1940
Déi meescht Ingenieuren hunn elektronesch Komponenten kritiséiert fir kaprizesch an onzouverlässeg ze sinn wann se op grousser Skala benotzt ginn, awer Blummen hunn gewisen datt wa se kontinuéierlech benotzt ginn a mat Kräfte wäit ënner hirem Design, Vakuumröhre tatsächlech erstaunlech laang Liewensdauer ausgestallt hunn. Hien huet seng Iddien bewisen andeems hien all d'Klacktonklemmen op engem 1000-Linn-Schalter mat Réier ersat huet; am Ganzen waren et 3-4 dausend vun hinnen. Dës Installatioun gouf am Joer 1939 a richteg Aarbecht lancéiert. Wärend der selwechter Period huet hien experimentéiert mat der Ersatz vun de Relaisregisteren, déi d'Telefonsnummere gespäichert hunn, duerch elektronesch Relais.
Blummen hunn gegleeft datt den Heath Robinson, deen hien agestallt huet fir ze bauen, eescht fehlerhaft war, an datt hien de Problem vill besser léise kéint andeems hien méi Réier a manner mechanesch Deeler benotzt. Am Februar 1943 huet hien en alternativen Design fir d'Maschinn op Newman bruecht. Blummen hunn d'Schlësselband clever entlooss, de Synchroniséierungsproblem eliminéiert. Seng Maschinn huet de Schlëssel Text op der fléien Generéiere. Si géif den Tunney elektronesch simuléieren, duerch all d'Rad-Astellunge goen an all eenzel mam Chiffertext vergläicht, wahrscheinlech Mätscher opzehuelen. Hien huet geschat datt dës Approche d'Benotzung vu ronn 1500 Vakuumröhren erfuerdert.
Newman an de Rescht vun Bletchley Gestioun waren skeptesch vun dëser Propositioun. Wéi déi meescht Zäitgenossen vu Flowers, hunn si gezweiwelt, ob d'Elektronik kéint op esou enger Skala funktionnéieren. Ausserdeem, och wann et konnt gemaach ginn ze schaffen, si hunn gezweiwelt datt sou eng Maschinn an der Zäit gebaut ka ginn fir am Krich nëtzlech ze sinn.
Flowers 'Chef um Dollis Hill huet him de Go-Ahead ginn fir en Team ze sammelen fir dëst elektronescht Monster ze kreéieren - Blummen hu vläicht net ganz oprecht gewiescht fir him ze beschreiwen wéi vill seng Iddi zu Bletchley gefall war (No Andrew Hodges, Blummen gesot. säi Chef, Gordon Radley, datt de Projet war kritesch Aarbecht fir Bletchley, an Radley hat schonn aus Churchill héieren dass Bletchley senger Aarbecht eng absolut Prioritéit war). Nieft Blummen hunn de Sidney Broadhurst an de William Chandler eng grouss Roll an der Entwécklung vum System gespillt, an déi ganz Entreprise huet bal 50 Leit beschäftegt, d'Halschent vun de Ressourcen vum Dollis Hill. D'Team gouf inspiréiert vu Virgäng, déi an der Telefonie benotzt ginn: Meter, Filiallogik, Ausrüstung fir Routing a Signaliwwersetzung, an Ausrüstung fir periodesch Miessunge vum Ausrüstungsstatus. De Broadhurst war e Meeschter vun esou elektromechanesche Circuiten, a Blummen a Chandler waren Elektronikexperten, déi verstanen hunn wéi Konzepter aus der Welt vun de Relais an d'Welt vun de Ventile transferéiert ginn. Am fréien 1944 huet d'Team en Aarbechtsmodell dem Bletchley presentéiert. Déi gigantesch Maschinn gouf "Colossus" genannt, a séier bewisen datt et den Heath Robinson kéint iwwerwannen andeems se 5000 Zeechen pro Sekonn zouverlässeg veraarbecht hunn.
Den Newman an de Rescht vun der Gestioun bei Bletchley hu séier gemierkt datt si e Feeler gemaach hunn fir Blummen ofzeginn. Am Februar 1944 hunn se 12 weider Kolosse bestallt, déi bis den 1. Juni operationell sollten sinn - den Datum wou d'Invasioun vu Frankräich geplangt war, obwuel dat natierlech fir Blummen onbekannt war. Flowers sot direkt datt dëst onméiglech wier, awer mat heroeschen Efforten huet seng Equipe et fäerdeg bruecht en zweeten Auto bis den 31. Mee ze liwweren, un deem den neie Teammember Alan Coombs vill Verbesserunge gemaach huet.
De revidéierten Design, bekannt als Mark II, huet den Erfolleg vun der éischter Maschinn weidergefouert. Nieft dem Filmversuergungssystem besteet et aus 2400 Luuchten, 12 Rotatiounsschalter, 800 Relais an eng elektresch Schreifmaschinn.
Koloss Mark II
Et war personaliséierbar a flexibel genuch fir eng Vielfalt vun Aufgaben ze verschaffen. No der Installatioun huet jiddereng vun den Dammenequipen hiren "Colossus" konfiguréiert fir verschidde Problemer ze léisen. E Patch Panel, ähnlech wéi e Panel vun engem Telefonbetreiber, war gebraucht fir elektronesch Réng opzestellen déi Tunney Rieder simuléiert hunn. E Set vu Schalter erlaabt d'Betreiber all Zuel vu funktionnelle Geräter ze konfiguréieren déi zwee Datestroum veraarbecht hunn: en externe Film an en internt Signal generéiert vun de Réng. Andeems Dir eng Rei vu verschiddene Logikelementer kombinéiere konnt, konnt de Colossus arbiträr boolesch Funktiounen op Basis vun Daten berechnen, dat heescht Funktiounen, déi e produzéieren 0 oder 1. All Eenheet huet de Colossus Konter erhéicht. En getrennten Kontrollapparat huet Verzweigungsentscheedungen baséiert op dem Zoustand vum Comptoir - zum Beispill stoppen an en Ausgang drécken wann de Konterwäert 1000 iwwerschratt ass.
Schaltpanel fir "Colossus" ze konfiguréieren
Loosst eis unhuelen datt de Koloss en allgemeng Zweck programméierbare Computer am modernen Sënn war. Et kéint logesch zwee Datestroum kombinéieren - een op Band, an een duerch Ringzähler generéiert - an d'Zuel vun den XNUMXs zielen déi begéint sinn, an dat ass et. Vill vun der "Programméierung" vum Colossus huet op Pabeier stattfonnt, mat Opérateuren, déi en Entscheedungsbam ausféieren, déi vun Analysten virbereet sinn: "wann de Systemausgang manner wéi X ass, Konfiguratioun B a maachen Y, soss Z."
Héich Niveau Blockdiagramm fir Colossus
Trotzdem, "Koloss" war ganz kapabel der Aufgab ze léisen him zougewisen. Am Géigesaz zum Atanasoff-Berry Computer war de Colossus extrem séier - et konnt 25000 Zeeche pro Sekonn veraarbecht ginn, déi jidderee e puer boolesch Operatiounen erfuerdert. De Mark II huet d'Geschwindegkeet fënneffach iwwer de Mark I erhéicht andeems se gläichzäiteg fënnef verschidde Sektioune vum Film liesen a veraarbecht hunn. Et huet refuséiert de ganze System mat luesen elektromechaneschen Input-Output-Geräter ze verbannen, mat Fotozellen (vun Anti-Fliger geholl) ) fir Entréeën Bänner ze liesen an e Register fir d'Schreifmaschinn ze pufferen. De Leader vun der Équipe, déi de Colossus an den 1990er restauréiert huet, huet gewisen datt hien nach ëmmer e Pentium-baséierte Computer vun 1995 op senger Aarbecht einfach iwwerpréift.
Dës mächteg Wuertveraarbechtungsmaschinn gouf den Zentrum vum Projet fir den Tunney Code ze briechen. Zéng méi Mark II goufe virum Enn vum Krich gebaut, fir déi Paneele fir déi mat engem Taux vun engem pro Mount vun Aarbechter an der Postfabréck zu Birmingham ausgeschnidden goufen, déi keng Ahnung haten wat se maachen, an duerno zu Bletchley versammelt goufen. . Een irritéierten Beamten aus dem Versuergungsministère, nodeems hien eng aner Demande fir dausend speziell Ventile kritt huet, huet gefrot ob d'Postaarbechter "se op d'Däitsch schéissen." An dëser industrieller Aart a Weis, anstatt duerch d'Handmontage vun engem individuellen Projet, géif den nächste Computer eréischt an den 1950er Jore produzéiert ginn. Ënnert Blummen Instruktioune fir d'Ventile ze schützen, huet all Colossus Dag an Nuecht bis zum Enn vum Krich operéiert. Si stoungen roueg an der Däischtert glänzend, hunn de naass britesche Wanter erwiermt an gedëlleg op Instruktioune gewaart bis den Dag koum, wou se net méi gebraucht goufen.
Schleier vun der Rou
Natierlech Begeeschterung fir den intriganten Drama, deen sech um Bletchley entfalt, huet zu enger grousser Iwwerdreiung vun de militäresche Leeschtungen vun der Organisatioun gefouert. Et ass schrecklech absurd ze hinzeweisen, wéi de Film dat mécht."[The Imitation Game] datt d'britesch Zivilisatioun géif ophalen ze existéieren wann net fir den Alan Turing. "Koloss", anscheinend, hat keen Afloss op de Verlaf vum Krich an Europa. Seng meescht publizéiert Erreeche war beweisen datt d'Normandie Landung Täuschung 1944 geschafft huet. D'Messagen, déi duerch d'Tanny kritt goufen, hu virgeschloen, datt d'Alliéierten den Hitler a säi Kommando erfollegräich iwwerzeegt haten, datt de richtege Schlag méi no Oste géif kommen, am Pas de Calais. Encouragéierend Informatioun, awer et ass onwahrscheinlech datt d'Reduktioun vum Niveau vum Cortisol am Blutt vum Alliéierten Kommando gehollef huet de Krich ze gewannen.
Op der anerer Säit waren déi technologesch Fortschrëtter, déi de Colossus presentéiert huet, onbestreideg. Awer d'Welt wäert dat net geschwënn wëssen. De Churchill huet bestallt datt all "Colossi" existéieren am Moment vum Enn vum Spill ofgebaut ginn, an d'Geheimnis vun hirem Design sollt mat hinnen op d'Deponie geschéckt ginn. Zwee Gefierer hunn iergendwéi dësen Doudesuerdnung iwwerlieft, a sinn am britesche Geheimdéngscht bis an d'1960er Jore bliwwen. Awer och dann huet d'britesch Regierung de Schleier vun der Rou iwwer d'Aarbecht um Bletchley net opgehuewen. Et war eréischt an den 1970er Joren datt seng Existenz ëffentlech bekannt gouf.
D'Decisioun fir permanent all Diskussioun iwwer d'Aarbechten am Bletchley Park ze verbidden, kéint eng iwwervirsiichteg vun der britescher Regierung genannt ginn. Awer fir Blummen war et eng perséinlech Tragedie. Entlooss vum ganze Kreditt a Prestige fir den Erfinder vum Colossus ze sinn, huet hien Onzefriddenheet a Frustratioun gelidden, well seng konstant Versuche fir Relais mat Elektronik am briteschen Telefonsystem ze ersetzen kontinuéierlech blockéiert goufen. Wann hien duerch d'Beispill vum "Colossus" seng Erreeche konnt weisen, hätt hien den Afloss, deen néideg ass fir säin Dram ze realiséieren. Awer wéi seng Leeschtunge bekannt ginn, Blummen hate scho laang zréckgezunn a konnt näischt beaflossen.
Verschidde elektronesch Rechenbegeeschterten, déi ronderëm d'Welt verspreet sinn, leiden ënner ähnlechen Probleemer am Zesummenhang mat der Geheimnis ronderëm de Colossus an dem Mangel u Beweiser fir d'Viabilitéit vun dëser Approche. Elektromechanesch Informatik kéint nach eng Zäit laang Kinnek bleiwen. Awer et war e weidere Projet deen de Wee fir elektronesch Informatik am Mëttelpunkt géif huelen. Och wann et och d'Resultat vu geheime militäreschen Entwécklungen war, war et nom Krich net verstoppt, mä am Géigendeel, et gouf der Welt mat gréisster Aplomb opgedeckt, ënner dem Numm ENIAC.
Wat ze liesen:
• Jack Copeland, ed. Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers (2006)
• Thomas H. Flowers, "The Design of Colossus", Annals of the History of Computing, Juli 1983
• Andrew Hodges, Alan Turing: The Enigma (1983)
Source: will.com