miércoles, 15 de marzo de 2017

Criptografía y la maquina Enigma

 La criptografía es la ciencia, y el arte, de transformar un mensaje en un mensaje ininteligible, de forma que solo los que conozcan una clave puedan reconstruirlo.

Por otro lado Enigma era el nombre de una máquina que disponía de un mecanismo de cifrado rotatorio, que permitía usarla tanto para cifrar como para descifrar mensajes. Varios de sus modelos fueron muy utilizados en Europa desde inicios de los años 1920.

A continuación profundizaremos en la maquina Enigma desde una perspectiva de la criptografia; para entender un poco su funcionamiento o su manera de cifrado.

La necesidad de cifrar mensajes apareció a finales de la Primera Guerra Mundial (a pesar de que las técnicas de cifrado ya existían desde hacía tiempo).
Fue un alemán que vivía en su país, el Dr. Arthur Scherbius, quien desarrolló la máquina Enigma con propósitos comerciales. Esta máquina se utilizaba para codificar mensajes. 

En agosto de 1939, los ingleses establecieron sus servicios de Código y Cifrado en Bletchley Park (a 80 km de Londres). No menos de 12.000 científicos y matemáticos ingleses, franceses y polacos trabajaron para romper el código Enigma. Entre estos matemáticos se encontraba uno de los inventores de la informática moderna: Alan Turing, quien supervisó todo este trabajo. 

El método  de trabajo  consistía  en  el  uso  de  varios  juegos  de  26  hojas  de  papel  perforado  con  2601  agujeros, agrupados  en  51  líneas  de  agujeros  de  51  columnas.  Esto  les  permitía  hallar  la  forma  en  que  se ajustaban los rotores para formar las claves. No era una tarea fácil. En un momento, la complejidad de la Enigma obligó a los polacos a utilizar 60  “bombas  criptológicas”  y  juegos  de  60  hojas  perforadas  en  lugar  de  26. 

La clave del Enigma queda determinada por la estructura interna de los rotores y por su posición inicial.  Los  rotores  podían  ser  de  nueve  tipos  distintos,  en  los  modelos  empleados  por  el  ejército alemán,  y  de  cuatro  tipos  en  los  modelos  utilizados  por  la  marina,  tenían  que  sustituirse  con frecuencia  para  evitar  que  los  criptoanalistas  enemigos  consiguieran  alguna  pista.  De  hecho, podemos  afirmar  que  el  Enigma  está  muy  por  encima  de  los  sistemas  criptoanáliticos  de  lápiz  y papel. Para forzarlo (aunque algunos detalles de la solución se siguen manteniendo en secreto), los ingleses recurrieron a máquinas de cálculo gigantescas, llamadas justamente Colosos, a las que se puede considerar como precursoras de los ordenadores electrónicos modernos. 

Cómo funcionaba Enigma

Era particularmente simple: estaba equipado con un teclado para introducir mensajes, diferentes rotores para codificar y un panel de luz para los resultados.

Cuando se presionaba una tecla en el tablero, se encendía una letra en el panel de luz. Había 3 ruedas para codificar, llamadas "Scrambler-Rotors" (Rotores de codificación), que conectaban el tablero con el panel de luz. 

Por ejemplo, con un sólo rotor, cuando se presionaB, la corriente pasa a través del rotor y A se enciende en el panel de luz:
El rotor de Enigma
Para hacer la máquina más compleja, cuando se presiona una tecla, el rotor giraba una tuerca. Después de presionar, se obtenía lo siguiente:
el rotor de Enigma giraba una tuerca.
Dependiendo del modelo (M3 o M4), el sistema tenía 3 o 4 rotores. El segundo y tercer rotor se movían hacia una tuerca cuando el anterior había realizado una vuelta completa. Había también un panel de enchufes que mezclaba las letras del alfabeto y un proyector que enviaba la corriente hacia los rotores antes de mostrar los resultados.

En total, para las máquinas Enigma equipadas con 26 letras, había 17.576 combinaciones (26 x 26 x 26) relacionadas con la orientación de cada uno de los tres rotores, 6 combinaciones posibles relacionadas con el orden de los rotores y, por lo tanto, 100.391.791.500 conexiones posibles cuando se conectaban los seis pares de letras del panel de enchufes: 12 letras elegidas sobre 26 (¡26! /(12!14!)), luego 6 letras sobre 12 (¡12!/¡6!), y ya que algunos pares eran iguales (A/D y D/A), era necesario dividir por 26

Por lo tanto, las máquinas Enigma podían cifrar un texto utilizando ¡1016 (17.576 * 6 * 100.391.791.500) combinaciones diferentes!


FUENTES:
  • http://www.um.es/aulasenior/saavedrafajardo/trabajos/criptografia.pdf
  • http://es.ccm.net/contents/131-criptografia-enigma
  • https://es.wikipedia.org/wiki/Enigma_(m%C3%A1quina)
  • https://hipertextual.com/2011/07/la-maquina-enigma-el-sistema-de-cifrado-que-puso-en-jaque-a-europa

No hay comentarios.:

Publicar un comentario