اعظم جهاز تشفير ” إنجما ” Enigma

جهاز إنجما هو جهاز تشفير تم تطويره واستخدامه في الفترة من أوائل إلى منتصف القرن 20 لحماية الاتصالات التجارية والدبلوماسية والعسكرية، وكان يستخدم على نطاق واسع من قبل ألمانيا النازية خلال الحرب العالمية الثانية في جميع فروع الجيش الألماني.

مميزات جهاز تشفير إنجما

– يحتوي الجهاز على آلية دوار كهروميكانيكية تدفع 26 حرفا من الأبجدية. في الاستخدام العادي، يقوم شخص ما بإدخال نص على لوحة مفاتيح Enigma ويقوم شخص آخر بكتابة أي من 26 مصباحا أعلى لوحة المفاتيح. يضيء كل مصباح عند الضغط على المفتاح، وعند إدخال نص عادي، تكون الحروف المضاءة هي النص المشفر. وعند إدخال النص المشفر، يتم تحويله مرة أخرى إلى نص عادي.

تعمل آلية الدوار على تغيير التوصيلات الكهربائية بين المفاتيح والمصابيح عند كل ضغطة على المفتاح. يعتمد أمان النظام على إعدادات جهاز Enigma التي تتغير يوميا، استنادا إلى قوائم المفاتيح السرية الموزعة مسبقا، بالإضافة إلى الإعدادات الأخرى التي تتغير لكل رسالة. يجب على محطة الاستقبال معرفة واستخدام الإعدادات الدقيقة التي تستخدمها محطة الإرسال لفك تشفير الرسالة بنجاح.

– قدمت ألمانيا سلسلة من التحسينات على Enigma، وهذه أعاقت جهود فك التشفير بدرجات متفاوتة، فإنها لم تمنع في نهاية المطاف بريطانيا وحلفائها من استغلال الرسائل المشفرة من Enigma كمصدر رئيسي للمخابرات خلال الحرب، يقول العديد من المعلقين إن تدفق المعلومات الاستخباراتية قد قلص الحرب بشكل كبير وربما غيّر نتائجها.

تاريخ جهاز التشفير إنجما

اخترع لغزا من قبل المهندس الألماني آرثر شيربيوس في نهاية الحرب العالمية الأولى، وكانت منتجة الشركة الألمانية شيربيوس وريتر التي أسسها آرثر شيربيوس حاصلة على براءة الاختراع لأفكار آلة التشفير في عام 1918 وبدأت في تسويق المنتج النهائي تحت اسم العلامة التجارية “إنيغما” في عام 1923، والتي كانت تستهدف الأسواق التجارية في البداية، وقد استخدمت النماذج المبكرة تجاريا منذ أوائل العشرينيات من القرن الماضي، واعتمدتها الخدمات العسكرية والحكومية في العديد من البلدان، وأبرزها ألمانيا النازية قبل وأثناء الحرب العالمية الثانية.

– تم إنتاج العديد من طرازات Enigma المختلفة، ولكن النماذج العسكرية الألمانية، التي تحتوي على لوحة توصيل، كانت الأكثر تعقيدًا، وكانت النماذج اليابانية والإيطالية أيضا قيد الاستخدام، مع اعتماده (بشكل معدّل قليلاً) من قبل البحرية الألمانية في عام 1926 والجيش والقوات الجوية الألمانية بعد فترة وجيزة، أصبح اسم Enigma معروفًا على نطاق واسع في الأوساط العسكرية.

– أكد التخطيط العسكري الألماني قبل الحرب على تكتيكات سريعة ومتحركة، تُعرف لاحقًا باسم الحرب الخاطفة، والتي تعتمد على الاتصال اللاسلكي من أجل القيادة والتنسيق، نظرًا لأن الخصوم من المحتمل أن يعترضوا الإشارات اللاسلكية، يجب حماية الرسائل بتشفير آمن، ويتميز جهاز إنيجما بأنه آلة صغيرة ومحمولة بسهولة.

تصميم جهاز تشفير إنجما

مثل آلات الدوار الأخرى، فإن آلة Enigma هي مزيج من النظم الفرعية الميكانيكية والكهربائية، يتكون النظام الفرعي الميكانيكية من لوحة مفاتيح، مجموعة من الأقراص الدوارة تدعى الدوّارات مرتبة بشكل مجاور على طول محور دوران واحد من مكونات التنقل المختلفة لتشغيل دوار واحد على الأقل مع كل مفتاح ضغط، وسلسلة من المصابيح، واحدة لكل حرف.

المسار الكهربائي لجهاز تشفير إنجما

– تعمل الأجزاء الميكانيكية بطريقة تشكل دوائر كهربائية مختلفة . عند الضغط على المفتاح، يدور دوار واحد أو أكثر على محور الدوران، توجد على جانبي الدوارات سلسلة من الاتصالات الكهربائية التي، بعد الدوران، تصطف مع جهات الاتصال على الدوارات الأخرى أو الأسلاك الثابتة على طرفي المغزل.

– عندما يتم محاذاة الدوارات بشكل صحيح ، يتم توصيل كل مفتاح على لوحة المفاتيح بمسار كهربائي فريد من خلال سلسلة من الاتصالات والأسلاك الداخلية، يتدفق التيار، عادةً من البطارية، عبر المفتاح المضغوط، إلى مجموعة الدوائر التي تم تكوينها حديثًا ويعود للخارج مرة أخرى، في نهاية المطاف يضيء مصباح عرض واحد، مما يدل على حرف الإخراج.

على سبيل المثال، عندما يتم تشفير رسالة ويبدأ النص المشفر بـ ANX، يقوم المشغل أولا بالضغط على المفتاح، وقد يضيء مصباح Z، لذا سيكون حرف Z هو الحرف الأول في النص المشفر. ثم يضغط المشغل على حرف N، ثم على حرف X بنفس الطريقة، وهكذا.

الدوران الكهربائي بالجهاز

– وقد دعا البريطانيون إلى تقدم الدوار بخلاف الدوران الأيسر، وقد تحقق ذلك من خلال آلية السقاطة والدبابيس، كان لكل دوار عدد من الأسنان يبلغ 26 سنًا، وفي كل مرة يتم فيها الضغط على مفتاح، تحركت مجموعة من البيادق المحملة بنابض للأمام في انسجام تام، في محاولة للانخراط مع السقاطة.

– حلقة الأبجدية من الدوار إلى اليمين منعت عادة هذا، عندما تدور هذه الحلقة مع الدوار الخاص بها، فإن الشق المُصنَّع بداخلها سيحكم في النهاية مع البيدق، مما يسمح له بالتفاعل مع السقاطة، ويدفع الدوار على يساره دس الدبابيس اليمنى، التي لا يوجد بها دوار وحلقة على يمينها، دوّارها بكل اكتئاب رئيسي.

بالنسبة للدوار الأحادي الشق في الموضع الأيمن، يدور الدوار الأوسط مرة واحدة لكل 26 خطوة للدوار الأيمن، وبالمثل بالنسبة للدوارات الاثنين والثلاثة. وبالنسبة للدوار ذي الشقين، فإن الدوران الموجود على يساره يتحول مرتين لكل دورة.