Фриц Менцер - Fritz Menzer

Оствин Фриц Менцер (* 6 апреля 1908 г. в Херрндорфе около Niederschöna в Саксония между Хемниц и Дрезден † умер 25 октября 2005 г. Бад-Хомбург-фор-дер-Хёэ[1]) был немец криптолог, кто до и во время Вторая Мировая Война, работал в В 7 / VI, то Вермахт Агентство связи, позже работающее в (OKW / Chi ), которое было шифровальным бюро высшего командования нацистской партии, а позже в Абвер, служба военной разведки Вермахта, и участвовал в разработке и производстве криптографических устройств и процедур, а также в управлении безопасностью своими собственными методами.[2]

Жизнь

В 18 лет он присоединился к Рейхсвер механиком и был назначен моторизованный батальон с расположением в Лейпциг. Мензер уже проявил интерес к криптографии и получил патент на «комбинированный прибор для измерения углов и длины, данные [из которого] выражались в зашифрованном виде в четырехзначной комбинации букв».[2] После 12 лет службы в Корпусе связи, где дослужился до звания Oberfunkmeister (старший унтер-офицер), где в его обязанности входило ежедневно лизать и запечатывать сотни конвертов, в конце концов его отправили в OKW / Chi для тестирования.[3] После проверки его склонности и способностей к криптоанализ получил признание в Армейской школе связи, был переведен в Шифровальный отдел Верховного командования вермахта (OKW / Chi) в мае 1933 года, где он обучался методам криптоанализа, в том числе руководителем основной группы B, Вильгельм Феннер. Год спустя, в 1936 г., в коллективе под руководством Отто Буггиш, он разработал криптоаналитические методы, чтобы взломать С-36, а роторный ключ шифровальная машина Швеция Борис Хагелин тип. Кроме того, он разработал криптоаналитический метод взлома собственной машины Вермахта, Энигма машина. Впоследствии ему было поручено возглавить собственное подразделение в OKW / Chi, которое должно было заниматься криптоанализом зарубежных криптографических методов, а также разработкой и проверкой безопасности собственных процедур и созданием новых средств криптоанализа. Таким образом, в возрасте 28 лет Фриц Менцер стал начальником службы безопасности связи немецкой армии.[2] Мензер заявил тогда:

Поскольку войска и их командование, из-за незнания научного статуса криптоаналитических методов, считали шифрование тормозом современной техники связи; Мне часто приходилось преодолевать большие трудности, чтобы реализовать свои идеи.

Солдатская служба закончилась 31 мая 1938 года в звании старшего радиотехника. Он остался в OKW / Chi как гражданское лицо. Два года спустя, в 1940 году, он был назначен в правительство (Немецкий: Regierungsinspektor) инспектор, и ему было поручено управление подразделением IIc OKW / Chi, занимающимся разработкой и производством специального шифрования для государственных учреждений, таких как Главное управление безопасности Рейха и Абвер, а также для немецкой промышленности.[4] 1 апреля 1940 года ему было присвоено звание старшего государственного инспектора. В связи с повышенным вниманием к криптографической безопасности и связи на большие расстояния в начале 1942 года секция Мензера была разбита на три функциональных подраздела. Позже в 1942 г. Адмирал Канарис, возложил на Menzer ответственность за тестирование безопасности криптографических систем Абвера.[2]

В какой степени Фрица Менцера действительно можно считать изобретатель различных, частично инновационных ключевых машин, таких как ключевой автомат 39 и ключевой механизм 41, также Гитлермюле является спорным "Всегда огнестрельное оружие", а не OKW / Chi. Тем не менее, он, вероятно, хотя бы участвовал в проектировании машин и доверял их техническую экспертизу.

Позже в 1942 году Канарис поручил Menzer провести проверку безопасности своих собственных криптографических процедур. Мензер признал явные криптографические слабости используемых методов и летом 1943 года переработал все ручные методы, используемые Абвером. Он представил ABC Schlüssel, Процедура 62 и Процедура 40, которые все были двойным транспонированием (Шифр транспонирования ) и замена системы, а также Schlüsselrad или Cipher Wheel, автоклав.

Он оставался советником криптолога в обороне до конца войны, которую он испытал не в Берлине, а вместе с частью OKW / Chi под руководством Вильгельма Феннера на юге Рейха, в Верфен. 23 апреля 1945 г. ОКВ / Чи было официально расформировано, а штат был переведен в General der Nachrichtenaufklärung (GdNA) [5] Незадолго до того, как американская армия достигла своего местоположения примерно в 40 км к югу от Зальцбург, они сожгли свои документы или бросили их в Зальцах. С капитуляцией Вермахта 8 мая 1945 года служба была прекращена для всех бывших членов ОКВ. Мензер был схвачен и интернирован в Американский лагерь Нойфельд возле Мюнхен.[2]

17 июня он был освобожден и отправился в Советская зона оккупации (СБЗ), сначала в г. Лейпциг, а 22 сентября по Zschopau, где он работал учителем с января 1946 года. Вскоре после этого, из-за его прошлого в вермахте, он был безуспешно уволен. В суматохе начала Холодная война он снова вошел в контакт с американцами в Берлин 8 сентября 1947 года и был доставлен в Оберурзель в Кэмп Кинг недалеко от Франкфурта-на-Майне. После возвращения в Жхопов 12 сентября он был арестован 20 сентября советскими русскими и заключен в тюрьму в г. Дрезден и допросили относительно его контактов с американцами. Наконец, 13 марта 1948 года он был освобожден после того, как согласился шпионить в пользу Советов. В апреле 1949 года он решил бежать из советской зоны и проехал через Западный Берлин в западные оккупационные зоны (Оккупированная союзниками Германия ). В последний раз его имя фигурировало в документах в 1951 году.[2]

В уведомлении о смерти из Франкфурта-на-Майне указано, что он умер в возрасте 97 лет. Соответственно, он был похоронен 5 ноября 2005 г. в г. Bad Homburg[1]

Изобретения Мензера

Во время службы Менцера в OKW / Chi и Абвере между 1935 и 1945 годами он отвечал за ряд достижений в области машинной криптографии. Его техника заключалась в адаптации использования штифтов Хагелина для обеспечения нерегулярного движения колеса в криптографических машинах.[2]

Перед Второй мировой войной в Германии использовались шифровальные машины двух типов. Это были Enigma шифровальной машины и криптографической машины типа Хагелина. В последнем случае все колеса включались один раз при каждом шифровании, причем цикл был расширен за счет использования разных длина колеса. Для Enigma движение было одометр -типа, с единственной вариацией, являющейся начальной точкой цикла на каждом роторе. Изобретения Фрица Менцера были разработаны для того, чтобы сделать такие движения непредсказуемыми.[2]

Типы устройств и описание
Немецкое имя устройстваПереводГод изобретенияПримечания к устройству
LückenfüllerwalzeКолесо для заполнения зазоровФевраль 1943 г.В обычном роторе Enigma с левой стороны у него было подвижное (относительно ротора) кольцо с одной ведущей выемкой, а справа фиксированное блокирующее колесо с 26 выемками, которое регулировало привод. Когда ведущая выемка на одном роторе достигает позиции считывания, следующий подчиненный ротор перемещается на одну позицию. Для Lückenfüllerwalze кольцо с пазами было закреплено на роторе и имело 26 пазов для привода, любую из которых можно было заполнить, чтобы сделать их неактивными, что обеспечивало неравномерный шаг подчиненного ротора.[2][6][7] Доктор Вальтер Фрике отвечал за первоначальный дизайн устройства.[8]
Schlüsselgerät 39 (SG-39)Ключевое устройство 391939
Основная статья: Schlüsselgerät 39
M40Устройство 40Февраль 1940 г.Это была машина, разработанная Menzer в 1940 году и никогда не использовавшаяся. В эксплуатации машина была механической. Это был цилиндр с примерно 30 ячейками для шифровальных алфавитов. Эти прорези вращались рукояткой и могли перемещаться от 0 до 3 прорезей после каждой буквы. Обычный текстовый алфавит был смешанным и находился в фиксированной горизонтальной прорези. Обычный текст был зашифрован путем чтения от этого простого текстового алфавита до шифралфавита, который был поднесен к нему. Отто Буггиш описал принципы как принципы Таблица Триттхейма, исторический криптографический принцип 17 века.[9]

Это была форма Полиалфавитный шифр. Движение регулировалось тремя (или, возможно, четырьмя) положительными и отрицательными установками выступов, как в машинах Хагелина. Движение представляло собой сумму положительных настроек, подчиняющихся принципу перекрытия, в принципе аналогичному М-209 устройство. Отто Буггиш не знал ни цикла движения колес, ни деталей конструкции, с помощью которой они действовали, чтобы изменять движение при повороте кривошипа.[9]

Дополнительная безопасность была обеспечена за счет одновременного использования всего 36 полосок, при этом оставалось около 4 пустых слотов. Когда эти слоты достигли позиции шифрования, случайная буква была выбрана и вставлена ​​в зашифрованный текст, и буква обычного текста была зашифрована следующей полосой, которая попала в позицию шифрования.[9]

Не было сформулировано никаких идей относительно общего количества полосок, которые будут использоваться, или частоты изменения настроек. Предварительные испытания, проведенные доктором Дерингом и Отто Буггишем, дали машине высокий рейтинг безопасности. Однако он был таким же громоздким, как и Enigma устройство шифрования и не могло печатать буквы, что было тогда главным желаемым усовершенствованием. По этим причинам он был отклонен, и когда-либо была построена только лабораторная модель.[10][9]

Schlüsselgerät 41 (SG-41)Ключевое устройство 411941
Schlüsselgerät 41 - Гитлермюле
Основная статья: Schlüsselgerät 41

Эта шифровальная машина была основана на шифровании Хагелина, но включала механизм для переменного шага колес Хагелина. Устройство имело шесть взаимно заправленных штифтов. Первые пять из этих колес имели удары 1,2,4,8 и 10 соответственно. Шестое колесо делало эти удары положительными и отрицательными. Цикл шифрования одной буквы состоял из трех элементов:

  1. Это имело место тогда и только тогда, когда шестое колесо имело активный штифт положение индекса движения. Если это было так, то происходило все следующее: Колесо 1 переместилось на один шаг. Каждое из оставшихся четырех колес переместилось на один шаг, если у колеса слева от него не было активного штифта в положение индекса движения в этом случае он сдвинется на два шага.
  2. Был сгенерирован ключевой удар, который представлял собой сумму всех ударов колес, которые имели активные штифты в положение индекса удара. Однако, если шестое колесо имело активный штифт в положение индекса удара, ключевой удар будет 25 минус сумма всех остальных ударов. В таких обстоятельствах ключ сам себя дополняет.
  3. Идентично шагу 1, за исключением случаев, когда это произошло независимо от того, было ли у колеса 6 активный штифт в положение индекса движения. На этом этапе Колесо 6 также перешло на одно или два положения, в зависимости от состояния Колеса 5.

Первоначальные спецификации требовали, чтобы подразделения перед дивизией использовали легкую и прочную машину. Menzer разработал его, чтобы обеспечить шифровальную ленту, управляемую с клавиатуры, чтобы повысить скорость шифрования. В результате работы с клавиатурой он смог изменить расположение букв на печатных колесах, чтобы сгладить счетчик частоты шифрования.

Во время войны не хватало алюминия и магния, в результате чего машина весила от 12 до 15 кг, что было слишком тяжело для использования в полевых условиях. Удаление клавиатуры сделало бы машину легче, но конструкция печатающих колес не позволяла напрямую использовать их для шифрования. Производство остановилось, потому что никто не знал, что делать. Было построено около 1000 машин, которые были переданы Абверу, который начал их использовать в 1944 году.[2] В Люфтваффе предположительно использовал их для трафика с 10 цифрами, который, возможно, использовался для сводок погоды.[11]

SchlüsselkastenКлючница, Шифровальный ящикCipher Box был механическим шифровальным устройством, в котором использовались принципы скользящих полос. По сути, это было 3/4 фунт алюминий коробка, содержащая три шкворня Хагелина и цилиндрическую пружину, определяющую шаг скользящей полосы или логарифмическая линейка в верхней части коробки ".

Два алфавиты были написаны на логарифмической линейке, по 13 знаков каждой на фиксированной основе и по 13 знаков в верхней и нижней части скользящей полосы. Последние были написаны так, что только один алфавит в каждый момент времени соответствовал фазе. Алфавиты можно было менять сколько угодно раз.

При использовании затвор тянули вправо до упора, заводя пружину, приводившую в движение механизм. Нажатие кнопки позволяет сдвинуть слайд влево. Находясь в одной или обеих позициях чтения, , все розовые были неактивны, слайд остановился и шифрование прошло. Если шаг пришел из один, или и вместе слайд сделал дополнительный шаг. Когда слайд остановился, верхний или нижний алфавит совпадали по фазе, и значение шифра могло быть считано. Повторное нажатие кнопки позволит полоске сдвинуться влево до следующей остановки.

Многие устройства Enigma планировалось заменить на Schlüssselkasten. У него был довольно высокий уровень безопасности. Учитывая алфавиты на боковой линейке, можно было восстановить образцы булавок с помощью шпаргалки примерно из 30 букв. Без кроватки потребовалась бы компьютерная помощь и потребовалось бы большое количество шифров для восстановления алфавитов. Была рассмотрена модификация, в которой два 26-значных алфавита были сдвинуты друг против друга, а не 13-символьные сегменты. Это значительно повысило бы безопасность устройства, поскольку для восстановления алфавитов потребовалось бы больше текста. Однако это упростило бы восстановление рисунка выводов после восстановления алфавита. Решение одного сообщения было маловероятным[2][12][13]

SchlüsselscheibeСтопорная шайбаЭто было разработано Menzer для использования агенты. Принцип действия был аналогичен Schlüssselkasten. Использовались три сбрасываемых, но постоянно зазубренных колеса. Для шифрования внутренний диск вращали, заводя пружину. Нажатие кнопки освободит внутренний диск и позволит ему вращаться, пока он не остановится зазубринами. Если бы внутренний диск остановился в положении, в котором его буквы совпадали по фазе с буквами внешнего диска, значение шифра было бы считано напрямую. Если бы остановка находилась в промежуточном положении, будет считан номер строки напротив простого значения, а значение шифра будет взято из ячейки с этим номером.[2][14][15]
SchlüssselradКлючевое колесоSchlüssselrad был шифровальным устройством с ручным управлением, также предназначенным для использования агентом. Он состоял из двух дисков. Нижний диск имел 52 выемки или отверстия по краю, в которые можно было вставить карандаш или стилус, чтобы повернуть диск. На лицевой стороне диска было 52 ячейки, в которые можно было вписать алфавит, смешанный с клавиатуры, дважды по часовой стрелке. Верхний диск имел прямой стандартный алфавит, начертанный по часовой стрелке на одной половине его периферии, рядом с полукруглыми окнами, которые, когда два диска были собраны концентрически, открывали 26 символов смешанной последовательности на нижнем диске. На краях верхнего диска также имелась выемка, открывающая десять отверстий на нижнем диске. Рядом с этой выемкой были нанесены цифры от 0 до 9 против часовой стрелки, так что, когда открытые отверстия были выровнены с числами, буквы на нижнем диске совпадали с буквами на верхнем диске.

Использовались различные методы генерации ключей. На Чилийский ссылок, 11-буквенное ключевое слово было пронумеровано, как для ключа транспонирования, с опущенной первой цифрой двузначного числа. Этот ключ был расширен добавлением двухзначного числа групп и четырехзначного временного ряда:

А Н Т О Ф О Г А С Т А
1 6 0 7 4 8 5 2 9 1 3 1 2 1 4 4 0

По другим ссылкам Фибоначчи Последовательность из 100-125 цифр будет генерироваться посредством различных манипуляций с датой, временем и секретным числом. Если бы сообщение было длиннее ключа, его можно было бы переворачивать столько раз, сколько необходимо. Также использовались таблицы генерации ключей.

При использовании ключ представляет собой вход в автоклав. После выравнивания алфавитов в соответствии с заранее заданной системой или в соответствии с индикатором в сообщении, игла была вставлена ​​в отверстие, соответствующее первой ключевой цифре, и нижний диск вращался по часовой стрелке до тех пор, пока игла не остановилась у конца выреза . Затем простой текст был найден на верхнем диске, а его шифрованное значение прочитано с нижнего диска. Затем перо помещали в целое, соответствующее второй цифре клавиши, и ту же процедуру повторяли для второй буквы текста. Таким образом, истинный ключ в любой точке того же шифра был равен сумме всех предыдущих ключевых вводов (мод 26).[2]

Рекомендации

  1. ^ а б Вольф, Янг-Юрген. "Сообщения о смерти из района Франкфурта-на-Майне 252, 29 октября 2005 г. Абгеруфен: 18 мая 2015 г.". familienanzeigen.org. Die Familienanzeigen Datenbank ist ein Projekt vom. Получено 30 января 2017.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Моури, Дэвид П. (1983). "Regierungs-Overinspektor Fritz Menzer: Extraordinaire криптографического изобретателя" (PDF). nsa.gov. Номер документа: 2757002. Cryptologic Quarterly, Vol. 2, №№ 3-4; осень / зима 1983-84 гг. стр. 21–36. Получено 30 января 2016. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  3. ^ "Выдержки из домашнего задания Мин. Рэт. Вильгельм Феннер из OKW / Chi" (pdf). Гугл Диск. TICOM. 7 августа 1947 г. с. 21 год. Получено 9 июля 2017.
  4. ^ "Европейская ось Сигналы разведки Вторая мировая война Том 2" (PDF). nsa.gov. Архивировано из оригинал (PDF) 11 июня 2014 г.. Получено 2 февраля 2017.
  5. ^ Резабек, Ральф (2013). «Рэнди Резабек: TICOM и поиски OKW / Chi» (PDF). Криптология. 37: 139–153. Дои:10.1080/01611194.2012.687430. ISSN  0161-1194.
  6. ^ Майкл Презе (январь 2006 г.). Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg: Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte. Мартин Мейденбауэр Верлаг. п. 62. ISBN  978-3-89975-548-0.
  7. ^ Алан Мун (4 декабря 2014 г.). Алан Тьюринг и Enigma Machine. Lulu.com. п. 38. ISBN  978-1-312-72890-5.
  8. ^ TICOM I-20, стр. 4
  9. ^ а б c d И-137 стр.4
  10. ^ «TICOM I-92 Заключительный допрос Вахтмайстера Отто Буггиша из OKH / IN 7 / VI и OKW / Chi» (pdf). Гугл Диск. TICOM. 11 сентября 1945 г.. Получено 30 января 2018.
  11. ^ TICOM I-58, стр.5
  12. ^ Майкл Презе (январь 2006 г.). Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg: Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte. Мартин Мейденбауэр Верлаг. п. 89. ISBN  978-3-89975-548-0.
  13. ^ Клаус Шме (2008). Codeknacker gegen Codemacher: die faszinierende Geschichte der Verschlüsselung; [Sachbuch]. W3l GmbH. п. 223. ISBN  978-3-937137-89-6.
  14. ^ Майкл Презе (январь 2006 г.). Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg: Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte. Мартин Мейденбауэр Верлаг. п. 90. ISBN  978-3-89975-548-0.
  15. ^ Unsere Zeit: deutsche Revue der Gegenwart; Monatsschrift zum Беседы. Брокгауза. 1859. с.415.