B-21 je přenosný šifrovací stroj používaný k šifrování a dešifrování tajných zpráv na strategické úrovni během druhé světové války.
V roce 1925 švédský generální štáb zakoupil několik kopií Enigmy pro své studium. Boris Hagelin , který se o tom dozvěděl od Emmanuela Nobela (v té době aktivně spolupracoval s generálním štábem), navrhl vyvinout šifrovací stroj, který by možná předčil Enigmu. Bylo požadováno, aby šifrovací stroj byl stejně velký jako Enigma a fungoval podobným způsobem. Nobel vyčlenil šest měsíců a 500 korun na vývoj nového stroje. Hagelin měl v té době 10 let zkušeností s vývojem v AB Cryptograph. Základem pro vývoj B-21 byl stroj Electrocrypto B-18, který vytvořil Arvid Damm , zakladatel AB Cryptograph. [1] [2]
B-21 na první pohled připomíná německý šifrovací stroj Enigma – má kompaktní tělo, klávesnici, je napájen baterií a k výstupu využívá panel lamp. V pozdějších úpravách
Stroj má dva patch panely (matice) o velikosti 5x5 (budou popsány níže). S jejich pomocí můžete zašifrovat / dešifrovat 25 znaků. V různých verzích psacího stroje (například pro francouzskou armádu) bylo vynecháno jedno ze vzácných písmen K, J, W nebo Z. Znaky abecedy jsou v nejoblíbenějším rozložení latinky QWERTY, s výjimkou znaků nepoužívaných v šifrování.
První patch panel je síť elektrických kontaktů pod klávesnicí. Po stisku tlačítka se uzavřou 2 elektrické obvody, které označují řádek a sloupec písmene v matici, a informace je přenášena do 2 samostatných kanálů. Každá z přijatých hodnot (řádek/sloupec) je zakódována samostatně - to znamená, že je přenášena na čepová kola, která zase řídí pohyb rotorů. Po otočení rotorů jsou signály přivedeny do druhého patch panelu (matice) stejného rozměru (5 x 5) a zařízení, ze kterého se získává hodnota souřadnic řádků a sloupců pro zobrazení lamp na prkno. Matricová struktura lampové desky a klávesnice je identická (QERTY).
Síť elektrických kontaktů pod ním tvoří elektrické obvody. Pod klávesnicí jsou 4 větrníky a dva rotory (Half-rotor). Levý rotor je ovládán dvěma levými čepovými koly - s 23 a 21 čepy, pravým - s kolečky s 19 a 17. Rotory se mohou pohybovat (a generovat nové permutace) na každém zašifrovaném písmenu. V tomto případě se rotor pohybuje, pokud je aktivní ovládací kontakt 1 2 čepových kol, která jej ovládají (mezi dvěma čepy dvou kol je funkce OR, rotor se pohne o 1 krok, pokud je výsledek 1). Zásadní rozdíl od Enigmy je v tom, že rozteč kolíkových (tj. kódovacích) kol není pravidelná, což činí chod stroje mnohem méně předvídatelným, zatímco většina variant německého psacího stroje se vyznačovala pravidelným stoupáním.
Pro úspěšné šifrování a dešifrování tajných zpráv se přijímající a odesílající strany předem dohodnou na klíčích zpráv.
Základní klíč závisí na zapojení kontaktů na rotorech a struktuře elektrických obvodů pod klávesnicí.
Vnitřní klíč závisí na poloze 4 čepových kol vůči sobě (kola sedí na jedné ose, rotory na druhé, uvolňují se pomocí excentrické rukojeti a mohou měnit polohu na ose) a kabeláži obvod desky od kol k výstupnímu panelu (s lampami).
Cizí klíč se skládá z počáteční polohy rotorů - písmen 'A' až 'K' (ABCDEFGHIK) a kol
Základní klíč
Spínací matice (5x5): LNRST (souhlásky) (v) 0 1 2 3 4 A0 LMYFX E1 OJBRS I 2 PUGCW O 3 KNTDQ U 4 IHVEA Patch panely: AEIOU a LNRST Rotory: Levý rotor: Pravý rotor: A 01243 A 23104 B32410 B34201 C 12304 C 12043 D43021 D23140 E 23410 E 01432 F 04132 F 12034 G 34021 G 40321 H 10243 H 01423 I 40132 I 34210 K 21304 K 40312Vnitřní klíč
Propojovací panely: OIAUE:LRNTS (32041:02143) Kolo 23: _B_D_F_H_K___OP___T_V__ Kolo 21: A_C_E__HIK_M___QR__U_ Kolo 19: _B_D___H_K_MN__Q__T Kolo 17: _BC__F__I_L_N_P__ VAROVÁNÍ: GFHG bude účinný se zřejmým nastavením větrníku AAAA. Poznámka: Poloha kol a rotorů se upraví před operací šifrování.Cizí klíč: AAAAAA (vybrané piny: GFHG)
Původní text : HASTE MAKES WASTE Šifrovaný text: QBVPD TUBAD VAPUT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 14 H :H 1 G 0 I 0 H 0 : BA ! UN-AS-OT : Q A :I 0 H 1 K 1 I 1 : CB ! UT-UN-ER: B S :K 1 I 1 L 0 K 0 : DB ! ET-ON-UR: V T :L 0 K 1 M 1 L 1 : EC ! NEBO - EL - IL : P E :M 0 L 0 N 1 M 0 : ED ! US-AT-OS: D M :N 0 M 1 O 0 N 1 : FE ! AN - AN - NEBO : T A :O 1 N 0 P 0 O 0 : GE ! UT - ER - IN : U K :P 1 O 0 Q 1 P 1 : HF ! OL-UN-ER: B E :Q 0 P 0 R 0 Q 0 : HF ! US-OS-UT: A S : R 0 Q 1 S 0 R 0 : KDYŽ ! ET-AT-OS: D W :S 0 R 1 T 1 A 0 : KG ! IT-ON-UR: V A :T 1 S 0 A 0 B 1 : AH ! UT-OS-UT: A S : U 0 T 0 B 1 C 1 : AI ! ET - EL - IL : P T :V 1 U 1 C 0 D 0 : BI ! NEBO - ER - IN : U E :X 0 V 0 D 1 E 0 : BK ! USA - AN - NEBO: T Poznámka: Cizí klíč po zašifrování: BK QQQQ (aktivní piny: XVDE)Popis sloupců níže uvedené tabulky:
B-211 - modifikace vyvinutá na objednávku francouzské armády. Na rozdíl od mateřské B-21 měl podle požadavků Francouzů vestavěnou tiskárnu a baterii – byl zcela autonomní. Rozdíl byl také v tom, že operátor mohl pracovat nejen s písmeny, ale i s některými symboly - například -, +,%.
B-211 měl dvě verze - M1 (má 2 rotory, jako B-21) a M2 (má 4 rotory, na rozdíl od B-21). První várku 500 psacích strojů vyrobil Ericsson v roce 1939.
Další vývoj konstrukce vedl k vytvoření S-35/36.
Hagelin byl švédskou armádou donucen předat dokumentaci k B-21 do SSSR. Zároveň však K-37 není přesnou kopií, zejména se používá klávesnice 6 x 5.
Arn Beurling ze švédského šifrovacího úřadu prolomil algoritmus za méně než 24 hodin v roce 1931 [3] – na svou dobu byl dost dobrý a byl to Hagelinův první komerčně úspěšný stroj.
Původní patent popisuje stroj s přepínací maticí 4x5, ale stroj má ve skutečnosti matici 5x5, [4] umožňující použití 25 písmen na klávesnici.