| KL-7 | |
|---|---|
| Tvůrce | Národní bezpečnostní agentura |
| Vytvořeno | 1952 |
| Typ | šifrovací stroj |
KL-7 (také známý pod kódovými názvy ADONIS a POLUX ) je americký šifrovací stroj představený Národní bezpečnostní agenturou v roce 1952 [1] . Zařízení je samostatný rotační šifrovací stroj se zpětnou vazbou, vyvinutý na základě německého stroje Enigma . KL-7 byl první taktický lehký kryptografický stroj speciálně navržený jako standardní kryptografické zařízení pro všechny součásti americké armády . Vozidlo bylo široce používáno USA a několika jejich partnery v NATO až do poloviny 60. let.
KL-7 má své kořeny ve druhé světové válce , během které americká armáda používala M-209 [2] . Na konci války však M-209 již nebyl považován za bezpečné zařízení a americká armáda vznesla požadavek na lehký bezpečný kryptosystém, který by mohl nahradit M-209 a přesto měl dostatečnou kryptografickou sílu srovnatelnou se šifrovacími stroji. jako je SIGABA . Námořnictvo také hledalo malý šifrovací stroj [2] s kvalitami ECM , se zvláštním důrazem na úsporu hmotnosti. To vše vedlo k tomu, že velitelství armády požádalo v březnu 1945 ASA (United States Army Security Agency) [3] o vývoj stroje, který by vyhovoval jejich potřebám.
Projekt byl označen jako MX-507 [2] a byl považován za dlouhodobý výzkumný projekt. Inženýři museli vyvinout zcela nový lehký tiskový systém, protože zařízení muselo pracovat autonomně a tisknout zprávy na papír. Výsledkem bylo, že vynálezci byli schopni snížit počet tiskáren na jednu čtvrtinu jejich původní velikosti a hmotnosti. Navíc bylo rozhodnuto zvolit rotační stroj. Také ASA [3] se rozhodla aplikovat nový kryptografický princip nazvaný re-entry a založený na skutečnosti, že část zašifrované informace je opět přiváděna na vstup zařízení [4] .
O něco později byl MX-507 přejmenován na AFSAM-7 (Armed Forces Security Agency Machine No. 7) [2] , a v září 1950 AFSA (Armed Forces Security Agency) předvedla technický model. Konečný návrh používal 8 rotorů s 36 kolíky, stejně jako re-entry deseti rotorových signálů. Problémy s časováním tiskárny byly vyřešeny designem elektronky, díky čemuž se KL-7 stal prvním šifrovacím strojem využívajícím elektroniku [2] . AFSAM-7 byl schválen a armádě bylo povoleno prototypovat modely.
V říjnu 1951 AFSA představila dva typy tohoto šifrovacího stroje: dodávky AFSAM-7 pro vysokoúrovňovou komunikaci se nazývaly ADONIS a pro armádu a letectvo byly označeny jako POLLUX [2] . Rozdíly mezi těmito dvěma systémy byly v sadě rotorů a v postupu správy zpráv. Konečná výrobní smlouva byla podepsána 9. února 1952 . AFSAM-7 byl představen americké armádě nově vytvořenou Národní bezpečnostní agenturou a některé příklady byly získány Ústřední zpravodajskou službou a Federálním úřadem pro vyšetřování . AFSAM-7 [2] byl schopen odolat jakémukoli kryptografickému útoku, který v té době existoval. Na počátku 60. let byl AFSAM-7 přeznačen na TSEC/KL-7 [2] .
Předpokládá se, že v nejhorším případě, kdy jsou vlastnosti stroje známy nepříteli (špionáž, zajetí), KL-7 odpovídá 124bitovému klíči [5] . Kompletní výčet všech možných klíčů pro 124bitový klíč je považován za téměř nemožný úkol pro všechny existující počítače [6] . Nicméně, kryptoanalýza je více než útoky hrubou silou . Rotační šifry se ukázaly být zranitelné vůči určitým typům kryptoanalytických útoků prováděných na rychlých počítačích. Proto KL-7 již není považován za bezpečný. Nicméně i dnes bude pro zručné kryptoanalytiky se současnými zdroji úkol úspěšně zaútočit na KL-7 značně obtížný [5] , zvláště když mají omezený počet zpráv.
KL-7 se skládá z následujících hlavních komponent [7] :
KLB-7 je podvozek, na kterém je stroj postaven, včetně elektronických obvodů a mechanického převodového systému [8] . Ten se skládá z motoru, časovací jednotky, tiskárny atd. KLB-7 však není (a nikdy nebyl) tajným prvkem, protože se věřilo, že elektromechanická základní jednotka neodhalila kryptografická tajemství.
Rotory KL-7 připomínají rotory slavného německého stroje Enigma a dalších podobného typu. Každý rotor má řadu plochých kontaktů na pravé straně a stejný počet odpružených kontaktů na levé [9] . Má také nastavitelný indexový kroužek s písmeny abecedy a vnitřní jádro, které spojuje kolíky na jedné straně s kolíky na druhé straně. Nicméně, tam jsou některé významné rozdíly od Enigma .
Za prvé, rotor KL-7 má 36 pinů [9] , zatímco rotor Enigma má 26 pinů. Z 36 kontaktů je 26 použito k zašifrování 26 písmen abecedy. Zbývajících 10 kontaktů smyčkuje na vstupu, což vede k opětovnému zašifrování části textu.
Buben nebo rotorový koš KL-7 se skládá z kovové skříně s 8 koly na vřetenu [9] . Čtvrté kolo vlevo je upevněno na místě. Nikdy se neotáčí, a proto nemá okno ukazující jeho nastavení. Toto kolo se někdy nazývalo rotor NSA. Pro každé z dalších 7 kol je v bubnu okénko. V tomto okně jsou vidět tři po sobě jdoucí písmena kola. Horní písmeno, které je vidět přes okno, představuje aktuální nastavení.
Rotory jsou drženy v poloze zajišťovací pákou [10] . Je to odpružené rameno, které se vleče pod rotorem vzadu. Na jeho konci je malý ostrý zářez, který je upevněn v úzké mezeře mezi indexovými písmeny na obvodu kola. Ve spodní části koše rotoru je přepravní výřez. Tyto zářezy jsou poháněny hlavním ozubeným kolem a zastavují se ve správných intervalech na indexovém kroužku. Pohybují se dopředu, aby otočili kolo do další polohy. Při každém stisknutí tlačítka se rotor může posunout pouze o jeden krok. Zda se rotor po stisknutí klávesy pohybuje nebo ne, závisí na přítomnosti nebo nepřítomnosti zářezu na roztečném kroužku jednoho z ostatních rotorů. Krokový kroužek každého rotoru je ovládán spínačem na přední straně koše.
Klávesnice KL-7 je součástí sálového počítače KLB-7 . Skládá se z 29 zelených kláves a černého podlouhlého mezerníku a má standardní rozložení QWERTY rozdělené do tří řádků. V pravém dolním rohu jsou 3 speciální klávesy označené jako LET , FIG a RPT [11] .
Každý klíč je elektrický spínač sestávající z kontaktu a pružiny nainstalované pod klíčem. Když je stisknuto tlačítko, kontakt je připojen k záporné sběrnici, což umožňuje generátoru impulsů generovat impuls.
Bohužel KL-7 je stále tajným předmětem a přežilo jen několik. Většina vozů, které jsou dnes veřejně vystaveny, byla „dezinfikována“ a byly odstraněny veškeré elektrické rozvody [12] .
Navzdory utajení spojenému s KL-7 a jeho historií se záhada postupně odhaluje, protože Národní bezpečnostní agentura uvolňuje stále více historických dokumentů a badatelům se daří odhalovat technické detaily stroje. V důsledku toho vznikla v roce 2011 poměrně realistická počítačová simulace KL-7 pro Windows [13] od kryptohistorika Dirka Reimannanta v Belgii a v roce 2013 MIT vytvořil JAVA simulátor KL-7 [13] .
| Kryptografie druhé světové války | |
|---|---|
| Organizace |
|
| Osobnosti | |
| Šifry a šifrovací zařízení | |
| Kryptanalytická zařízení | |