Violet (M-125) je šifrovací stroj vyvinutý v SSSR krátce po druhé světové válce . Používané zeměmi Varšavské smlouvy až do 90. let 20. století. Většina strojů po rozpadu SSSR byla rozebrána nebo zničena. Několik kopií je uloženo v soukromých sbírkách a muzeích. Funkční model je vystaven v Computer History Museum v USA a Bletchley Park ve Spojeném království. V dějinách kryptografieo Violet se ví jen málo, až do roku 2005 byly všechny informace o zařízení drženy v tajnosti. Správná definice „fialové“ je kódovací stroj, protože měl slabší kryptografickou sílu než šifrovací stroje.
Violet obsahuje čtečku papírové pásky vpravo při pohledu zepředu stroje a nahoře zařízení pro tisk a děrování pásky. Zavaděč děrné pásky pro zadání klíče je vlevo. Violet je napájen stejnosměrným zdrojem 24 V a prostřednictvím samostatného napájecího zdroje - ze sítě AC 100 ... 250 V, 50 nebo 400 Hz. [1] [2]
Stejně jako ostatní rotační stroje se Violet skládal z kombinace mechanických a elektrických subsystémů. Mechanická část zahrnovala klávesnici, sadu rotujících disků – rotorů – které byly umístěny podél hřídele a přilehlé k ní, a stupňovitý mechanismus, který při každém stisknutí klávesy pohyboval jedním nebo více rotory. Pohyb rotorů má za následek různé kryptografické transformace při každém stisku klávesy na klávesnici. Mechanické části se pohybovaly, uzavíraly kontakty a tvořily měnící se elektrický obvod (to znamená, že proces šifrování písmen byl realizován elektricky). Po stisknutí klávesy klávesnice se obvod uzavřel, proud procházel různými obvody a v důsledku toho bylo získáno požadované kódové písmeno.
Rotor sám o sobě produkoval velmi jednoduchý typ šifrování: základní substituční šifru . Například kolík pro písmeno E by mohl být spojen s kolíkem pro písmeno T na druhé straně rotoru. Ale při použití několika rotorů ve svazku se díky jejich neustálému pohybu získá složitější, a proto spolehlivější šifra . [3] Šifrování probíhalo také v elektronické jednotce zvané „switch“, která měla kontakty 30x30. kód ve spínači byl vytočen vložením děrného štítku. Podle otvorů v děrném štítku došlo k sepnutí kontaktů a nahrazení symbolu obdobou šifrovacích disků (rotoru).
Uprostřed každého stroje Fialka je 10 různých kódovacích kol (rotorů) označených písmenem ruské abecedy, a to:
A(1) B(2) C(3) D(4) D(5) F(6) F(7) W(8) I(9) C(10)Každý rotor byl disk o průměru přibližně 10 cm, vyrobený z ebonitu nebo bakelitu, s 30 pružinovými kolíky na jedné straně rotoru, uspořádanými do kruhu. Na druhé straně byl odpovídající počet plochých elektrických kontaktů. Kolíkové a ploché kontakty odpovídaly písmenům v abecedě. Písmena "Yo", "Y" a "b" nebyla brána v úvahu. Při kontaktu kontakty sousedních rotorů uzavřely elektrický obvod.
Kolekce těchto 10 unikátních kol je někdy označována jako „Proton“. Existují dva různé typy kol: pevná a nastavitelná. Pevná kola byla představena dříve pro model M-125-xx, zatímco nastavitelná kola byla představena pro model M-125-3xx v roce 1978. U nastavitelných sad můžete změnit nastavení vnějšího kroužku, čímž získáte 30 možných poloh. Podstatný rozdíl mezi Fialkami a jinými rotačními stroji je v tom, že každý z rotorů se otáčí v opačném směru než sousední.
Pro různé země Varšavské smlouvy byly vydány různé sady kol. Význam několika předpon je znám:
3K: Polsko
4K: Východní Německo
6K: Československo
0K: Obecná oznámení pro všechny země v případě války
1K: SSSR
Na krytu zařízení byl náhradní rotor. [1] [3]
Stejně jako Enigma , Violet používal reflektor spojující páry drátů dohromady. Přítomnost reflektoru zajistila, že prováděná transformace byla involucí , to znamená, že dešifrování je stejné jako šifrování . V Enigmě však přítomnost reflektoru znemožňuje zašifrovat jakékoli písmeno přes sebe. Ve Fialce je tento nedostatek odstraněn.
Z 30 pinů je 26 vzájemně propojeno v párech, ale existují 4 "speciální" vodiče. Jeden drát slouží k nahrazení zašifrovaného dopisu původním. To vede k tomu, že v 1 ze 30 případů je písmeno zakódováno do sebe. Další 3 vodiče jsou připojeny k tranzistorovému obvodu (nazývanému Magic Circuit) a tvoří otočný spínač. V režimu kódování je kontakt "x" vyveden přes "y", "y" přes "z", "z" přes "x". V dekódovacím režimu jsou piny "z" a "y" prohozeny [3] .
Pro zvýšení kryptografické síly stroje použila Violet speciální běžnou denní kartu ve formě děrného štítku . Každý děrný štítek měl 30 otvorů – přesně jeden otvor v řadě a ve sloupci – a tím definoval permutaci pro 30 otočných kontaktních linií. Používá se v konkrétní den, uvedený v levém horním řádku. Z původních děrných štítků se zachovalo jen málo, protože - v souladu s protokolem - byly všechny zničeny na konci dnešního dne.
Karty vytvořil SSSR pro všechny země Varšavské smlouvy a denně se měnily. Každá země měla svůj vlastní jedinečný balíček karet, z nichž každá měla platnost jeden měsíc. Místo děrného štítku by mohl být použit kovový trojúhelník. Trojúhelníková deska určovala nulovou permutaci, často používanou k testování výkonu stroje.
Každý den měl také svou vlastní klíčovou tabulku. U systémů s pevným rotorem definují klíčové tabulky pořadí rotorů na nápravě a počáteční parametry rotoru, které budou použity k dekódování zprávy. U nastavitelných rotorů tabulka také definuje elektrickou vložku pro každý rotor. Zde je příklad pro stroj M-125-3NM, který bude použit 14. dne v měsíci:
IJZA WKBGE 14[ vyčistit ]
OCAHE PTBWE
BDVIA GEZKJ
2II22 I22I2
KULKYU YKHVUG
Klíč nebyl používán déle než jeden den a byl aktualizován v 00:01 hodin. [3]
Existuje mnoho verzí Violet, ale v zásadě existují pouze dva různé modely: starší verze (M-125-xx) a pozdější (M-125-3xx). Je velmi snadné je rozlišit, protože mají různé klávesnice. K identifikaci země/verze byla použita přípona „xx“. Například polská verze stroje je M-125-3MP, česká verze je M-125-3MP2. Model M-125-3xx se objevil v roce 1978. Tento model měl následující další funkce:
1. Vícejazyčná klávesnice.
2. Mechanický spínač na pravé straně klávesnice, který mění funkce klávesnice:
3. Nastavitelné rotory
Každá země Varšavské smlouvy měla svou vlastní verzi Fialové, upravenou pro místní jazyk. Každá země měla svou vlastní klávesnici a tiskovou hlavu. Všechno ostatní bylo stejné. Většina strojů akceptovala latinku a azbuku. Latinská abeceda se mohla lišit, azbuka neměla interpunkční znaménka a byla pro všechny stroje stejná. [1] [3] Od roku 1984 byla v sovětské armádě používána dvě vozidla, jedná se o M-125M a M-125-3M. Jejich hlavní rozdíl byl v tom, že první měl písmena (30 písmen) a čísla. Druhá klávesnice je zobrazena na fotografii. Úplně první Violet M-125 měla jen 30 písmen.
Violetův design je z velké části založen na slavných strojích Enigma , které používaly německé síly během druhé světové války. Fialová je také podobná švýcarskému vozu NEMA . Všechny tyto stroje pracují s elektromechanickými rotory. Enigma používala tři nebo čtyři rotory, NEMA používala pět rotorů a Violet používala 10 rotorů. Pro zobrazení výstupních znaků tiskne Violet zprávu na papírovou pásku místo blikajících světel, jako u mnoha jiných rotačních strojů.
Violet má také mnoho společného s americkým KL-7 . [3]