Criptografia - Enigma

Julho 2015

“Nunca atribua uma confiança cega a um sistema de criptografia” - Gilles Dubertret

A história de Enigma


Foi no fim da primeira guerra mundial que apareceu a necessidade de cifrar as mensagens (embora as técnicas de codificação existissem já há muitíssimo tempo).

Foi um Holandês que residia na Alemanha, o Dr. Arthur Scherbius que criou para fins comerciais a máquina Enigma, servinda para codificar mensagens.

O modelo A da máquina (Chieffrienmaschinen Aktien Gesellschaft) foi apresentado em 1923 ao Congresso Postal Internacional de Bern. O preço desta máquina naquela época (equivalente a 30000 euros hoje) fez dela um fracasso doloroso. Mas a ideia triunfou e a marinha de guerra alemão retomou o projeto em 1925 e confiou a sua evolução ao serviço de codificação (Chiffrierstelle) do ministério da guerra alemão. O modelo Enigma M3 foi finalmente adoptado pelo Wehrmacht (exército Alemão) a 12 de Janeiro de 1937.

O que os Alemães ignoravam, é que os serviços de contraespionagem franceses e polacos trabalhavam igualmente desde 1930 num método descodificação. O Comandante Gustave Bertrand dos serviços secretos franceses, recrutou para isso Hans Thilo Schmidt (cujo nome de código era Asche), que trabalhava na época época para o Chiffrierstelle.

Quando a segunda guerra mundial estoirou em 1939, os aliados sabiam decifrar as mensagens de Enigma. A 24 de Julho de 1939, Marian Rejewski (responsável pelo Biuro Szyfrow - o serviço europeu mais avançado nas investigações sobre a codificação alemã) entregou um modelo da máquina Enigma ao Comandante Bertrand e Alistair Denniston, chefe do serviço descodificação do Intelligence Service (IS) britânico.

A guerra intensificou-se seguidamente e o ritmo de descodificação aumentou. Assim, entre os meses de Outubro e Junho de 1939, mais de 4000 mensagens codificadas foram descodificados pelos serviços secretos franceses. Estas operações tinham doravante um nome: Operação Z para os franceses e Código Ultra (para Ultra Segredo) para os ingleses.


Em Agosto de 1939, os Ingleses instalaram em Bletchley Park (a 80 Km de Londres) os serviços de Código e Cifra. Era nada mais nada menos do que 12000 cientistas e matemáticos ingleses, polacos e franceses que trabalhavam para quebrar o código da Enigma. Entre estes matemáticos, encontra-se um dos inventores da informática moderna: Alan Turing, que dirigia todos os trabalhos.


As mensagens decifradas em Bletchley Park chegavam por tapete rolante ao Huts 6 e seguidamente ao posto para serem traduzidas (2 postos por equipa):

  • um para as mensagens em atraso
  • um para o material urgente



As mensagens traduzidas da Luftwaffe eram transmitidas aos 3A e as os do exército aos 3M (A= aviação; M= militar). Atribuia-se seguidamente Z em função da importância das mensagens (1Z: pouco importante; 5Z: extremamente urgente). As informações eram resumidas e enviadas em 3 exemplares:

  • um ao SIS de Broadway;
  • um ao serviço de ministério adequado ou Withehall;
  • um ao general respectivo no terreno.



Os ingleses conseguiram assim decifrar estas mensagens codificadas. Apenas no caso da Kriegsmarine (Marinha de guerra alemã), utilizando medidas de cifragem diferentes, a descodificaçao se mostrou mais difícil. A captura no U-110 de uma Enigma e sobretudo as suas instruções permitiu um progresso importante. Isto permitia conhecer as posições de submarinos e reduzir a tonelagem afundada pelo U-Booot (Cf.: O filme U-571).

A 1 de Fevereiro de 1942, o modelo Enigma M4 foi posto em serviço. Durante onze meses, os aliados não conseguiram decifrar estas mensagens.


Durante toda a guerra, mais de 18.000 mensagens foram decifradas por dia, e permitiram às forças da Aliança conhecer as intenções da Alemanha. A última mensagem codificada foi encontrada na Noruega, assinada por Amiral Doenitz: “O Führer morreu. O combate continua”. Os Alemães nunca suspeitaram que a sua preciosa máquina podia ser decifrada.

Fonte:


O funcionamento de Enigma

A Enigma possuia um funcionamento particularmente simples: o objecto estava equipado de um teclado para a digitação da mensagem, de diferentes voltas para a codificação e por último um quadro luminoso para o resultado.

A cada pressão numa tecla do teclado, uma letra do painel luminoso iluminava-se. Havia assim 3 voltas de codificação, chamadas “Aparelho de interferência Rotor”, que ligava o teclado ao painel luminoso.

Por exemplo, com um só um rotor, quando se tecla B a corrente passa pelo rotor e acende-se A no painel luminoso:

roue de codage de Enigma



Para complexifier a máquina, a cada pressão numa tecla, o rotor gira uma entalhadura. Após a primeira pressão obtém-se então:


roue de codage de Enigma décalée d




De acordo com os modelos (M3 ou M4), o sistema era munido de 3 ou 4 rotores. Os segundos e terceiros rotores avançavam de uma entalhadura quando o precedente fazia uma volta completa. Havia também um quadro de conexão que misturava as letras do alfabeto e um reflector que fazia passar a corrente nos rotores antes da afixação.



No final, para máquinas Enigma equipadas para 26 letras, havia 17.576 combinações (26 x 26 x 26) ligadas à orientação de cada um dos três rotores, 6 combinações possíveis associadas à ordem na qual estão dispostos os rotores, ou seja 100.391.791 500 ligações possíveis quando ligar os seis pares de letras no quadro de conexões: 12 letras escolhidas entre 26 (26! /(12! 14!)), seguidamente 6 letras entre 12 (12! /6!), e dado que certos pares são equivalentes (A/D e D/A), trata-se de dividir por 26.

As máquinas Enigma podem por conseguinte codificar um texto de acordo com 1016 (17 576 * 6 * 100.391.791 500) combinações diferentes!

Quebra do código de Enigma

Os polacos inventaram “a Bomba” (rebaptizada mais tarde “Ultra”) que permitia conhecer os ajustamentos Enigma. Mas, a partir de 1938, é o próprio operador que estabelecia o ajustamento. Para remediar problema, os polacos encontraram a solução: cada mensagem continha quer uma repetição de palavras quer das palavras recorrentes (chamados “fêmeas”).

Isto era um índice quanto ao núcleo (ajustamento básico dos rotores). Para descobrir este ajustamento, os polacos utilizavam seguidamente “a Grelha” (placas perfuradas que correspondem a todas as permutas do núcleo). Estas placas eram empilhadas umas sobre as outras em relação à posição das “fêmeas”.

Seguidamente, tratava-se de procurar o ponto onde uma série de perfurações se recobria da parte superior à inferior da pilha.



Artigo escrito por Jean-François PILLOU e Sébastien DELSIRIE

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