Havel, John

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. február 24-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .
John Havel
John Herivel
Születési dátum 1918. augusztus 29.( 1918-08-29 ) [1]
Születési hely Belfast , Egyesült Királyság
Halál dátuma 2011. január 18.( 2011-01-18 ) [2] [1] (92 éves)
A halál helye Oxford , Egyesült Királyság
Ország
Tudományos szféra kriptográfia , Tudománytörténet , Tudományfilozófia
Munkavégzés helye State School of Codes and
Cyphers Newmanry
Queens University Belfast
alma Mater
Ismert, mint Herivel tip feltalálója

John William Jamieson Herivel , ( eng.  John William Jamieson Herivel ; 1918. augusztus 29.  – 2011. január 18. ) [3]  – brit tudománytörténész, a Bletchley Parkban kódtörőként dolgozott a második világháború alatt [ 4] .

Herivel fő hozzájárulása az Enigma kriptoanalízishez a Herivel-csúcs vagy a Herivelismus. A módszer azon alapult, hogy Herivel pontosan megértette a német Enigma operátorok szokásait, ami lehetővé tette a Bletchley Park számára, hogy a Herivel négyzetét használva könnyen megtanulja a napi kulcs egy részét [5] . 1940 májusa után egy rövid, de kritikus időszakon keresztül a Herivel-hegy volt az Enigma feltörésére használt elsődleges módszer a cillies-ekkel (az operátori hibák egy másik osztálya) kombinálva.

A háború után Herivel történelmet és tudományfilozófiát tanult a Belfasti Queen's University-n, ahol akadémikus volt. Szakterülete Isaac Newton , Joseph Fourier és Christian Huygens . Nyugdíjas korában önéletrajzi beszámolót írt a Bletchley Parkban végzett munkájáról Herivelismus and the German Military Enigma címmel [6] .

Toborzás a Bletchley Parkban

John Havel Belfastban született, és 1924 és 1936 között a Methodist College-ba járt. 1937-ben Kitchener-ösztöndíjat kapott, hogy matematikát tanuljon a Cambridge-i Sydney Sussex College-ban Gordon Welchman vezetésével [7] [8] . Welchman felvette Herivelt a Bletchley Park-i Kormányzati Kódex- és Cypher School-ba (GC&CS). Az újonnan megalakult Hut 6 szekcióban Welchman Alan Turinggel dolgozott, hogy megtörje a német hadsereg és légierő rejtélyét [9] . 1940. január 29-én, 21 évesen Herivel megérkezett Bletchley-be [10] , ahol Alan Turing és Tony Kendrick tájékoztatta őt az Enigmáról [11] .

Enigma

A Hut 6 csak korlátozott sikert ért el az Enigma-titkosított üzenetekkel abban az időben, amikor Herivel elkezdett dolgozni a Bletchley Parkban. A legtöbb sikert a Luftwaffe Enigma hálózatának, a "Vörösnek" nevezett üzenetei arattak [9] [11] [12] . Herivel egy másik cambridge-i matematikus, David Rees mellett dolgozott, akit Welchman toborzott a közeli Elmers Iskolába. Megoldásokat teszteltek és javítópanel-beállításokat dolgoztak ki [9] . Ez egy nagyon lassú folyamat volt, ezért Herivel módszert akart találni a támadásuk javítására, és estéit azzal töltötte, hogy kitaláljon egyet [11] .

Az elfogott üzeneteket a német Enigma, egy elektromechanikus forgó titkosítógép segítségével titkosították, amely polialfabetikus titkosítást hajtott végre . Az 1940-es alapmodell három rotorral rendelkezett, amelyek a billentyűzet és a lámpapanel közötti elektromos áramkört beállították. A gomb megnyomása felkapcsolta az egyik lámpát, és a jobb szélső forgórész egy betűhelyzetet mozdult el, ami megváltoztatta az elektromos áramkört, így a gomb újbóli megnyomásával egy másik betű világít. Mindegyik rotornak volt egy bevágása, amely úgy illeszkedett a következő rotorhoz, hogy mindketten együtt haladtak előre, így a sorozat nagyon hosszú ismétlődési periódusát eredményezte (26 x 26 x 26 = 17576). Ez a mélyedés a 26 pozíció bármelyikében lehet. Ötből három rotort választottak ki, ami 60 különböző módot adott a rotorok gépbe való felszerelésére. Mivel azonban a németeknél az volt a szabály, hogy egyetlen rotor sem lehet ugyanabban a helyzetben, a következő napokon, ha ismerték a rotorokat és az előző napok helyzetét, ez a szám 32-re csökkent.

Mivel az Enigma egytől egyig működött, ha az egyik gép által titkosított szöveget átadja egy azonos gépnek, ugyanazokkal a paraméterekkel, akkor a visszafejtett szöveg megjelenik a lámpa panelen. A Hut 6 gépei logikailag megegyeztek a német Enigmákkal. Az elfogott üzenetek megfejtéséhez ismerni kellett a forgórészek kiválasztását, a gyűrűk beállításait és a csatlakozók csatlakozóinak csatlakoztatását. Abban az időben az üzenetet megelőző első három betűt jelzőként használták arra, hogy az üzenetet fogadó operátor beállítsa ezt a három betűt a forgórészablakban, és így állítsa be a rotorok helyzetét az adott üzenethez [13] .

Herivel tipp

1940 februárjában Herivel rájött, hogy néhány lusta német  rejtjelkészítő a nap első üzenetében megadhatja az Enigma gyűrűk ( Ringstellung ) beállításait. Ha több ilyen lusta kriptográfus lenne, akkor az első üzeneteik a kezdeti beállításokkal nem véletlenszerűek lennének, hanem a Ringstellung körül szóródnának [14] . Ez a felismerés Herivel-tipp néven vált ismertté. Abban az időben a Luftwaffe kétszer titkosította az üzenetkulcsokat; ezért az olyan módszerek, mint a Zygalski Sheets, alkalmasak voltak a megfejtésre , és nem volt szükség a Herivel-tipp használatára. 1940 májusában a németek leállították a kulcsok kettős titkosítását [15] . A Bletchley Park a Herivel-hegyet kezdte használni a Luftwaffe kommunikációjának feltörésére, mivel más módszerek hatástalanná váltak. A Herivel maradt a fő módszer egészen a Bombe [16] [17] [18] 1940 augusztusáig történő megépítéséig .

Enigma titkosítási eljárás

A rotorokat, azok elhelyezkedését és a gyűrűn lévő mélyedés helyzetét a következő rotorral való összekapcsoláshoz naponta cserélték. A beállításokat az összes hálózati szolgáltatónál közös kódkönyvben határozták meg. Üzenetek fogadása vagy küldése előtt, minden nap elején, az Enigma kezelői választották a rotorokat és a gyűrűbeállításokat. A gyűrűparaméterek beállítása három rotor kiválasztása után történt, először a gyűrűk paramétereinek beállítása, majd a rotorok felszerelése, de nem minden kezelő követte ezt a sorrendet [19] . Amikor az ábécé gyűrűi a helyükön vannak, és a fedél le van zárva, a kezelő ezután elfordította a rotorokat azoktól a pozícióktól, amelyek a három gyűrűbeállító betűt jelenítik meg az ablakokban, de néhány kezelő nem tette meg.

1940 februárjában egy este, amikor Heriwell a házvezetőnője kandallója előtt pihent, epifánia volt. Az volt, hogy a lusta vagy fáradt kezelők, akik akkor állítják be a gyűrűket, amikor a rotorok már a gépben voltak, a gyűrűbeállításokat fent vagy a tetején hagyhatták, és ezt a három betűt használhatták a nap első üzenetéhez [20] .

A küldő kezelője minden elküldött üzenetre szabványos eljárást követett. 1938 szeptemberétől a kiindulási pozíciót használták az indikátor titkosításához , amelyet ezután tiszta szöveggel küldtek el, majd az üzenetkulcsot, amelyet ezekben a beállításokban titkosítottak. Tételezzük fel, hogy a kezdeti pozíció, kezdeti beállítások ( német  Grundstellung ) GKX volt, egy GKX-re állított rotorral rendelkező gépet kell használni az üzenetbeállítások titkosításához. Az üzenetbeállításokat RTQ-ként lehetett kiválasztani, amelyek LLP-ként voltak titkosítva. Ezután a kezelő megforgatta a rotorokat az RTQ-ban, és magát az üzenetet titkosította. Így az üzenetet először a titkosítatlan kezdeti beállítások (GKX) előzik meg, majd a titkosított üzenetbeállítások (LLP). Ezt az információt az Enigma fogadó operátora használta fel az üzenetbeállítások visszaállítására, majd az üzenet visszafejtésére [21] .

A kezdeti beállításokat (a fenti példában a GKX-et) véletlenszerűen kellett volna kiválasztani, de Herivel úgy érvelt, hogy ha a kezelők bármilyen módon nyomás alatt vannak, vagy csak lusták, akkor használhatják a gépen jelenleg látható rotorbeállításokat [19 ] . Ha a kezelő a gyűrűbeállításokat a gépbe már beszerelt rotorokkal állítja be, és ez volt a nap első üzenete, akkor a gépen aktuálisan kijelzett rotorpozíció nagyon is lehet a gyűrűbeállítások, vagy ahhoz nagyon közel. (Ha ez a helyzet a fenti példában fordult elő, akkor a GKX csengetési beállítások, vagy közel ezekhez).

A furcsa háború alatt a lengyel kriptográfusok ezt az ötletet használták a PC Brunón [22] .

Cherivel tér

Herivel belátása utáni napon kollégái egyetértettek abban, hogy ez az ötlet az Enigma megfejtésének lehetséges módja [10] . A Herivel tipp segítségével a Hut 6 elkezdte keresni a Herivel által megjósolt hatást, és megszervezte, hogy minden adóállomásról a lehető legkorábban elküldjék a nap első üzeneteit [19] . A mutatókat egy „Herivel tér” nevű rácsba rendezték, [23] amelyre az alábbiakban egy példa látható. A rács sorai és oszlopai az ábécé betűi. Ebbe a rácsba bekerült a hálózat minden állomásától kapott napi első üzenet első mutatója. Az első betűnek megfelelő oszlopot vettük, a második betűnek megfelelő sort, a harmadik betűt beírtuk a sor és oszlop metszéspontjában lévő cellába. Például a GKX X-ként volt írva a G oszlopban és a K sorban.

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU VWXYZ -------------------------------------------------- -------- Z| |Z Y| S|Y X| |X w| L|W v| |V U| S|U T| |T S| |S R| K|R Q| L|Q P| |P O| |O N| P|N M| X|M l| TX|L K| XW|K J| YX|J I| |I h| Q|H G| |G F| |F E| A|E D| |D C| M|C B| J|B A| P|A -------------------------------------------------- -------- ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU VWXYZ

Heriwell úgy gondolta, hogy a rács bejegyzéseinek csoportja, amelyek közel vannak egymáshoz, például a fenti példában a GKX körüli csoport. Ez csökkentené a csengetési beállítások számát 17 576-ról egy kis opcióhalmazra, talán 6-30-ra, amelyeket közvetlenül lehetne tesztelni.

A Herivel által megjósolt hatás nem jelent meg azonnal az Enigma üzenetküldő hálózatban [20] , és a Bletchley Parknak továbbra is más módszerekre kellett hagyatkoznia az Enigma feltöréséhez: a lengyel kriptológusok által javasolt "perforált lapok" módszerre. 1940. május 1-jén a németek megváltoztatták indikációs eljárásukat, így a perforált lapos módszer használhatatlanná vált. A Hut 6 hirtelen nem tudta megfejteni az Enigma üzeneteit.

Nem sokkal május 10-e után, amikor a németek megszállták Hollandiát és Belgiumot , a Herivel-csúcs által megjósolt minta kezdett kirajzolódni. David Rees azonosította a csoportot az üzenetjelzőkben, [19] és május 22-én megfejtették a légierő május 20-án küldött üzenetét, ami az első a megjelenítési eljárás megváltoztatása óta [24] .

További kulcselemek

Bár az Enigma gyűrűk beállításait meg lehetett határozni a Herivel-hegy segítségével, a módszer nem biztosította a gépkulcs egyéb részeit: a dugaszolólap beállításokat és a rotorok kiválasztását és sorrendjét. Ekkor 5 rotorból 3 kiszállt a Luftwaffe-ban, vagyis 60 lehetőség volt a követésükre. Ezenkívül 8-10 patchpad-kapcsolat lehet, ami azt jelenti, hogy a 26 betűből körülbelül 20-at felcserélt a patchpad. Más módszerekkel kellett megtalálni az Enigma kulcs megmaradt darabjait.

A beállítások megtalálása és az üzenetek megfejtése érdekében a Herivel tippet a "forces"-kal, az operátori hibák egy másik osztályával együtt használták [20] [25] .

Elismerés

Hozzájárulása fontossága miatt Herivelt a Bletchley Parkban tett látogatása során mutatták be Winston Churchillnek [26] . Egy intenzív kéthetes tanfolyamon Herivel az Enigma kriptoanalízist tanította több, a Hut 6-hoz rendelt amerikainak [27] . Később Max Neumann matematikus, a részlegvezető asszisztenseként a "Newmanry"-nél, a német teletípus titkosítások megoldásáért felelős részlegnél dolgozott adminisztrációban, olyan gépi módszerekkel, mint a Colossus számítógépek [28] [29] .

2005-ben a kutatók, akik számos, a második világháborúból származó Enigma-titkosított üzenetet tanulmányoztak, amint azt Herivel tipp megjósolta, az 1941. augusztusi üzenetekben a csoportosulás előfordulását figyelték meg [30] .

világháború után

A háború vége után Herivel egy évig matematikát tanított az iskolában, [8] de rájött, hogy nem bírja a "zajos srácokat" [31] . Ezután a belfasti Queen's University történelem és tudományfilozófia professzora lett.

Publikációk

1978-ban visszavonult Oxfordba, ahol az All Souls College ösztöndíjasa lett [8] . Nyugdíjba vonulásakor publikálta:

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 MacTutor Matematikatörténeti archívum
  2. ↑ http://www.guardian.co.uk/world/2011/feb/13/john-herivel-obituary
  3. ↑ Smith, Michael (2011. február 13.), John Herivel gyászjelentés: A Bletchley Park egyik legragyogóbb háborús kódtörője , The Guardian , < http://www.guardian.co.uk/world/2011/feb/13/john-herivel -nekrológ > 
  4. ↑ Special Forces Obituaries: John Herivel , The Telegraph , 2011. július 20. , < http://www.telegraph.co.uk/news/obituaries/military-obituaries/special-forces-obituaries/8275117/John-Herivel.html > 
  5. ↑ Herivel, 2008 , p. tíz
  6. ↑ Herivel, 2008
  7. ↑ Herivel, 2008 , p. 75
  8. ↑ 1 2 3 Gyászjelentés – John Herivel , Methodist College Belfast , 2011. január 28. , < http://www.methody.org/Former-Pupils.aspx > Archiválva : 2011. július 27. a Wayback Machine -nél 
  9. ↑ 1 2 3 Sebag-Montefiore, 2000 , p. 90
  10. ↑ 12. Welchman , 1997 , p. 200
  11. ↑ 1 2 3 Smith, 1998 , p. 42
  12. ↑ Welchman, 1997 , p. 230
  13. ↑ Rijmenants, Dirk, Enigma Message Procedures , < https://www.ciphermachinesandcryptology.com/en/enigmaproc.htm > 
  14. ↑ Sebag-Montefiore, 2000 , p. 81
  15. ↑ NOVA - Hivatalos webhely | Hogyan működik az Enigma
  16. ↑ Bletchley Park – Emlékezés Herivelre és a Herivel -tippre (2011. január 23.).
  17. ↑ Sebag-Montefiore, 2000 , p. 81
  18. ↑ Hinsley és mtsai, 1988 , p. 954 ISBN 0-521-35196-0
  19. ↑ 1 2 3 4 Smith, 1998 , p. 43
  20. ↑ 1 2 3 Sebag-Montefiore, 2000 , p. 91
  21. ↑ Singh, 2007 , p. 29.
  22. ↑ Kozaczuk, 1984 , pp. 83–84.
  23. ↑ Welchman, 1997 , p. 100
  24. ↑ Sebag-Montefiore, 2000 , p. 92
  25. ↑ Welchman, 1997 , pp. 104–110
  26. ↑ Smith, 1998 , p. 78
  27. ↑ American 6813 Division History , 1945. október , < http://www.codesandciphers.org.uk/documents/a6813his/index.htm > 
  28. ↑ Jó, 1993 , pp. 160–161
  29. ↑ Newman, 2006 , pp. 176–188.
  30. ↑ Sullivan, Geoff & Weierud, Frode (2005), Breaking German Army Ciphers , Cryptologia vol. 24 (3): 193–232 , < http://www.tandf.co.uk/journals/pdf/papers/ucry_06. pdf > . Letöltve: 2011. július 20. 
  31. ↑ Jones, Daniel (2001. május 27.), Bletchley Revisited: A szerény háborús hős visszatér legnagyobb kódfeltörő diadalának színhelyére , < http://cipherweb.open.ac.uk/cgi-bin/cipher-demo/mobile /sms_stories_xml.py?phoneno=555&id=52&concepts=() > Archiválva : 2012. december 24. 

Irodalom

  Ugrás a Wikidata elemre  Tematikus oldalak