ENIGMA : MACHINE DE CODAGE

1. Info 1 2005 – 2006 Charles KEAT Samuel LEMOINE N° 2.7.a SOURCES: WIKIPEDIA - http://fr.wikipedia.org/wiki/Machine_Enigma ENIGMA? Par François Guillie - http://cryptez.ifrance.com ABOUT ENIGMA AND ITS DECRYPTION Par Andy Carlson http://www.ilord.com/enigma.html http://homepages.tesco.net/~andycarlson/enigma/about_enigma.html ENIGMA et la Seconde guerre mondiale par GUILLAUME MUNCH JULIEN MILLI (TPE) ENIGMA : MACHINE DE CODAGE " Un homme travaillant jour et nuit, sans arrêt et essayant une clef par minute devrait s’acharner pendant 42000 ans pour épuiser toutes les solutions possibles " (Extrait du prospectus de vente) LTS YPTKZRRD… SON HISTOIRE… C UQLZLKWML W SESISJ… L’EVOLUTION D’ENIGMA… •SES ORIGINES : ENIGMA est une famille de machines électromécaniques de chiffrement à cylindres inventée par Hugo Alexandre Koch. La première version fut commercialisée en 1920 sous le nom d’ENIGMA-A mais il a principalement été utilisé à des fins militaires lors de la seconde guerre mondiale par les Nazis. •SON RÔLE PENDANT LA SECONDE GUERRE MONDIALE : Pendant la guerre, des versions d'ENIGMA sont utilisées pour pratiquement toutes les communications radio allemandes (mais aussi celles d'autres puissances de l'Axe), ainsi que pour les communications télégraphiques. Dès 1939, des mathématiciens polonais aidés de moyens électromécaniques (appelées « bombes ») ont réussi à décrypter certains codes dont les résultats ont été transmis à l'ambassade britannique à Varsovie deux jours avant l'invasion, dont la date était évidemment connue des services Polonais. Alan Turing C’est ainsi qu’Alan Turing développa et optimisa des versions des bombes : Le déchiffrage des messages secrets a permis d'écourter la Seconde Guerre mondiale d‘au moins une année! Voici le dernier message ENIGMA décrypté lors de la chute de Berlin : "Le Führer est mort. Le combat continue." Amiral Doenitz • •LES MODELES COMMERCIAUX: • - Modèle A: Lourd et volumineux, un clavier de machine à écrire est utilisé pour faire la saisie des messages. Dans les faits, la machine pouvait être utilisée comme machine à écrire standard et cela même en plein milieu de l'encodage d'un texte. ENIGMA A ne connut pas un très grand succès malgré la publicité qu'elle suscita. • Modèle B: Il est similaire au modèle A à l'exception des rotors qui ont maintenant 26 contacts à la place de 28. • Modèles C et D: Ils avaient l’avantage d’être portables. Ils avaient des rotors à 26 contacts, le quatrième rotor n‘étant plus qu'un demi rotor servant de réflecteur. Le réflecteur est utilisé pour permettre au signal de repasser à travers les trois premiers rotors en suivant un chemin différent. • •LES MODELES MILITAIRES: • Machine Standard: Il s’agit de la machine employée par les armées de terre et de l’air allemandes, qui était la plus courante. Elle était dans son fonctionnement presque identique au modèle D vendue dans le commerce. Trois rotors étaient alignés dans le brouilleur. • Machine M3 (1933): Elle disposait du même nombre de rotors alignés simultanément dans le brouilleur proposant deux rotors en plus des trois initiaux. • Machine ENIGMA M4 (1942): Quatre rotors étaient alignés simultanément dans le brouilleur de celle-ci, les trois premiers étant choisis parmi un lot de huit rotors, et le dernier étant choisi parmi un autre lot de deux rotors. • - Machine G (Service Secret Nazi): Utilisée par les services secrets allemand. Il s’agit également d’une version à quatre rotors, mais démunie d’un tableau de fiches. " N’accordez jamais une confiance aveugle à un système de cryptographie ". Gilles Dubertret RKJ BNMYDYONCUZDZT… SON FONCTIONNEMENT… HRH PDJBVHFC DIOW… LES CHIFFRES-CLES… •PRINCIPE DE BASE: Le dispositif de cryptage compte un nombre de rotors variable selon les versions d'ENIGMA, mais le principe reste le même: chaque rotor opère un codage par substitution (cryptage électrique), et tourne périodiquement pour modifier le codage global (cryptage mécanique). Le texte est entré au clavier et le cryptage a lieu lettre par lettre. Chaque touche pressée agit comme un interrupteur fermant un circuit électrique qui passe par les rotors, le réflecteur et le panneau lumineux, allumant ainsi une ampoule du tableau lumineux (la lettre cryptée). •EN DETAIL: 1. CLAVIER: L'appui d'une touche déclenche la rotation du premier rotor. 2. ROTORS: Les contacts à aiguille d'un rotor sont en vis-à-vis avec les contacts plats du rotor adjacent, et c'est la correspondance entre ces contacts qui change lors de la rotation d'un rotor. L'engrenage de la face (A) entraîne en rotation un satellite extérieur au rotor qui engrène une fois par tour le rotor suivant. Ainsi lorsque le rotor a effectué une rotation complète de 26 positions, le rotor suivant change de position et évite toute répétition du code. C'est lorsque le rotor 2 aura subi 26 rotations que le rotor 3 tournera à son tour, c'est à dire après 26² rotations du rotor 1! 3. REFLECTEUR: Il comporte 26 contacts plats reliés deux à deux, et assure un chiffrement symétrique (si B chiffre A alors A chiffre B). Cela permet le codage et décodage par une même clé (i.e. configuration initiale des rotors) • Plus de 110 000 machines construites pour l’armée allemande. Jusqu'à 60 000 furent utilisées en même temps, 30 000 par l’armée de terre, 20 000 par l’armée de l’air, 6 000 par la marine, 4 000 par les autres services , y compris les SS. • Le poids de la machine atteignait les 27 KG et ses dimensions27.5 * 33.5 * 15 CM. • Nombre de clefs selon le modèle: • MACHINE C: 2, 74 x 10^6 • MACHINE STANDARD: 1, 59 × 10^19 • MACHINE M3 : 1, 59 × 10^20 • MACHINE M4 : 4, 64 × 10^22 • Ainsi du 28 octobre 1939 au 14 juin 1940, les seuls services français dans le cadre de l’opération Z (nom de code donné au secret qui doit entourer toutes les informations fournies par ENIGMA) ont pu décrypter 4 789 messages, parfois de grande importance. • Après l’invasion de la France, le service du code et du chiffre s’était installé à Bletchley Park (dès Août 1939), à 80 km de Londres. Une équipe de cryptanalystes anglais, français et polonais va travailler sur ce programme baptisé Ultra (pour  « Ultrasecret »). L’équipe fut composée de près de 12 000 scientifiques et mathématiciens. B A 2 3 1 4 1- CLAVIER (Entrée du texte à crypter) 2- DISPOSITIF DE CRYPTAGE (Rotors[A] + Réflecteur[B]) 3- PANNEAU LUMINEUX (Indiquant les lettres cryptées) 4- TABLEAU DE FICHES (Complexification du code par interversion électrique de deux lettres) Ensemble ROTORS + REFLECTEUR Face (A) Face (B)