Короткий погодный шифр - Short Weather Cipher

В Короткий погодный шифр (Немецкий: Wetterkurzschlüssel, сокращенно WKS), также известный как краткая сигнальная книга погоды, был шифр, представленный как кодовая книга, которая использовалась радиотелеграфистами на борту Подводные лодки ВМС Германии (Кригсмарине ) в течение Вторая Мировая Война. Он использовался для сжатия прогнозов погоды в короткое 7-буквенное сообщение, которое было зашифрованный с помощью военно-морского Enigma и передан радистами на станции перехвата на берегу, где он был расшифрован Enigma, и 7-буквенная сводка погоды была восстановлена.[1][2]

История

Во время Второй мировой войны в разное время использовались разные версии шифра. Первый выпуск носил кодовое имя Веймар. Его заменила редакция Айзенах 20 января 1942 г. 10 марта 1943 г. вышло третье издание ключа погоды под кодовым названием Наумбург, вступил в силу.

9 мая 1941 года во время операции «Примроуз» была проведена операция по захвату Ондалснес и создать диверсию к югу от Тронхейм в Норвегия как часть Норвежская кампания,[3] неповрежденная шифровальная машина Naval Enigma (M3), копия «Веймарской» версии короткого погодного шифра и копия книга коротких сигналов (Немецкий: Kurzsignalbuch или же Kurzsignale для краткости) был восстановлен с подводной лодки U-110, который был захвачен в Северной Атлантике к востоку от Мыс Прощания, Гренландия.[4] Это позволило криптоаналитики в Bletchley Park взломать шифрование M3 и расшифровать радиосообщения немецких подводных лодок.

Короткий погодный шифр имел решающее значение для криптоанализа Naval Enigma M4 и показал отличные результаты. детские кроватки. 30 октября 1942 г. копия Wetterkurzschlüssel, краткий погодный шифр, и краткую сигнальную книгу, Kurzsignale, были обнаружены в ходе дерзкого рейда на подводную лодку U-559, когда три моряка Королевского флота лейтенант Энтони Фассон, Опытный моряк Колин Грейзер и НААФИ помощник столовой Томми Браун, затем поднялся на борт заброшенной подводной лодки и после 90-минутного поиска обнаружил документы.[5] Они достигли Правительственный кодекс и шифр в Bletchley Park после трехнедельной задержки, 24 ноября 1942 года. Документы, стоившие жизни Фассону и Грейзеру, оказались особенно важными для взлома Naval Enigma M4. Восстановленная версия короткого погодного шифра была Айзенах версия. В отличие от первой версии Веймар, то Айзенах не перечислил 26 положений ротора, которые были обозначены буквой, которые будут использоваться при шифровании сводок погоды. Таким образом, Хижина 8 криптоаналитики считали, что все четыре ротора использовались для шифрования сводок погоды. Тестирование на Бомбы стали появляться погодные поцелуи (идентичные сообщения в двух криптосистемах).[6] 13 декабря 1942 года детская кроватка, полученная с помощью Short Weather Cipher, дала ключ с вращающейся Naval Enigma M4. Umkehrwalze (реверсивный ролик или отражатель) в нейтральном положении, что делает его эквивалентным стандартной Enigma и, таким образом, делает B-Dienst сообщения потенциально взламываемые на существующих бомбах.[7] Хижина 8 узнала, что четырехбуквенные индикаторы для обычных сообщений подводных лодок были такими же, как трехбуквенные индикаторы для сообщений о погоде в тот же день, за исключением одной дополнительной буквы. Это означало, что после того, как был найден ключ для сообщения о погоде в любой день, четвертый ротор нужно было проверить только в 26 положениях, чтобы найти полный 4-буквенный ключ. К концу дня в воскресенье 13 декабря Роджер Винн из комнаты слежения за подводными лодками в Блетчли-парке знали, что Акула Enigma Cipher был сломан.

Когда 10 марта 1943 года было выпущено третье издание короткой сигнальной книжки, хижина № 8 была немедленно лишена детских кроваток. Однако к 19 марта детские кроватки снова использовались персоналом хижины 8, используя метод кратких сообщений об обнаружении. Это были отчеты, сделанные U-Board при установлении контакта с Kurzsignalheft кодовая книга. Хижине 8 удалось разгадать Акулу за 90 из 112 дней до конца июня. В отчетах о коротких прицеливании Kurzsignalheft также использовался M4 в режиме M3. К концу июня четырехроторный бомбы поступил на вооружение в Блетчли-парке и к августу был представлен ВМС США. Начиная с сентября, проблема с Shark решалась в течение 24 часов.

Операция

Подводная лодка закодировала метеорологические сводки с помощью Short Weather Cipher, прежде чем была зашифрована с помощью Naval Enigma. Береговой патруль Кригсмарине расшифровал сообщение и расшифровал его, а затем отправил его на центральную метеорологическую станцию, которая ретранслировала данные как синоптические данные о кораблях, после шифрования их с помощью дополнительных таблиц с использованием шифра, который был назван Гермет 3 персоналом Хижины 8.[8]

Seite 14, Tafel 11: T = Lufttemperatur in ganzen Celsius-Graden. (Английский язык: страница 14, таблица 11: T = температура воздуха в градусах Цельсия.)


Краткий погодный шифр закодировал сводки погоды с использованием полифонического однобуквенного кода без X.[9]

A = + 28 ° ◦ B = + 27 ° ◦ C = + 26 ° ◦ D = + 25 ° ◦. . . ◦ W = + 6 ° ◦ Y = + 5 ° ◦ Z = + 4 ° ◦

A = + 3 ° ◦ B = + 2 ° ◦ C = + 1 ° ◦ D = 0 ° ◦ E = −1 ° ◦ F = −2 ° ◦. . . ◦ Z = −21 ° ◦

Аналогичным образом, температура воды, атмосферное давление, влажность, направление ветра, скорость ветра, видимость, степень облачности, географическая широта и географическая долгота должны были кодироваться в установленном порядке, а сводка погоды состояла из одного короткого слова. Основываясь на приблизительном знании местоположения подводной лодки, телеграфист Кригсмарине, получивший сообщение, мог перевести букву «S» в соответствии с приведенной выше таблицей, что могло означать 10 ° C или -15 ° C, обратно к правильной температуре. .

Точно так же направление и вид опухать также был закодирован только одной буквой:

-------------------------------------------------- --- Направление, с которого | Тип зыби приходит зыбь | низкий | средний высокий | высокий | -------------------------------------------------- --- N | а | я | q | NE | б | j | г | E | c | k | с | SE | d | л | т | S | е | м | u | SW | f | п | v | W | г | о | w | NW | h | p | х | Нет отеков | | | | y Прерывистый | | | | z

В качестве примера шифра прогноз погоды для 68 ° северной широты, 20 ° западной долготы (к северу от Исландия ) при атмосферном давлении 972 мбар, температуре минус 5 ° C, ветре северо-западного уровня 6 баллов (на Шкала Бофорта ), Покров перистых облаков 3/10, видимость 5 морских миль, будет кодироваться как MZNFPED.[10]

Публикации

  • Бауэр, Артур О. (1997), Funkpeilung als alliierte Waffe gegen deutsche U-Boote 1939–1945 [Пеленгация как оружие союзников против немецких подводных лодок с 1939 по 1945 год] (на немецком языке), Diemen, NL: Selbstverlag, ISBN  978-3-00-002142-8
  • Бауэр, Фридрих Л. (2007), Расшифрованные секреты. Методы и принципы криптологии (4., ред. И расширенное изд.), Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк: Springer, ISBN  978-3-540-24502-5
  • Пфайффер, Пол Н. (октябрь 1998 г.), "Взлом немецких метеорологических шифров в средиземноморском отряде 849-й службы разведки сигналов", Криптология, 22 (4): 354–369, Дои:10.1080/0161-119891886975, ISSN  0161-1194
  • Ульбрихт, Хайнц (2005), Die Chiffriermaschine Enigma - Trügerische Sicherheit. Ein Beitrag zur Geschichte der Nachrichtendienste [Шифровальная машина Enigma - Обманчивая безопасность. Вклад в историю спецслужб], Диссертация, Fachbereich Mathematik und Informatik, Technische Universität Braunschweig (на немецком языке)

Рекомендации

  1. ^ Т. В. Кёрнер (5 декабря 1996 г.). Тринити-холл (ред.). Удовольствие от счета. Издательство Кембриджского университета. стр.399 –. ISBN  978-0-521-56823-4.
  2. ^ «Взлом кодов и битва за Атлантику Дэвид Кан» (PDF). Лекция USAFA в память Хармона №36. п. 8. Архивировано из оригинал (PDF) 27 марта 2014 г.. Получено 27 апреля 2016.
  3. ^ Дэвид Браун (5 ноября 2013 г.). Военно-морские операции кампании в Норвегии, апрель – июнь 1940 г.. Тейлор и Фрэнсис. п. 78. ISBN  978-1-135-27377-4.
  4. ^ Хью Себаг-Монтефиоре (21 июля 2011 г.). Enigma: Битва за код. Орион. п. 88. ISBN  978-1-78022-123-6.
  5. ^ Дэвид Кан (01.01.2012). Уловив загадку - гонка за нарушение кодов немецких подводных лодок 1939–1943 гг.. Аннаполис: Издательство Военно-морского института. С. 255–264. ISBN  978-1-59114-807-4.
  6. ^ Майкл Смит (20 января 2011 г.). Взломщики кодов в Блетчли-парке. Biteback Publishing. п. 67. ISBN  978-1-84954-623-2.
  7. ^ Дэвид Кан (01.01.2012). Уловив загадку - гонка за нарушение кодов немецких подводных лодок 1939–1943 гг.. Аннаполис: Издательство Военно-морского института. п. 265. ISBN  978-1-59114-807-4.
  8. ^ Эрскин, Ральф (13 января 2008 г.). «Захваченные загадочные документы Кригсмарине в Блетчли-парке». Криптология. 32 (3): 199–219. Дои:10.1080/01611190802088318.
  9. ^ Бауэр, Фридрих Л. (2007). Расшифрованные секреты. Методы и принципы криптографии (4-е изд.). Springer. п. 73. Получено Двадцать первое октября, 2016.
  10. ^ Т. В. Кёрнер (5 декабря 1996 г.). Удовольствие от счета. Издательство Кембриджского университета. стр.399 –. ISBN  978-0-521-56823-4.