Sức mạnh mã hóa cỗ máy Enigma

Chào các bạn, sau một thời gian dài tôi đã trở lại.
Thằng please dọa tôi, không viết thì không cho giữ cái giao diện cá nhân hào nhoáng này nên hôm nay tôi xin viết một bài để giữ lại giao diện đẹp của mình.

Tôi băn khoăn suốt 3 hôm nay là nên viết về tình yêu hay kinh dịch nhưng tôi chợt nhớ ra tôi vẫn nợ các bạn 2 bài viết về mật mã. 

Các bạn có thể tìm đọc seri mật mã của tôi tại đây:

Trong bài viết này, tôi sẽ trình bày sức mạnh mã hóa của Đức trong thế chiến 2 - cỗ máy Enigma.

1, Sơ lược máy Enigma.

An toàn thông tin trong chiến tranh luôn là nhu cầu thiết yếu của tất cả các bên tham gia, phát xít Đức cũng không phải ngoại lệ. Vì nguyên nhân đó, hải quân Đức đã phát triển cỗ máy mã hóa của nhà sáng chế Arthur Scherbius trở thành cỗ máy Enigma.
Cấu tạo của máy Enigma bao gồm: 

+ Một bàn phím để đánh chữ.
+ Một bảng chữ cái gồm các bóng đèn để hiển thị ký tự sau khi được mã hóa.
+ Một bộ mã hóa bao gồm 3-5 roto xoay (chỉ chọn 3 roto để lắp vào máy cho mỗi lần mã hóa) và 10 cặp cáp điện để hoán đổi ký tự trong máy.

2, Cách thức vận hành.

Phía mã hóa sẽ chọn các roto và đặt vào vị trí với khóa được định sẵn, đồng thời lắp các cáp điện cũng theo khóa được định sẵn. Sau đó mã hóa từng chữ cái trong bản rõ.
Sau khi nhận bản rõ, phía giải mã sẽ lắp các roto và cáp điện đối xứng với cỗ máy khi mã hóa (biết khóa). Công việc gõ và giải mã từng ký tự được lặp lại trên máy Enigma giải mã.
Qua cấu tạo ta có thể thấy, cỗ máy Enigma mã hóa 1 ký tự này thành một ký tự khác và sử dụng chung một khóa bí mật. Có nghĩa, đây cũng chỉ là một hệ mật mã thay thế cổ điển khóa đối xứng thông thường. Vậy sức mạnh mã hóa được thể hiện như thế nào?

3, Sức mạnh mã hóa đáng tự hào.

Sau khi gõ chữ tại bàn phím, 1 roto trong máy enigma sẽ xoay. Sau khi đĩa roto thứ nhất xoay đủ 1 vòng, bánh roto thứ 2 sẽ tiếp tục xoay. Như vậy, nếu gõ 1 ký tự liên tiếp ta sẽ thu được các kết quả bản mã khác nhau. Tốc độ xoay của roto có thể tưởng tượng giống như kim giờ, kim phút, kim giây trên đồng hồ vậy.
Như đã nói, trước khi mã hóa, chúng ta sẽ chọn 3 trong 5 roto để lắp vào máy. Có 5*4*3 = 60 cách chọn 3 trong 5 roto.
Trong 3 roto ta có thể sắp xếp vị trí tương ứng với tốc độ quay của roto. Vậy có tất cả 3! = 6 hoán vị cho 3 roto trong máy.
Mỗi roto có thể đặt bất kỳ vị trí nào trong 26 vị trí. Với 3 roto ta có tất cả 26*26*26 = 17576 cách đặt roto. 
Cuối cùng, ta cắm 10 dây cắm đôi hoán vị với 26 lỗ cắm trên máy và có được 150 738 274 937 250 cách cắm (26!/(6!*10!*2^10)
Tóm lại, một cách ngẫu nhiên, máy Enigma có khả năng có tất cả:
60 * 6 * 17576 * 150 738 274 937 250 = 158 962 555 217 826 360 000
cách cấu hình mã hóa. Một con số khủng khiếp đối với hệ mã hóa cổ điển. Các khóa của hệ mật mã được thay đổi hàng ngày. 
Theo tôi được biết, khóa của máy Enigma là một từ 6 chữ cái chỉ ra cách sắp xếp roto và cách lắp cáp điện.

Thôi, tôi không thích đọc dài nên cũng không viết dài, tạm kết lại ở đây, các bạn có thể tự đưa ra đánh giá của riêng mình về sức mạnh mã hóa của cỗ máy. 
Cảm ơn các bạn đã đọc.
p/s: Đợi mấy hôm nữa tôi lấy lại sách thì tôi viết về tình yêu nhé. Trích dẫn trong sách cho nó chính xác <3.
17
6088 lượt xem
17
10
10 bình luận