Криптомашина М-125 «Фиалка» — малоизвестный советский аналог германской Enigma | Продолжение проекта «Русская Весна»

Криптомашина М-125 «Фиалка» — малоизвестный советский аналог германской Enigma

 

М-125, с кодовым название Фиалка, представляет собой электромеханическую 10 роторную шифровальную машину. Была впервые представлена в 1956 году, и стала наиболее популярной шифрмашиной в странах Варшавского договора. Для каждой страны-участника была настроена своя версия Фиалки (клавиатура и пишущая головка адаптированы под язык страны). Большинство машин воспринимало латиницу и кириллицу. Латинский алфавит мог отличаться, кириллица не имела знаков препинания и для всех машин была одинакова. Криптостойкость оценивают порядка 10^18.


Фиалку часто считают «внучкой» Энигмы, правда в ней меньшее количество дисков, а колеса вращаются в одну сторону. Кроме перфокарты используются буквенные ключи, на каждом диске есть своя буква, соответственно набираются диски на вал, потом согласно другого ключа они ставятся в определенную последовательность вращением.

Эта модель свободна от недостатка Энигмы — исключения возможности шифрования буквы самой собой. Хотя машина больше схожа с американской Sigaba, КЛ-7 и — в меньшей степени — Enigma, ее называют русской Enigma.


Sigaba
Была разработана в 1930 годах для армии и флота США и предназначалась для хранения особо важных сообщений на высоком уровне. Использовалась на протяжении Второй мировой вплоть до 1950 годов, так как показала свою надежность. После пятидесятых была заменена на KL-7.


KL-7

В середине 1960 годов М-125 сменила модель М-125-3, была в использовании до начала 1990 годов. М — индексы аппаратуры предварительного закрытия информации. В принципе, машина называется М-125, а Фиалка это имя шифра процедуры. В истории криптографии мало что известно о Фиалке, ведь до 2005 года вся информация об устройстве держалась под грифом «секретно». Три версии шифрмашины были продемонстрированы в 2011 году на выставке американского разведывательного агентства ВВС США в Сан-Антонио. Нужно отметить, что все три устройства были из стран Восточной Европы, прежде всего из ГДР.

Из воспоминаний:

В наше время, не то что за фотографию, за то, что увидел такую штуку, отправляли далеко и надолго.
C 1962 года данная модель стала поступать в эксплуатацию в СССР и социалистических странах. На самом деле в истории криптографии мало что известно о Фиалке, ведь до 2005 года вся информация была недоступна и держалась под грифом «секретно».

 

Служил в учебке под Подольском 1986г. Только за одно слово- «фиалка» или боже упаси «Ромашка», да еще вдруг ляпнешь не по делу «Самолет» или тем паче «Воздух» с двумя нолями… не довезут до тюрьмы- расстрел на месте. Дембельнуться в 1988 г. толком не дали, переслужил 2 месяца из-за задержки выпуска в учебке (смены не было) Кто-то, что-то спер…, всем Союзом искали. Два года ходил под статьей, и еще лет 5 домой звонили, проверяли- дома ли…


Большая часть машин после распада СССР была разобрана или уничтожена. Несколько экземпляров хранятся в частных коллекциях и музеях. Работающая модель представлена в Музее компьютерной истории (Computer History Museum) в США и Блетчли-Парке (Bletchley Park) в Великобритании. Три версии шифрмашины были продемонстрированы в 2011 году на выставке американского разведывательного агентства ВВС США в Сан-Антонио. Нужно отметить, что все три устройства были из стран Восточной Европы, прежде всего из ГДР.

Справа машины есть устройство считывания с бумажной перфоленты, с левой стороны-устройство вставки перфоленты для ввода ключа, сверху расположено устройство для печати и перфорирования ленты. 

Насколько известно, под шифровальное устройство Фиалка можно было использовать два различных блока питания. Один из них — весьма простой вариант, в то время как другой содержал передовые разработки защищающие от компрометирующих излучений, минимизирующие риск утечки секретной информации, путем перехвата и анализа различными техническими средствами побочных электромагнитных излучений.


Стандартный блок питания (БП) 26 х 17 х 17 см, устройство питалось от источника постоянного тока напряжением 24 В, а через отдельный блок питания — от сети переменного тока 90 — 260 В (шаг около 10-30 В).

Magic Circuit/ волшебная транзисторная схема

Состоит из нескольких транзисторов, диодов и резисторов, которые установлены на изогнутый бакелитовый носитель, похожий на печатную плату (PCB).В фиалке использовался рефлектор, который соединял пары проводов месте. В более ранних версиях использовались русские транзисторы П701A, в более поздних 2Т603A.

Как и в Enigma, так и в Фиалке был рефлектор, соединяющий пары проводов вместе. Наличие рефлектора гарантировало, что осуществляемое преобразование есть инволюция. Всего 30 контактов, 26 из которых соединены друг с другом попарно, еще было 4 «специальных „провода. Один использовался для замены зашифрованной буквы на оригинальную. Остальные три провода подключены к Magic Circuit, образуют вращающий переключатель. В режиме кодирования контакт “x» подается на выход через «y», «y» через «z», «z» через «х». В режиме декодирования контакты «z» и «y» меняются местами. 

На чертеже ниже показана упрощенная схема такого рефлектора

Magic Circuit, на самом деле представляет собой бинарный ротатор (на немецком: Dreipunktschaltung), который комбинирует три сигнала в специальном порядке. Это лучше всего объясняется на рисунке ниже. Если ток входит в контакт отражатель (18), он возвращается от контакта (24). Однако, если ток входит в контакт (24), он возвращается от контакта (16). И, наконец, когда он входит в (16) он возвращается из (18).

 

Роторы


В центре каждой машины Фиалка 10 различных шифровальных колес (роторов), помеченных буквой русского алфавита:

Для каждой страны Варшавского договора был своя серия набора из 10 роторов. И только на случай войны с Западом существовала серия 0K, которая бы использовалась для отправки закодированных сообщений между данными державами-союзниками.

Ротор — диск примерно 10 см в диаметре, сделанный из эбонита или бакелита, с 30 пружинными штыревыми контактами на одной стороне ротора, расположенными по окружности.

На другой стороне находилось соответствующее количество плоских электрических контактов. Штыревые и плоские контакты соответствовали буквам в алфавите. Не учитывались буквы «Ё», «Й» и «Ъ». При соприкосновении контакты соседних роторов замыкали электрическую цепь.

Существовало два вида роторов: фиксированные и регулируемые. Фиксированные использовались в первых машинах М-125 с 1956 года, только лишь в 1978 году в качестве усовершенствования стали применяться регулируемые. Коллекцию из этих 10 уникальных колес иногда называют «Протон». В регулируемых наборах можно было изменять настройки внешнего кольца, тем самым получая 30 возможных позиций. Существенное отличие Фиалки от других роторных машин — каждый из роторов вращался в направлении противоположном соседним.

Фиксированные роторы

Регулируемые роторы

Перфокарты

До недавнего времени считалось, что оригинальных перфокарт для Фиалки не сохранилось, так как все они, согласно протоколу, должны были быть уничтожены после использования. Верхняя фотография с цифрой 23 — одна уцелевшая оригинальная перфокарт (Tom Perera пожертвовал ее Crypto Museum). М-125 Фиалка имела кард-ридер в левой нижней части.

Запасные части и принадлежности размещались в деревянной коробке 268 x 138 x 60 мм. Считалось, что ни одной такой коробки до наших дней не сохранилось, но в 2015 году коллекционерами был собран полный комплект запасных частей для Фиалки.


Удивительная инженерная работа с романтическим названием «Фиалка» — советская шифровальная машина, созданная еще в 1950-е годы, так и осталась не взломанной, высочайшим достижением инженерной мысли для разведки и контрразведки.

5 331