B-21 är en bärbar chiffermaskin som används för att kryptera och dekryptera hemliga meddelanden på en strategisk nivå under andra världskriget.
1925 köpte den svenska generalstaben flera exemplar av Enigma för sin studie. Boris Hagelin , efter att ha lärt sig om detta av Emmanuel Nobel (vid den tiden aktivt samarbetade med generalstaben), föreslog att utveckla en krypteringsmaskin som möjligen skulle överträffa Enigma. Det krävdes att chiffermaskinen skulle ha samma storlek som Enigma och fungera på liknande sätt. Nobel tilldelade sex månader och 500 kronor för utvecklingen av en ny maskin. Hagelin hade vid den tiden 10 års erfarenhet av utveckling på AB Cryptograph. Grunden för utvecklingen av B-21 var Electrocrypto B-18-maskinen, skapad av Arvid Damm , grundaren av AB Cryptograph. [1] [2]
Vid första anblicken liknar B-21 den tyska Enigma -chiffermaskinen - den har en kompakt kropp, ett tangentbord, drivs av ett batteri och använder en panel med lampor för utmatning. I senare modifieringar
Maskinen har två patchpaneler (matriser) 5x5 i storlek (de kommer att diskuteras nedan). Med deras hjälp kan du kryptera / dekryptera 25 tecken. I olika versioner av skrivmaskinen (till exempel för den franska armén) utelämnades en av de sällsynta bokstäverna K, J, W eller Z. Alfabettecken finns i den mest populära latinska QWERTY-layouten, med undantag för tecken som inte används i kryptering.
Den första patchpanelen är ett nätverk av elektriska kontakter under tangentbordet. När knappen trycks in stängs 2 elektriska kretsar, vilket indikerar bokstavens rad respektive kolumn i matrisen, och informationen överförs till 2 separata kanaler. Vart och ett av de mottagna värdena (linje/kolumn) kodas separat - det vill säga det överförs till stifthjulen, som i sin tur styr rotorernas rörelse. Efter rotation av rotorerna matas signalerna till den andra patchpanelen (matris) med samma dimension (5 x 5) och enheten, från vilken värdet på rad- och kolumnkoordinaterna erhålls för att visa lamporna på styrelse. Matrisstrukturen för lampkortet och tangentbordet är identisk (QERTY).
Nätverket av elektriska kontakter nedanför bildar elektriska kretsar. Under tangentbordet finns 4 pinwheel och två rotorer (Halvrotor). Den vänstra rotorn styrs av två vänstra stifthjul - med 23 och 21 stift, den högra - med hjul med 19 och 17. Rotorerna kan röra sig (och generera nya permutationer, respektive) på varje krypterad bokstav. I detta fall rör sig rotorn om styrkontakten 1 av de 2 stiftshjulen som styr den är aktiv (det finns en ELLER-funktion mellan de två stiften på de två hjulen, rotorn rör sig 1 steg om resultatet är 1). Kardinalskillnaden från Enigma är att förskjutningsstigningen för stifthjulen (dvs kodningshjulen) inte är regelbunden, vilket gör maskinens funktion mycket mindre förutsägbar, medan de flesta varianter av den tyska skrivmaskinen kännetecknades av en vanlig stigning.
För framgångsrik kryptering och dekryptering av hemliga meddelanden kommer de mottagande och sändande parterna överens i förväg om meddelandenycklarna.
Grundnyckeln beror på anslutningen av kontakterna på rotorerna och strukturen hos de elektriska kretsarna under tangentbordet.
Den interna nyckeln beror på läget för de 4 stiftshjulen i förhållande till varandra (hjulen sitter på en axel, rotorerna på den andra, frigörs med hjälp av ett excentrisk handtag och kan ändra läge på axeln) och ledningarna kortkrets från hjulen till utgångspanelen (med lampor).
Den främmande nyckeln består av rotorernas initiala position - bokstäverna 'A' till 'K' (ABCDEFGHIK) och hjulen
Grundnyckel
Växlingsmatris (5x5): LNRST (konsonanter) (v) 0 1 2 3 4 A0 LMYFX E1 OJBRS I 2 PUGCW O 3 KNTDQ U 4 IHVEA Patchpaneler: AEIOU och LNRST Rotorer: Vänster rotor: Höger rotor: A 01243 A 23104 B32410 B34201 C 12304 C 12043 D43021 D23140 E 23410 E 01432 F 04132 F 12034 G 34021 G 40321 H 10243 H 01423 I 40132 I 34210 K 21304 K 40312Intern nyckel
Patchpaneler: OIAUE:LRNTS (32041:02143) Hjul 23: _B_D_F_H_K____OP___T_V__ Hjul 21: A_C_E__HIK_M____QR__U_ Hjul 19: _B_D___H_K_MN__Q__T Hjul 17: _BC__F__I_L_N_P__ VARNING: GFHG kommer att vara effektiv med den uppenbara AAAA pinwheel-inställningen. Notera: Hjulens och rotorernas position justeras före krypteringsoperationen.Främmande nyckel: AAAAAA (valda stift: GFHG)
Originaltext: HASTE GÖR AVFALL Chiffertext: QBVPD TUBAD VAPUT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 14 H :H 1 G 0 I 0 H 0 : BA ! UN-AS-OT: F A :I 0 H 1 K 1 I 1 : CB ! UT-UN-ER: B S :K 1 I 1 L 0 K 0 : DB ! ET-ON-UR: V T :L 0 K 1 M 1 L 1 : EC ! ELLER - EL - IL : P E :M 0 L 0 N 1 M 0 : ED ! US-AT-OS: D M :N 0 M 1 O 0 N 1 : FE ! AN - AN - ELLER : T A :O 1 N 0 P 0 O 0 : GE ! UT - ER - IN : U K :P 1 O 0 Q 1 P 1 : HF ! OL-UN-ER: B E :Q 0 P 0 R 0 Q 0 : HF ! US-OS-UT: A S : R 0 Q 1 S 0 R 0 : OM ! ET-AT-OS: D W :S 0 R 1 T 1 A 0 : KG ! IT-ON-UR: V A :T 1 S 0 A 0 B 1 : AH ! UT-OS-UT: A S : U 0 T 0 B 1 C 1 : AI ! ET - EL - IL : P T :V 1 U 1 C 0 D 0 : BI ! ELLER - ER - IN: U E :X 0 V 0 D 1 E 0 : BK ! USA - AN - ELLER : T Obs: Främmande nyckel efter kryptering: BK QQQQ (aktiva stift: XVDE)Beskrivning av kolumnerna i tabellen nedan:
B-211 - en modifiering utvecklad på order av den franska armén. Till skillnad från föräldern B-21 hade den, enligt fransmännens krav, en inbyggd skrivare och ett batteri – den var helt autonom. Skillnaden var också att operatören inte bara kunde arbeta med bokstäver utan också med vissa symboler - till exempel -, +,%.
B-211 hade två versioner - M1 (har 2 rotorer, som B-21) och M2 (har 4 rotorer, till skillnad från B-21). Den första satsen på 500 skrivmaskiner tillverkades av Ericsson 1939.
Ytterligare utveckling av designen ledde till skapandet av S-35/36.
Hagelin tvingades överföra dokumentationen för B-21:an till Sovjetunionen av den svenska armén. Men samtidigt är K-37 inte en exakt kopia, i synnerhet används ett 6 x 5 tangentbord.
Arn Beurling från den svenska chifferbyrån knäckte algoritmen på mindre än 24 timmar 1931 [3] – den var tillräckligt bra för sin tid, och det var Hagelins första kommersiellt framgångsrika maskin.
Det ursprungliga patentet beskriver en maskin som har en 4x5-växlingsmatris, men maskinen har faktiskt en 5x5-matris, [4] som gör att 25 bokstäver kan användas på tangentbordet.