Violet (M-125) är en chiffermaskin utvecklad i Sovjetunionen strax efter andra världskriget . Används av Warszawapaktens länder fram till 1990-talet. De flesta av maskinerna efter Sovjetunionens kollaps demonterades eller förstördes. Flera exemplar förvaras i privata samlingar och museer. En fungerande modell visas på Computer History Museum i USA och Bletchley Park i Storbritannien. I kryptografins historia är lite känt om Violet, fram till 2005 hölls all information om enheten hemlig. Den korrekta definitionen av "Violet" är en kodningsmaskin, eftersom den hade svagare kryptografisk styrka än chiffermaskiner.
Violet innehåller en pappersbandläsare till höger sett från maskinens framsida, och en enhet för utskrift och stansning av tejpen ovanpå. Den hålade tejpföraren för inmatning av nyckeln finns till vänster. Violet drivs av en 24 V DC-källa och genom en separat strömförsörjningsenhet - från ett AC-nätverk på 100 ... 250 V, 50 eller 400 Hz. [1] [2]
Liksom andra roterande maskiner bestod Violet av en kombination av mekaniska och elektriska delsystem. Den mekaniska delen inkluderade ett tangentbord, en uppsättning roterande skivor - rotorer - som var placerade längs axeln och intill den, och en stegad mekanism som flyttade en eller flera rotorer med varje tangenttryckning. Rörelsen av rotorerna resulterar i olika kryptografiska transformationer varje gång en tangent trycks ned på tangentbordet. Mekaniska delar flyttade, stänger kontakter och bildar en föränderlig elektrisk krets (det vill säga, i själva verket implementerades processen med att kryptera bokstäver elektriskt). När en tangent trycktes ned stängdes kretsen, strömmen passerade genom olika kretsar och som ett resultat erhölls den önskade kodbokstaven.
Rotorn producerade i sig själv en mycket enkel typ av kryptering: det rudimentära substitutionschifferet . Till exempel kan stiftet för bokstaven E kopplas till stiftet för bokstaven T på andra sidan av rotorn. Men när du använder flera rotorer i en bunt, på grund av deras konstanta rörelse, erhålls ett mer komplext och därför mer tillförlitligt chiffer . [3] Kryptering ägde också rum i en elektronisk enhet kallad "switch", som hade 30x30 kontakter. koden i växeln slogs genom att ett hålkort sattes i. Enligt hålen i hålkortet stängdes kontakter och symbolen ersattes analogt med chifferskivor (rotor).
I mitten av varje Fialka-maskin finns 10 olika kodningshjul (rotorer) märkta med en bokstav i det ryska alfabetet, nämligen:
A(1) B(2) C(3) D(4) D(5) F(6) F(7) W(8) I(9) C(10)Varje rötor var en skiva ungefär 10 cm i diameter, gjord av ebonit eller bakelit, med 30 fjäderstift på ena sidan av rotorn, arrangerade i en cirkel. På andra sidan fanns ett motsvarande antal platta elektriska kontakter. Pin och platta kontakter motsvarade bokstäver i alfabetet. Bokstäverna "Yo", "Y" och "b" beaktades inte. Vid kontakt stängde kontakterna på intilliggande rotorer en elektrisk krets.
Samlingen av dessa 10 unika hjul kallas ibland för "Proton". Det finns två olika typer av hjul: fasta och justerbara. Fasta hjul introducerades tidigare för M-125-xx-modellen, medan justerbara hjul introducerades för M-125-3xx-modellen 1978. I justerbara set kan du ändra inställningarna för den yttre ringen och därigenom få 30 möjliga positioner. Den väsentliga skillnaden mellan Violets och andra roterande maskiner är att var och en av rotorerna roterar i motsatt riktning mot de intilliggande.
Olika uppsättningar hjul utfärdades för olika länder i Warszawapakten. Betydelsen av flera prefix är känd:
3K: Polen
4K: Östtyskland
6K: Tjeckoslovakien
0K: Allmänna inlägg för alla länder i händelse av krig
1K: Sovjetunionen
På enhetens hölje fanns en reservrotor. [1] [3]
Liksom Enigma , använde Violet en reflektor som kopplade ihop par av trådar. Närvaron av reflektorn säkerställde att transformationen som genomfördes var en involution , det vill säga dekryptering är detsamma som kryptering . Men i Enigma gör närvaron av en reflektor det omöjligt att kryptera någon bokstav genom sig själv. I Fialka är denna brist eliminerad.
Av de 30 stiften är 26 kopplade till varandra i par, men det finns 4 "speciella" ledningar. En tråd används för att ersätta den krypterade bokstaven med den ursprungliga. Detta leder till att bokstaven i 1 av 30 fall är inkodad i sig själv. De övriga 3 ledningarna är anslutna till en transistorkrets (kallad Magic Circuit) och bildar en roterande omkopplare. I kodningsläge matas kontakten "x" ut via "y", "y" via "z", "z" via "x". I avkodningsläge byts stift "z" och "y" [3] .
För att förbättra maskinens kryptografiska styrka använde Violet ett speciellt vanligt dagligt kort i form av ett hålkort . Varje hålkort hade 30 hål – exakt ett hål i rad och i en kolumn – och definierade därmed en permutation för 30 roterande kontaktlinjer. Används en specifik dag, indikerad i den övre vänstra raden. Få av de ursprungliga hålkorten överlevde, eftersom de - i enlighet med protokollet - alla förstördes i slutet av den aktuella dagen.
Korten skapades av Sovjetunionen för alla Warszawapaktens länder och ändrades dagligen. Varje land hade sin egen unika kortlek, var och en giltig i en månad. Istället för ett hålkort kan en metalltriangel användas. Den triangulära plattan bestämde nollpermutationen, som ofta används för att testa maskinens prestanda.
Dessutom hade varje dag sitt eget nyckelbord. För fasta rotorsystem definierar nyckeltabellerna ordningen för rotorerna på axeln och de initiala rotorparametrarna som kommer att användas för att avkoda meddelandet. För justerbara rotorer definierar tabellen även den elektriska insatsen för varje rotor. Här är ett exempel på maskin M-125-3NM som ska användas den 14:e i månaden:
IJZA WKBGE 14[ klara upp ]
OCAHE PTBWE
BDVIA GEZKJ
2II22 I22I2
KULKYU YKHVUG
Nyckeln användes inte på mer än en dag och uppdaterades klockan 00:01. [3]
Det finns många versioner av Violet, men i princip finns det bara två olika modeller: en tidigare version (M-125-xx) och en senare (M-125-3xx). De är väldigt lätta att särskilja eftersom de har olika tangentbord. Suffixet "xx" användes för att identifiera landet/versionen. Till exempel är den polska versionen av maskinen M-125-3MP, den tjeckiska versionen är M-125-3MP2. Modell M-125-3xx dök upp 1978. Denna modell hade följande ytterligare funktioner:
1. Flerspråkigt tangentbord.
2. En mekanisk omkopplare längs höger sida av tangentbordet som ändrar tangentbordets funktioner:
3. Justerbara rotorer
Varje land i Warszawapakten hade sin egen version av Violet, anpassad för det lokala språket. Varje land hade sitt eget tangentbord och skrivhuvud. Allt annat var sig likt. De flesta maskiner accepterade de latinska och kyrilliska alfabeten. Det latinska alfabetet kunde variera, det kyrilliska alfabetet hade inga skiljetecken och var samma för alla maskiner. [1] [3] Från och med 1984 användes två fordon i den sovjetiska armén, dessa är M-125M och M-125-3M. Deras huvudsakliga skillnad var att den första hade bokstäver (30 bokstäver) och siffror. Det andra tangentbordet visas på bilden. Den allra första Violet M-125 hade bara 30 bokstäver.
Violets design är till stor del baserad på de berömda Enigma -maskinerna som användes av de tyska styrkorna under andra världskriget. Violet liknar också den schweiziska NEMA -bilen . Alla dessa maskiner arbetar med elektromekaniska rotorer. Enigma använde tre eller fyra rotorer, NEMA använde fem rotorer och Violet använde 10 rotorer. För att visa de utgående tecknen skriver Violet ut ett meddelande på papperstejp istället för blinkande lampor, som i många andra roterande maskiner.
Violet har också mycket gemensamt med amerikanska KL-7 . [3]