Фиалка М-125

Спецсвязь — вещь весьма непростая.
И роль шифровальщика очень важна
для сохранения тайны.
Везде, даже там, где кипит океан,
скрывая подводные лодки,
пошлёт за секунды умелый «шаман»
свои криптограммные сводки.


Криптомашина М-125 — внучка легендарной Enigma

0f0994cb18a04ce1a7523f928297e9be.png

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.
460db60470f4432ea03f4b895573bfe8.png
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.

06bdc7fc51964bbfbdd781b5e63734e2.png
Фиалка

5f8c6ab6b1934ec0a52c68d62dad0bbf.png2d08dfd2a870431ba66f974703a56033.png
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.

ab47db586a47401dbf00320a06f2de6d.png
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…


73f086ac19074b398882d71b5794d754.png

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.

8e8baf82ad5747e7a140add60bd794b0.png

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.

789aa8b2c5d74931b2e47dd9b7d52221.png29422925640f493ea35615f6318ecbed.pngddb9e3fa07ef4b9997d9f64b7ccc8bcf.png

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.

eac24701b09349f68da2035714f31c3d.pngd69d557c8be3432e9399a49e76657371.png1633a4c66ca34f359a2f65fd0df9a6e1.png
43a7b2f65c0e41f39a118943fa9c2ad7.png5a69d6ad8670460ebb862b47b3927265.png527514343341404d8f5cd0c43072cb6b.png

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 российский транзисторы П701A, в более поздних 2Д603A.

df21cb5097274b1dac2a8442afa70a17.png

8f70e5e10ca74b2b9ac39a8ba1527035.png

524fd82333fe45deb43e12669a50003a.png

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
e7dab2336708469fa3ea9a029e4cecd1.png

9791e9613de841469d4b83d52bcd0b19.png

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).
22dacf1f5f4f45698af99678e56db9b1.png

Роторы
189ce34cd4154b03a814bcfbf9eee99e.png

В центре каждой машины Фиалка 10 различных шифровальных колес (роторов), помеченных буквой русского алфавита:
dd06ad15600744dd9ab60a852d151732.png

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
507efb1553124ae2bf9e2a59b1904e41.png
91d5b94635ef4cbca93806d0d8cee30a.png

Регулируемые роторы
c176b157a8d449abb3100e14b0cdec95.png
189e850b26ff4b0aa9f4adf0d4b4ef89.png

Перфокарты
08e8d452ba1446ee826565725ef809de.png

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.
a397726fca0241d5992717a44eae5b41.png6c8101d5050f4d00bcab5d4070beaae7.png0efa143bbb8340689963ddec49307562.png

Фиалка ZIP.
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.

8e8a822da737476c8d0cc1d6064de085.png
4aaf13a8873c4a8682dd45e34a366e62.pngd8a7e38b0db746fab7e3fff2335dd29f.png2fea66c5af454daaa6908eb1dfb4341e.png

741dd06b5ec0489a92d0979c1e298a51.png

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.

© Habrahabr.ru