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    ENIGMA al descubierto

Imagen: Máquina Enigma recuperada del U-505. Ben Slivka, licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.


"Fue gracias a ULTRA por lo que ganamos la guerra."
Churchill al Rey Jorge VI.


Ya he hablado a menudo en este trabajo de la transposición simple, que consiste en cambiar una letra por otra. Es sencillo y la verdad es que cuando una lo ve, sin sentido ninguno, parece indescifrable. Pero con conocimientos básicos de estadística (análisis de frecuencias, que yo misma dí en 4º de Secundaria), casi un niño lo puede descifrar.

Un paso más en la complicación es ir variando el abecedario, es decir, si inicialmente cambiamos la A por la X, en el siguiente paso la A se cambiaría por ejemplo por la Y. Si sabemos como varía el abecedario en cada paso, no cuesta mucho descifrar el código. Lo que intentaba Enigma era complicar tanto ese proceso que parecía imposible saber en el siguiente paso que letra sería la que sustituiría a la que se tecleaba.

Voy a contaros las diferentes partes que formaban Enigma y cómo se comunicaban de una a otra.

LOS COMPONENTES DE ENIGMA


El teclado

Lo primero y más llamativo de la máquina es el teclado de 26 letras en los que el operador tecleaba el mensaje. Su aspecto hizo que muchos soldados pensaran que se trataba de una simple máquina de escribir (a lo mejor era lo que pretendían). Este será el principio de nuestra pequeña aventura. Supongamos que pulsamos la letra "J" en el teclado que está abajo (ojo, no confundir con la pantalla de resultados que está arribaJ



El clavijero

El clavijero (ver imagen de la izquierda) era un añadido para intentar complicar el código ante cualquier intento de desciframiento. Fue uno de los errores que cometieron los alemanes pues en vez de complicarlo, facilitaron el desencriptado. Lo que hace es simplemente intercambiar dos letras. Si os fijáis en la imagen la S está cambiada por la O (hay un cable que los une) y también, que es la que nos interesa, está cambiada la A por la J. Luego nuestra letra pasaría a ser la A.

Los rotores

El corazón de Enigma eran sin duda los 3 rotores. Todos ellos y el clavijero eran configurados al inicio de cada día según ciertas instrucciones. El operador lo configuraba y a continuación ya podía usar Enigma. Los cinco rotores tenían internamente un cierto orden mediante contactos eléctricos. Así por ejemplo, una vez la letra pasaba por el clavijero, pasaba al rotor de la derecha y se cambiaba por la letra correspondiente en él. Es decir, que si llegaba la A se cambiaba por la letra que estuviera en la primera posición de ese rotor, si fuera la B, sería la segunda y así sucesivamente. Luego la letra así obtenida pasaba al segundo rotor y se repetía el proceso. Luego por último pasaba al tercero haciendo la misma operación. En la siguiente tabla muestro los cinco rotores que llegaron a existir y su configuración.

En nuestro ejemplo estábamos con la A. Si el rotor de la derecha fuera el III, se convertiría en B, por ser la letra que en éste rotor se encuentra en la primera posición (la de la A). Ahora, la B pasaría al rotor central (supongamos el II) y se convierte en J, por la misma razón que antes (eso es, lo habéis deducido correctamente. La J, se encuentra en la posición de la B en el rotor II). Por fin, la J pasa al rotor de la izquierda (el I) y se convierte finalmente en Z.

¿A que no es difícil?.
LETRA ROTOR I ROTOR II ROTOR III ROTOR IV ROTOR V
A EABEV
B KJDSZ
C EABEV
D MDFOB
E FKHVR
F GILZI
G DRCJT
H QUPAY
I VXRYP
J ZBTQS
K NLXUD
L THVIN
M OWZRH
N WTZHL
O YMYXX
P HCELA
Q XQINW
R UGWFM
S SZGTJ
T PNAGQ
U APKKO
V IYMDF
W BFUCE
X RVSMC
Y COQWK
Z JEOBK

L a comunicación entre rotores era la siguiente: Cuando el rotor de la derecha daba una vuelta, el siguiente (central) avanzaba una posición. Cuando el central daba una vuelta completa, el de la izquierda avanzaba una posición. Yo me lo imagino como un reloj (no digital como el mio, claro). La manilla del segundero debe dar una vuelta completa para que el minutero avance un lugar. Cuando ésta da otra vuelta completa, la manilla que marca la hora, avanza una hora.
Lo que sucede es que el principio del rotor no estaba en la A, o sea, que si estamos pensando en que cuando llega a la última letra del abecedario (la Z) es cuando el otro rotor avanza, no era así. El final de la vuelta del rotor se producía según esta tabla:

Rotor I: Q-R. Rotor II: E-F. Rotor III: V-W. Rotor IV: J-K. Rotor V: Z-A.

O sea, que si el rotor I pasaba de la Q a la R, el rotor (si lo había) situado a su izquierda avanzaba un lugar. ¿Es fácil, verdad?.



El reflector

Esa pieza que apareace a la izquierda se llama reflector. ¿Para que vale?. A ver ...Enigma es una máquina que servía para codificar (mensaje que se enviaba) y también para descodificar (mensaje que se recibía). Por lo tanto, el operador debía conocer de alguna forma la letra que debía apuntar para ser enviada o la que era recibida. El reflector era una pieza que en cierta forma, volvía a meter la letra en Enigma iniciando el recorrido inverso.

Había tres reflectores, A, B y C. El A era usado en el modelo Enigma militar y el B y C, en la versión militar que son los que nos interesan. Aquí tenéis el cambio que hacían:

  • Reflector: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
  • Reflector B: YRUHQSLDPXNGOKMIEBFZCWVJAT
  • Reflector C: FVPJIAOYEDRZXWGCTKUQSBNMHL2

Luego como estábamos con la letra Z, si suponemos que usamos el reflector B, esta se cambia por la letra T.


REFLECTOR ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
REFLECTOR B YRUHQSLDPXNGOKMIEBFZCWVJAT
REFLECTOR C FVPJIAOYEDRZXWGCTKUQSBNMHL


El camino inverso

De acuerdo, tenemos en el reflector la letra T activada. Ahora el reflector hace que esta letra se codifique de nuevo en los tres rotores pero en orden inverso. Si antes el orden de los rotores fue III - II - I, ahora será I - II - III. Si miramos de nuevo la tabla de los rotores (la de arriba), veremos que en el rotor I, la letra T se codifica en L, en el rotor II la L pasa a ser K, y finalmente en el rotor III pasa a U. El último paso de este camino de retorno sería comprobar si en nuestro clavijero la letra U se cambia por otra. Como no es así (en nuestro ejemplo, el conector no está unido a otra letra), la U no cambia.


El panel luminoso

El último paso era simplemente mostrar el resultado de todo este proceso. Era fácil porque bastaba un panel luminoso donde se encendía la letra correspondiente. En nuestro ejemplo recordemos que es la U.
Hay que recordar que Enigma era una máquina electrónica que funcionaba mediante una batería insertada en ella.




Conclusiones

Hasta ahora has podido leer como cualquier método que se ha inventado para esconder un mensaje, siempre ha habido alguien que lo ha decodificado (salvo quizás, el manuscrito Voynich que no está claro si esconde o no, algún mensaje). Estamos ya en el siglo XXI y han aparecido nuevos sistemas mucho más sofisticados, gracias a la combinación de informática y matemáticas, que hasta ahora no se han podido romper. Pero ... el futuro es incierto y muchos ven muy cerca el final de los actuales sistemas de encriptación.




Bibliografía y referencias

1. http://enigma.louisedade.co.uk/howitworks.html

2. http://www.u-historia.com/uhistoria/tecnico/articulos/enigma/enigma.htm

3. Ortega Triguero, Jesús Javier. Introducción a la criptografía: historia y actualidad. Universidad de Castilla la Mancha, 2005.

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