¿Cuál es la pregunta más difícil que alguien haya resuelto en la historia de la humanidad?

Answer 1

Cripta-análisis del enigma por Alan Turing, durante la Segunda Guerra Mundial.

Las máquinas Enigma eran una serie de máquinas de cifrado con rotor electromecánico desarrolladas y utilizadas desde principios hasta mediados del siglo XX para proteger las comunicaciones comerciales, diplomáticas y militares.

Los alemanes, convencidos de que sus mensajes Enigma eran inquebrantables, utilizaron la máquina para las comunicaciones de campo de batalla, navales y diplomáticas. Si bien los expertos de Bletchley (Alan Turing) lograron leer el código alemán durante la campaña noruega de 1940, su trabajo solo comenzó a dar resultados significativos en 1941, cuando pudieron reunir pruebas de la invasión planificada de Grecia y aprender planes navales. para la batalla del cabo matapan. La información obtenida de tales fuentes alemanas de alto nivel fue denominada ULTRA.

Invento

Enigma fue inventado por el ingeniero alemán Arthur Scherbius al final de la Primera Guerra Mundial. Los primeros modelos se utilizaron comercialmente desde principios de la década de 1920 y fueron adoptados por los servicios militares y gubernamentales de varios países, especialmente la Alemania nazi antes y durante la Segunda Guerra Mundial.

Formulación:

La transformación de Enigma para cada letra se puede especificar matemáticamente como un producto de permutaciones.

Combinando tres rotores de un conjunto de cinco, la configuración del rotor con 26 posiciones y el tablero de conexiones con diez pares de letras conectadas, por lo tanto, Enigma tiene 158,962,555,217,826,360,000 (casi 159 Quintilianos) configuraciones diferentes.

Fig.: Patente Enigma de Scherbius: Patente de los EE. UU.

Operación:

A un operador alemán Enigma se le daría un mensaje de texto simple para cifrar. Para cada letra escrita, una lámpara indicaba una letra diferente de acuerdo con una sustitución pseudoaleatoria, basada en el cableado de la máquina.

• La letra indicada por la lámpara se registraría como la sustitución cifrada.
• La acción de presionar una tecla también movió el rotor de modo que la siguiente pulsación de tecla usara una vía eléctrica diferente y, por lo tanto, se produciría una sustitución diferente.
• Para cada pulsación de tecla hubo una rotación de al menos el rotor de la derecha, dando un alfabeto de sustitución diferente.
• Esto continuó para cada letra en el mensaje hasta que se completó el mensaje y se produjo una serie de sustituciones, cada una diferente de las otras, para crear un cyphertext del texto plano.
• El texto cifrado se transmitiría normalmente a un operador de otra máquina Enigma.
• Este operador teclearía el texto cifrado y, siempre que todos los ajustes de la máquina de descifrado fueran idénticos a los de la máquina de cifrado, para cada pulsación de tecla se produciría la sustitución inversa y surgiría el mensaje de texto sin formato.

Cripta-análisis del enigma.

Durante la Segunda Guerra Mundial, Turing fue un participante destacado en la ruptura de los sistemas de cifrado alemanes en Bletchley Park. Al utilizar técnicas estadísticas para optimizar el ensayo de diferentes posibilidades en el proceso de descifrado de códigos, Turing realizó una contribución innovadora al tema. Escribió dos artículos sobre enfoques matemáticos, titulados Aplicaciones de la probabilidad de criptografía y Documento sobre estadísticas de repeticiones.

Bombe: máquina electromecánica que podría ayudar a romper el enigma.

Máquina picada de turing contra máquina. El modelo prototipo de su “bomba” anti-Enigma, llamado simplemente Victoria, se instaló en la primavera de 1940.

Sus bombas convirtieron Bletchley Park en una fábrica de descifrado de códigos. Ya en 1943, las máquinas de Turing estaban descifrando un total asombroso de 84,000 mensajes Enigma cada mes, dos mensajes por minuto.

Turing rompió personalmente la forma de Enigma que utilizaban los submarinos que se aprovechaban de los convoyes de comerciantes del Atlántico norte.

La bomba buscó las posibles configuraciones correctas utilizadas para un mensaje Enigma:

• Ese es el orden del rotor, la configuración del rotor y la configuración del tablero de conexiones, utilizando una cuna adecuada: un fragmento de texto plano probable.
• Para cada posible ajuste de los rotores (que tenía en el orden de 1019 estados, o 1022 estados para la variante de cuatro rotores U-boat), el bombe realizó una cadena de deducciones lógicas basadas en la cuna, implementada eléctricamente.
• El bombe detectó cuando había ocurrido una contradicción y descartó ese escenario, pasando al siguiente.
• La mayoría de los ajustes posibles causarán contradicciones y serán descartados, dejando solo unos pocos para ser investigados en detalle.
• Se produciría una contradicción cuando una letra cifrada se convirtiera nuevamente en la misma letra de texto simple, esto simplemente no era posible con el Enigma.

Img: Una réplica completa y funcional de una bomba en el Centro de Códigos Nacionales en Bletchley Park.

Aunque los alemanes estaban convencidos de que sus mensajes Enigma eran irrompibles, pero algunas debilidades criptográficas, fallas en los procedimientos alemanes, errores de los operadores, fallas en la introducción sistemática de cambios en los procedimientos de cifrado y captura aliada de tablas y hardware clave que, durante la guerra, permitieron a los criptólogos aliados tener éxito y “cambió el rumbo” en favor de los aliados.

Y la mayor contribución es para Alan Turing, por su Bombe, que terminó la guerra dos años antes, al mismo tiempo que salvó “millones de vidas”.

Por lo tanto, resolver una de las preguntas más difíciles en la historia de la humanidad.

Bow to Genius Code Breaker: Alan Turing.

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