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| Immagine artificiale di Enigma |
Imperversava la Seconda Guerra Mondiale: la macchina Enigma sembrava invincibile e la Luftwaffe si affidava incondizionatamente a essa (senza se e senza ma).
Riusciva a criptare le comunicazioni più riservate e tanto bastava per far sentire gli ufficiali tedeschi invulnerabili.
Tuttavia, questa fiducia si rivelò mal riposta. Grazie agli errori di alcuni operatori, i crittografi coordinati da un geniale Alan Turing riuscirono a decifrare i messaggi codificati (ciphertext).
Il lavoro svolto a Bletchley Park, in particolare, fu cruciale per svelare il funzionamento di Enigma e per riportare in chiaro (plaintext) i dispacci di guerra, fornendo agli Alleati informazioni vitali che influirono significativamente sull’esito del conflitto.
Con una combinazione di Python, CUDA core e analisi statistica, ho ricreato un attacco a forza bruta, con testo cifrato noto, a Enigma sfruttando la parallelizzazione massiva della mia scheda grafica.
Obiettivo di questo ennesimo esperimento? Decifrare un dispaccio di guerra non conoscendo la configurazione della macchina!
Il messaggio era il seguente:
Obiettivo di questo ennesimo esperimento? Decifrare un dispaccio di guerra non conoscendo la configurazione della macchina!
Il messaggio era il seguente:
ANGRIFF HEUTE NACHT UM ZWEI UHR ("Attacco questa notte alle due")
cifrato come:
MICSVIGKIRJAGNZXUZUUBTVVAO
L’algoritmo, ottimizzato per sfruttare i CUDA core, è in grado di testare uno spazio delle chiavi parametrico.
Inoltre, la ricerca si basa sulla simulazione con stepping lineare semplificato, non sullo stepping realistico dell'Enigma.
| Caratteristica | Enigma storica (elettro-meccanica) | Versione software su GPU |
|---|---|---|
| Struttura |
• Scatola fisica con tastiera • Rotori meccanici • Pannello con cavetti |
• Programma Python • Rotori come array NumPy • Plugboard simulato come mappa |
| Meccanismo di cifratura |
• Corrente attraversa i rotori • Riflettore reinstrada la corrente • Lampadina mostra la lettera cifrata |
• Simulazione matematica • Rotori simulati in funzioni • Uscita stampata come testo |
| Stepping dei rotori |
• Stepping meccanico reale • Doppio scatto nella posizione di tacca |
• Stepping lineare semplificato (può essere esteso a comportamento reale) |
| Plugboard (Steckerbrett) | • Fino a 10 scambi tra lettere con cavetti |
• Configurazioni simulate via software • Genera automaticamente tutte le 2-coppie disgiunte |
| Spazio delle chiavi |
• Rotori (ordine e posizioni) • Plugboard (fino a 10 scambi) • Totale ~10²² |
• Rotori fissi (I, II, III) • Posizioni (26³ = 17.576) • 2 scambi plugboard su A–Z (~44.850) • Totale ~788 milioni di configurazioni |
| Metodo di decrittazione |
• Operatore con chiave del giorno • Oppure macchine tipo "Bombe" |
• Attacco a forza bruta su GPU • Analisi di frequenze + cribs su CPU |
| Velocità |
• Cifratura in tempo reale • Decrittazione lenta, manuale o meccanica |
• Cifratura immediata in software • Decifrazione rapida grazie a GPU |
| Affidabilità |
• Dipende dalla manutenzione meccanica • Errore umano possibile |
• Nessun errore meccanico • Solo bug logici o parametri errati |
| Eredità storica |
• Macchina chiave nella Seconda Guerra Mondiale • La sua violazione salvò milioni di vite |
• Riproduzione moderna per studio e simulazione • Permette di capire la complessità del sistema |
Rotori: C-F-J (score freq = -0.6326)
Plugboard: A↔M, B↔Z
Plugboard: A↔M, B↔Z
Testo decifrato:
ANGRIFFHEUTENACHTUMZWEIUHR
Questo esperimento dimostra non solo la potenza del calcolo parallelo, ma anche il fascino senza tempo della crittoanalisi.
“Riportare in vita” l'Enigma per poi “violarla” con la tecnologia moderna è più di un esercizio tecnico: è un omaggio alla storia della scienza, dell'informatica e dell'ingegno umano.
“Riportare in vita” l'Enigma per poi “violarla” con la tecnologia moderna è più di un esercizio tecnico: è un omaggio alla storia della scienza, dell'informatica e dell'ingegno umano.