ماهى آلية عمل جهاز الإنجما ؟
282317#6
لشرح آلية إنجما، يُضرب مثال مخطط يقتصر على أربع مكونات لكل منها. في الآلة الحقيقية يوجد 26 مصباح، وزر واحد، ومأخذ واحد، وتوصيلة كهربائية داخل الدوّارات. يمر التيار من البطارية (1) خلال لوحة المفاتيح الكهربائية، أي الأزرار، ثنائية الاتجاه (2) إلى لوحة المآخذ (3) التي تسمح بالربط بين لوحة المفاتيح (2) ودولاب الدخل الثابت (4). ثم يمر التيار خلال المأخذ غير المستعمل، أي المغلق، (3) إلى دولاب الدخل (4) خلال توصيلات الدوّارات (5) الثلاثية (في فيرماخت إنجما) أو الرباعية (في نموذج قوات البحرية "كريغزمارينه M4" أو خيار الحماية)، ثم تدخل إلى العاكس (6). يعيد العاكس التيار الكهربائي من طريق آخر، إلى الدوّار (5) ودولاب الدخل (4)، ويمر خلال المأخذ (S) الموصول مع المأخذ (D) بكبل كهربائي (8)، فيضيء مصباح بعد مرور التيار خلال لوحة المفاتيح ثنائية الاتجاه (9). إن التغيير المستمر في المسلك الكهربائي خلال الآلة أو الوحدة بفضل دوران الدوّارات، يعطي عملية تعمية الحروف الأبجدية باستخدام الإنجما أمانًا عاليًا.
آلة إنجما
282317#4
آلة إنجما عبارة عن توليفة أو تجميع لأنظمة كهربائية وميكانيكية، مثلها في ذلك مثل الآلات الدوّارة. تتألف الآلية الميكانيكية من لوحة مفاتيح، ومجموعة من الأقراص الدوّارة تسمى الدوّارات مركبة بشكل متقارب على طول محور، وآلية خطوية لتدير واحدة أو أكثر من الدوّارات مع كل ضربة على الأزرار، وتختلف هذه الآلية من آلة إلى أخرى، ولكن الشكل الأكثر شيوعًا هو أن يتحرك الدوّار باتجاه عقارب الساعة خطوة واحدة مع كل ضربة على الأزرار، ويتحرك الدوّار المجاور بين الفينة والأخرى. تعطي الحركة المتواصلة للدوّارات تحويلاً مختلفًا للتعمية بعد كل ضربة على الأزرار.
آلة إنجما
417683#12
آلة إنجما  (بالإنجليزية: Enigma Machine) هو اسم يُطلق على أي آلة من عائلة الآلات الكهروميكانيكية الدوارة التي تستخدم لإنتاج الشيفرة السرية، حيث أن هذه العائلة تشمل أنواعًا متعددة ومختلفة من الطرازات تستخدم لتعمية وفك تعمية الرسائل السرية. وكلمة إنجما كلمة إنجليزية تعني "لغز".
بدأ الاستعمال التجاري لإنجما في بدايات العقد الثاني من القرن العشرين، وقد تم استخدامها من قِبل العديد من الجهات العسكرية والحكومية للعديد من الدول، ربما من أشهرها ألمانيا النازية في فترة قبل وأثناء الحرب العالمية الثانية. الطراز الألماني من هذه الآلة، والذي يدعى فيرماخت إنجما (بالألمانية: Wehrmacht Enigma)، هو الإصدار الذي أخذ شعبية واسعة بسبب سهولة استخدامها وصعوبة فك شفرتها وبسبب استعمالها من قبل القوات العسكرية النازية. استطاع خبراء تعمية قوات الحلفاء فك تعمية عدد هائل من الرسائل باستخدام هذه الآلة. وقد تم فك التعمية عام 1932 على يد مشفرين بولنديين هم ماريان رييفسكي، جيرزي وزيسكي، وهينركي زيجلاسكي من مكتب التعمية البولندي. في منتصف عام 1939 تم نقل طرق التعمية وفك التعمية من بولندا إلى بريطانيا وفرنسا. قدمت هذه الآلة مساعدة كبيرة لجهاز الاستخبارات العسكرية لقوى الحلفاء وقد سميت ألترا (ULTRA)، حتى أنه يقال أن نهاية الحرب الأوروبية كانت أبكر بعامين بسبب فك الشيفرة الألمانية. وقد تمكن الحلفاء من كسر تعمية رسائل آلة إنجما ليس فقط بسبب وجود بعض نقاط الضعف في تعميتها ولكن بسبب بعض العوامل المهمة الأخرى خصوصاً الأخطاء البشرية التي ارتكبها مستعمليها، وتسرب اسرار التعمية أثناء العمل، كذلك ما قدمته الآلات المستولى عليها من معلومات كشفت طريقة عملها.
ماريان رييفيسكي
282317#32
إن أول من استخدم "إجراءات المؤشر" هم محللو التعمية البولنديون ليخترقوا بشكل أولي آلة إنجما. وكان الإجراء يتمثل بإعداد المشغل آلته بالتوافق مع قائمة الإعدادات التي تتضمن موضعا مبدئيا عاما للدوّارات، وليكن مثلاً AOH. يدير المشغل الدوّارات حتى ظهور AOH ضمن نوافذ الدوّارات. وعندها يختار المشغل موضع البداية العشوائي لتلك الرسالة الخاصة. قد يختار المشغل EIN، وتصبح هذه إعدادات الرسالة لمقطع التعملية ذاك. ثم يبدأ المشغل بطباعة EIN على الآلة، مرتين، ليتحقق من أخطاء التحويل. تكون النتائج هي مؤشر معمّى، EIN مكتوبة مرتين قد تتحول إلى XHTLOA، التي تنتقل مع الرسالة. وأخيرًا، يدير المشغل الدوّارات إلى إعدادته للرسالة، EIN في هذا المثال، ويطبع نص الرسالة كاملاً.
آلة إنجما
282317#23
في وقت لاحق أضيفت على إنجما M4 طابعة صغيرة كانت تطبع 26 حرفًا على شريط ورقي صغير، وكانت هذه الطابعة ضرورية مع مشغل آخر يقرأ المصابيح ويكتب الحروف الناتجة. وضعت الطابعة على آلة إنجما ووصلت إلى لوحة المصابيح، ولتوصيلها، كان من الضروري إزالة غطاء المصابيح وكل المصابيح أيضًا. ويمكن للطابعةـإضافة لفائدتها في تحسين أمن العمليةـأن توضع في مكان بعيد مثل مكتب ضابط الإشارة المشغل للآلة الذي يمكنه أن يرى النص الكامل بعد فك التعمية.
آلة إنجما
282317#20
لوحة المآخذ هي اللوحة التي تسمح بتوصيل متغير يقوم بتغييره مشغل الآلة. تم وضع هذه اللوحة قيد الاستعمال في الجيش الألماني في عام 1930 وتم اعتمادها بشكل فوري من قبل سلاح البحرية أيضًا. تشارك لوحة المآخذ بشكل كبير في قوة عملية التعمية التي تقوم بها الآلة، بشكل أكبر مما سيكون التأثير عليه لو تم إضافة دوّار جديد. يصبح بالإمكان حل شيفرة آلة إنجما بطرق بسيطة مباشرة، وربما بإجراء الحسابات يدويًا، عند غياب لوحة المآخذ، بينما عند إضافتها تنعدم إمكانية استخدام الطرق البسيطة في فك تعمية الآلة، حيث أن محللي الشيفرة لقوات الحلفاء اضطروا لتصنيع آلات خاصة من أجل فكها.
آلة إنجما
282317#13
في آلة فيرماخت إنجما، لكل دوّار حلقة محززة قابلة للضبط. ولكل من الدوّارات الأساسية الخمسة (I–V) حلقة محززة بثلم واحد، بينما للدوّارات الإضافية التابعة للقوات البحرية (VI، VII، VIII) حلقة مجهزة بثلمين. وعند نقطة معينة يتوازى ثلم الدوّار مع اللسين، مما يسمح بالتعاشق مع ترس السقاطة للدوّار المجاور والتحرك معه عند ضربة الزر التالية. عندما يكون اللسين غير متوازٍ مع السقاطة، فإنه ينزلق ببساطة فوق سطح الحلقة دون أن يتعاشق مع السقاطة. وفي نظام الدوّار ذي الثلم الواحد، فإن الدوّار الثاني يتقدم خطوة واحدة بعد 26 خطوة للدوّار الأول، وبشكل مشابه، يتقدم الدوار الثالث خطوة واحدة بعد 26 خطوة للدوّار الثاني. يتقدم الدوّار الثاني أيضًا في نفس الوقت الذي يتقدم فيه الدوّار الثالث، مما يعني أن الدوّار الثاني يمكن أن يخطو مرتين في ضربة الزر اللاحقة (خطوة مزدوجة)، موفرًا الوقت.
آلة إنجما
282317#34
أتى الضعف في نظام المؤشرات من عاملين: الأول، استخدام إعدادات عامة أساسية ، وهو ما تم تغييره بحيث أصبح المشغل يختار الموضع الأولي لتعمية المؤشر، ويرسل الوضع الأولي بشكل صريح. الثاني، هو تكرار المؤشرات الذي شكّل شرخًا خطيرًا في وثوقية العملية. كانت تعمية إعدادات الرسالة تكرر مرتين، مما يعطي علاقة في تحويل الحرفين الأول والرابع، وفي تحويل الحرفين الثاني والخامس، وفي تحويل الحرفين الثالث والسادس. مكّنت هذه المشكلة في الوثوقية مكتب التعمية البولندية من اختراق نظام إنجما قبل الحرب الحرب العالمية الثانية في بدايات سنة 1932. لذا أقدم الألمان، بدءًا من عام 1940، على تغيير الإجراءات لزيادة السريّة.
آلة إنجما
282317#8
في داخل الدوّار، يصل 26 سلكاً كل وتد من الطرف الأول مع التماس في الطرف الثاني بطريقة معقدة. ويختلف التوصيل من دوّار إلى آخر. ينجز الدوّار الواحد بذاته تعمية بسيطة، أو تعمية استبدالية. فمثلاً، قد يكون الوتد الموافق للحرف E موصولاً إلى تماس الحرف T على الوجه المعاكس. يأتي التعقيد من استخدام عدة دوّارات على التسلسل (3 أو 4) وحركة نظامية للدوّارات، تعطي بمجملها نوعًا أقوى في التعمية. عندما توضع الدوّارات في الآلة، يمكن ضبط الدوّار وفق 26 موضعاً، يمكن إدارته باليد باستخدام دولاب محزز ناتئ من الغطاء عندما يغلق. يضبط المشغّل الوضعية باستخدام حلقة أبجدية مثبتة على جانب القرص، ومجهزة بستة وعشرين حرفًا أو رقمًا، ويمكن رؤية الحرف أو الرقم من نافذة، مشيرًا إلى موضع الدوّار. كانت الحلقة الأبجدية في النسخ الأولية لآلات إنجما ثابتة، وتم إدخال تعديلات معقدة على النسخ اللاحقة لتسهيل ضبط الحلقة الأبجدية نسبة إلى التوصيل في قلب الدوّار. عرف موضع الحلقة الأبجدية "بضبط الحلقة.
آلة إنجما
282317#30
لقد صممت آلة إنجما لتكون موثوقة حتى لو عُرف توصيل الدوّارات من قبل العدو، بالرغم من الجهود العملية المعتبرة لحفظ سر التوصيل. إذا كان التوصيل سريًا، فإن العدد الكلي للإعدادات المحتملة يتجاوز 10أي حوالي 380 بت، وبمعرفة التوصيل وشروط التشغيل الأخرى، يمكن تخفيضه إلى 10 أي 76 بت. إن مستخدمي إنجما كانوا واثقين من وثوقيتها بسبب العدد الهائل من الاحتمالات، وقد كان من غير الملائم للعدو أن يحاول كل احتمالية للإعدادات بطريقة بروته فورس.
آلة إنجما