Casser le chiffrage de 3 messages codés par Enigma en 1942

INSCRIPTION

Télécharger Boinc (tutorial)

URL du projet : http://www.enigmaathome.net

Applications optimisées (calculer de 15 à 20% plus rapidement)

• Code source de l'application : enigma-suite-win-0.76.2.zip (185 Ko)
• La page des résultats d'Enigma@Home : http://www.bytereef.org/alpha-results.txt
• La page des résultats du projet M4 : http://www.bytereef.org/m4-project-results.txt + http://www.bytereef.org/new-server-results.txt

Enigma@Home est une adaptation à BOINC du projet M4 de Stefan Krah. Le projet M4 a pour but de casser le chiffrage de 3 messages codés par la machine électro-mécanique Enigma. Ces 3 messages ont été interceptés le 25 Novembre 1942 par le destroyer de la Royal Navy HMS Hurricane dans l'Atlantique Nord et sont censés être intacts. Ralph Erskine a présenté les messages interceptés dans une lettre au journal Cryptologia. Les signaux ont été vraisemblablement chiffrés avec les quatre rotors de Enigma M4 - d'où le nom du projet.

Le projet M4 a été officiellement lancé le 9 Janvier 2006. Le logiciel utilisé par ce projet est Open Source, ainsi vous pouvez voir ce que vous calculez. Déjà 2 des 3 messages ont été déchiffrés par le projet M4 (voir le paragraphe les résultats ou cet article sur le site de la BBC)

La méthode utilisée est une attaque sur texte chiffré seul. Le cryptanalyste possède des exemplaires chiffrés des messages, il peut faire des hypothèses sur les messages originaux qu'il ne possède pas. Ceci signifie qu'il n'y a besoin de deviner ou de connaître qu'une petite partie du texte en clair pour réussir le déchiffrage. La cryptanalyse est plus ardue de par le manque d'informations à disposition, ce qui est le cas dans ce projet.

L'attaque sur texte chiffré seul la plus simple utilise la force brute. On prend en compte toutes les clés possibles, on déchiffre le message, et on détermine la vraisemblance du chiffre en clair ainsi obtenu. L'ensemble des clés Enigma est trop grand pour pouvoir utiliser cette approche.

La méthode utilisée ici est donc un mélange d'attaque par force brute et d'un algorithme d'exploration par escalade (Hill climbing).

Le programme effectue par itération toutes les combinaisons possibles de la machine, exceptés pour les combinaisons du tableau de connexion (composant permettant de complexifier encore plus le processus de chiffrement). C'est une simplification considérable, puisque les combinaisons du tableau de connexion créent une grosse partie de l'ensemble des clés. Pour chacune de ces combinaisons de la machine, le programme utilise un algorithme d'exploration par escalade pour trouver les combinaisons optimales du tableau de connexion.

Les algorithmes d'exploration par escalade essayent d'optimiser un objet, dans ce cas-ci les combinaisons du tableau de connexion, en modifiant l'objet étape par étape. Après chaque changement la « qualité » du nouvel objet doit être déterminé par une fonction calculant un score. Les changements qui amènent vers un "meilleur" objet sont retenus.

Ici, les changements essayent constamment de trouver de nouvelles connections électriques du tableau de connexion d'Enigma. Après chaque changement, la fonction calculant un score teste les nouvelles connections électriques en déchiffrant le message et en tentant de déterminer le degré de correspondance du texte en clair avec des statistiques d'un langage naturel . La fonction calculant un score utilise les statistiques de Sinkov.

Le premier message a été cassé le 20 Février 2006. Le signal en question est le second des messages interceptés présentés dans la lettre de Erskine :

Texte chiffré :

Texte déchiffré

• Date : 20.2.2006 à 11:02:26
• Score: 6259047
• UKW: B
• W/0: B241
• Stecker (procédure permettant de recaler les rotors de codage) : ATBLDFGJHMNWOPQYRZVX
• Anneaux : AAAV
• Clé du message : VJNA

Von Looks:

Funktelegramm 1132/19 Inhalt:

Bei Angriff unter Wasser gedrueckt, Wasserbomben. Letzter Gegnerstandort 08:30 Uhr, Marqu AJ 9863, 220 Grad, 8 Seemeilen, stosse nach. 14 Millibar faellt, NNO 4, Sicht 10.

Traduction en français :

De Looks:

Contenu du signal radio 1132/19 :

Forcé de s'immerger durant l'attaque, grenades sous-marines. Dernière localisation de l'ennemi 08:30h, Marqu AJ 9863, 220 degrés, 8 milles nautiques, progresse vers [l'ennemi]. [Pression] 1014 milibarres [tendance] à la baisse, NNO 4, visibilité 10

Explications

1851/19/252: heure/date/numéro du message

AJ 9863: grille de localisation allemande correspondant à 51-33 N, 41-35 W

Looks: Hartwig Looks, lieutenant-capitaine à bord du sous marin U264

Le second message a été cassé le 7 Mars 2006. Le signal en question est le troisième des messages interceptés présentés dans la lettre de Erskine.

Texte original

Texte déchiffré

• Date: 2006-03-07 10:03:23
• Score: 5211199
• UKW: B W/0: B241
• Stecker (procédure permettant de recaler les rotors de codage) : ATCLDHEPFGIOJNKQMURX
• Anneaux : AANV
• Clé du message : MCSF

Résultat confirmé

0425 Ausgang FT. 0246/21/203:

Auf Geleitkurs 55° nichts gefunden, marschiere befohlenes Qu. Standort Marqu. AJ 3995. SO 4, See 3, 10/10 bedeckt, 28 mb steigend, Nebel, Sicht 1 sm.

Schroeder

Traduction en français

0425 Radio signal émis 0246/21/203:

Rien trouvé sur le trajet de l'escorte 55°, avance vers la position ordonnée. Position actuelle AJ 3995, [vent] sud-est [force] 4, mer [de force] 3, 10/10 couvert, [pression] [10]28 mb [tendance] à la hausse, brouillard, visibilité 1 mille nautique.

Schroeder

Explications

0246/21/203 : heure/date/numéro du message

AJ 3995: grille de localisation allemande correspondant à 56-33 N, 37-36 W

Schroeder : Hermann Schröder, Oberleutnant zur See (grade de lieutenant supérieur dans la marine allemande) à bord du sous marin U623

Dernier message non encore déchiffré, ce pour quoi nous calculons en ce moment :

CLXP LWRU HCEY ZTCS OPUP PZDI UQRD LWXX FACT TJMB HDVC JJMM ZRPY IKHZ AWGL YXWT MJPQ UEFS ZBCT VRLA LZXW VXTS LFFF AUDQ FBWR RYAP SBOW JMKL DUYU PFUQ DOWV HAHC DWAU ARSW TXCF VOYF PUFH VZFD GGPO OVGR MBPX XZCA NKMO NFHX PCKH JZBU MXJW XKAU OD?Z UCVC XPFT CDXP LWRU VA

Références

• La machine Enigma: http://fr.wikipedia.org/wiki/Enigma_(machine)
• Mathématiques d'Enigma (en Anglais) : http://www.nsa.gov/publications/publi00004.cfm
• Thèse de Heinz Ulbricht (en Allemand) : Die Chiffriermaschine Enigma - Trügerische Sicherheit
• Publication de Jim Gillogly (en Anglais) : Ciphertext-Only Cryptanalysis of Enigma
• Publication de Ravi Ganesan et Alan T. Sherman (en Anglais): Statistical Techniques for Language Recognition
• Publication de Geoff Sullivan (en Anglais): Cryptanalysis of Hagelin machine pin wheels
• Publication de Geoff Sullivan et Frode Weierud (en Anlgais) : Breaking German Army Ciphers

Dernière mise à jour : 29-12-2007 13:30

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