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ENIGMA

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ENIGMA

Message  karl hans le Lun 30 Jan 2017 - 14:58




Construction d'une ENIGMA replica /
partie 1

Par cette reconstruction je vous propose de rentrer dans l'intimité  et l'histoire atypique de cette machine de légende....
A travers les différentes parties de sa construction, nous apprendront l’ingénierie des années 20 aux années 40.

Dans un premier temps il fallait comprendre cette machine, son fonctionnement, sa réflexion, son utilisation et son histoire.

Description :  


Enigma chiffre les informations en faisant passer un courant électrique à travers une série de composants. Ce courant est transmis en pressant une lettre sur le clavier ; il traverse un réseau complexe de fils puis allume une lampe qui indique la lettre chiffrée. Le premier composant du réseau est une série de roues adjacentes, appelées « rotors », qui contiennent les fils électriques utilisés pour chiffrer le message. Les rotors tournent, modifiant la configuration complexe du réseau chaque fois qu'une lettre est tapée. Enigma utilise habituellement une autre roue, nommée « réflecteur », et un composant appelé « tableau de connexion », ce qui permet de complexifier encore plus le processus de chiffrement.


mais est-ce bien claire ?... heu ....?!..

Schéma électrique complet montrant le chemin suivi par le courant : quand la touche « A » est pressée, la lampe « D » s'allume. De même, la lettre « D » est encodée en « F ». Par contre, la lettre « A » n'est jamais encodée en « A ».

Il nous fallait comprendre ceci ....

Replongeons dans l'histoire d'ENIGMA si vous le voulez bien .....


Arthur Scherbius

Enigma est brevetée et développée par l'ingénieur en électricité allemand Arthur Scherbius à partir de 1918.

Né en 1878, Scherbius étudie l'ingénierie à Munich puis à Hanovre. Ses premiers centres d'intérêt ne sont pas nécessairement les codes et les chiffres : sa thèse de doctorat, qu'il soutient en 1903, porte sur les systèmes de turbines à eau. Mais dans les années 1910, il conçoit un système de chiffrement novateur pour l'époque, utilisant des rotors désynchronisés : l'idée permet de multiples combinaisons de chiffrement, offrant une très grande sécurité. Dans ces conditions, il est impossible, même pour une équipe nombreuse, d'essayer toutes les combinaisons pour tenter de déchiffrer un texte. Il dépose un brevet en 1918 pour protéger son invention.

les premiers modèle développé de la machine .

Il achète cependant en 1927, afin de protéger ses propres brevets, les droits d'une « machine à rotors » développée et brevetée dès 1919 par le chercheur néerlandais Hugo Alexander Koch.
Il fonde une société à Berlin qui produit et vend la première version commerciale (Enigma-A) en 1927. Le prix exorbitant de cette machine à l'époque (équivalent à 30 000 euros aujourd'hui) en fit un échec cuisant.
Trois autres versions commerciales vont suivre, et l'Enigma-D devient le modèle le plus répandu après son adoption par la Marine allemande en 1926. L'appareil est ensuite repris par l'armée de terre allemande en 1929. À partir de ce moment, son usage est étendu à toutes les forces armées allemandes.
La Kriegsmarine surnomme Enigma « la machine M ».

Mais quels sont les différences entre le modèle vendue dans le civil à la version militaire ?!...


Presque simultanément, quatre inventeurs de pays différents inventèrent des machines de chiffrement électro-mécaniques ayant pour principe la génération de nombreux alphabets chiffrés grâce à des cylindres rotatifs que traversent des circuits électiques :

L'américain Edward Hugh Hebern commercialisa sa machine en 1917, la destinant aux militaires, mais déposa le bilan..

Quelques années plus tard,le hollandais Hugo Alexander Koch déposa son brevet en 1919, en même temps que le suédois Arvid Damm, ce qui permis de crée des machines de type et de génération ENIGMA .

Arthur Scherbius, déposa le brevet pour sa machine en 1918, et fonda avec un ingénieur du nom de Richard Ritter la société Chiffriermaschinen AG en 1923, pour commercialiser sa machine. Malheureusement pour lui, il n’a pas pu proposer sa machine aux militaires en raison de l’Armistice de 1918. Il se tourna alors vers les milieux financiers et les banques pour cela, il fit des démonstrations publiques dès 1923 à Bonn, puis en 1924 à Stockholm lors du Congrès Postal International.
En 1927, il acheta les brevets de la machine de Koch.
La machine de Scherbius présentait des avantages, non seulement par la force du cryptage qu’elle opérait, mais aussi par sa simplicité d’utilisation. Seules les machines Enigma pouvaient être munies d’un réflecteur, lorsque dans les autres machines, il pouvait être nécessaire de retourner le dispositif pour permettre le décryptage des messages, ce dispositif facilitait l’utilisation de la machine en permettant au décryptage des messages de se dérouler exactement de la même manière que le cryptage.

Si la machine était un fiasco dans sa version destinée aux civils, elle allait acquérir sa renommée grâce à l’usage qu’en firent les militaires.
Dans les années 1920, l’armée allemande se vit forcée de reconnaître la piètre sécurité offerte par son système de cryptage ADFGVX. Ce changement d’état d’esprit se fit suite à la parution de deux livres, l’un de l’amiral anglais John Fisher, l’autre intitulé The world crisis, écrit par Winston Churchill qui était alors à la tête de la marine anglaise.
Ces deux ouvrages mettaient en avant l’avantage décisif de la Grande-Bretagne dans la première guerre mondiale grâce aux succès des cryptanalystes britanniques sur les messages allemands.
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conception et construction !!!

Message  karl hans le Lun 30 Jan 2017 - 15:21

Pour réaliser une machine qui soit crédible et authentique, il nous fallaient dresser une liste, aller chercher les informations, et si possible en approcher une vraie !!!

Mais par ou commencer, il me fallait des experts, et je fini par trouvé mes experts outre Atlantique, L'United States National Cryptologic Museum est un musée sur l'histoire de la cryptographie. Ils me donnèrent juste l'envie de devenir expert comme eux ...
Avec un site qui décortique la machine et qui en explique les moindre rivets, avec une équipe qui répond à vos moindre questions, et d'une gentillesse ...


avec une dizaine de ces machines de légende ,il pouvaient largement me venir en aide ...

Ensuite le D DAY OMAHA MUSEUM possède une machine énigma authentique, ce qui allait me permettre de l'approcher et de la visualiser sous toutes les coutures...

Mon choix fut alors fixé sur le modèle .
EMIGMA M3
mais par quoi commencer ?
Une liste de description, de nos besoins ...
EMIGMA M3 se présente sous la forme d'une caisse en bois de 34×28×15 cm, et pèse une douzaine de kilos. Elle est composée :

   1-d'un clavier alphabétique
   2-d'un tableau de connexion
   3-de 3 rotors mobiles à 26 positions
   4-d'un rotor renvoi à 26 positions (le réflecteur)
   5-d'un tableau de 26 ampoules correspondant aux 26 lettres de l'alphabet.

le travail d'investigation pouvait commencer ...
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partie 1

Message  karl hans le Lun 30 Jan 2017 - 16:10

la caisse de bois !!

Fabriquée en chêne, ou bien en merisier, de 34×28×15 cm, pour la M3 car nous verrons plus tard les différentes machines et leurs fonctionnements .
D'une fabrication artisanale et des jointures en créneaux qui sont typiques de la menuiserie des caisses Allemandes.


la réalisation fut longue et fastidieuse car ce type de jointure est relativement compliquée... beaucoup de travail afin de faire ressortir les défauts du bois.


après avoir placé une patte à bois pour combler les petits espaces, puis poncé ,poncé et puis poncé .... j’ai appliqué une teinte couleur chêne moyen afin de faire ressortir les mouvements naturel du bois.


ensuite le vernis retouche d'antiquaire, qui me permettrais de lui donner son aspect ancien...


la première étape du clapet été de placer les différents marquages le Klappe Schlissen, et le Marquage ENIGMA fait au tampon à l'origine.



un vieillissement devait être fait avec du papier ponce, afin de légèrement effacer les inscriptions ..à cet endroit pouvaient figuré également un numéro de série, ou bien l’appellation.


le système de fermeture pouvait également varié.


les faux effets du temps sur le bois au niveaux de la poignée ..  


pose de la poignée en cuir et ses attaches provenant d'une boite de machine à écrire des années 20.




intérieur de la caisse ...


charnière de laiton vieillie grâce à l'oxydation pour un aspect naturel :
- Eau oxygénée
- Sel
- Acide Chlorhydrique

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partie 2

Message  karl hans le Lun 30 Jan 2017 - 17:58

Le coeur d'ENIGMA .
les rotors ....

Qu'est le rotor ?!
Les rotors (aussi appelés rouleaux ou tambours — Walzen en allemand) forment le cœur de la machine Enigma.
D'un diamètre d'environ 10 cm, chaque rotor est un disque fabriqué à partir de caoutchouc dur ou de bakélite, selon les modèles certains rotors serons fabriqués en métal.
Sur une face sont disposés en cercle des contacts électriques à aiguilles, équipés de ressorts. Sur l'autre face, le même nombre de contacts plats sont disposés. Les contacts plats et à aiguilles représentent l'alphabet — généralement les 26 lettres (on fera cette supposition dans la suite de cette description, même si parfois des chiffres pouvaient être utilisés suivant le même principe).




la sainte bible : le codex de l'ENIGMA .qui raconte la vie et tous les secrets des précieux codeurs ....mais surtout les positions initiales de ma machine ..

Une fois les rotors assemblés, les contacts à aiguilles d'un rotor se positionnent en face des contacts plats du rotor voisin, formant ainsi la connexion électrique. À l'intérieur du rotor, un ensemble de 26 câbles électriques assurent les connexions entre les contacts à aiguilles et les contacts plats suivant un schéma compliqué, qui permet le chiffrement des lettres. Par exemple, sur un rotor particulier, le premier contacteur d'une face peut être relié au quatorzième contacteur de la face opposée, le deuxième contacteur relié au vingt-deuxième de l'autre face, et ainsi de suite. D'un rotor à l'autre, les connexions internes ne sont pas les mêmes.

La version de la machine Enigma de la Kriegsmarine (marine de guerre allemande) a toujours été fournie avec plus de rotors que les autres versions. Au départ, six rotors équipaient les machines, puis sept et finalement huit. Les rotors supplémentaires étaient numérotés VI, VII et VIII, et avaient des connexions électriques différentes des autres rotors. Ils étaient en outre équipés de deux encoches, ce qui entraînait donc une fréquence de rotation supérieure. Cette version, « M4 », comptait quatre rotors dans la machine à la place des trois des autres versions. Cette variante fut construite sans modifier grandement la machine, en remplaçant simplement le réflecteur d'origine par un autre beaucoup plus fin et en ajoutant un rotor spécial en quatrième position. Ce quatrième rotor pouvait être de deux types : Beta ou Gamma. Il ne tournait cependant jamais automatiquement, mais pouvait être placé manuellement sur l'une de ses 26 positions par l'opérateur.

exemple afin de différencier les différentes M ..


Mécanisme d'entraînement

Afin d'éviter de réaliser un simple chiffrement par substitution monoalphabétique, chaque touche pressée sur le clavier provoque l'entraînement d'au moins un rotor, changeant ainsi la substitution alphabétique utilisée. Cela assure que la substitution soit différente pour chaque nouvelle frappe sur le clavier, créant un chiffrement par substitution polyalphabétique.


Dans sa version Classique faisons les présentations !!!.
pour ces trois rotors pour une ENIGMA M3

1-Le disque d'entrée (Eintrittswalze en Allemand) relie le pupitre de connexion (ou le clavier des modèles sans pupitre de connexions) à l'ensemble des rotors.

2- réflecteur (Umkehrwalze en allemand, signifiant rotor d'inversion). Le réflecteur connecte les sorties du dernier rotor par paire, redirigeant le courant dans les rotors selon un chemin différent.
voici les principaux rotors le dernier selon le modèle sera le brouilleur .

comment réaliser ces rotors ?!
fabriqué à partir de cuivre, de bakélite, de fer, d'acier etc ...


disque réalisé à partir d’aluminium fin, pouvant être travaillé facilement. La dimension et prise depuis un véritable rotor.


assemblage des différentes pièces extérieurs du rotor.


beaucoup de répliques des rotors ont été réalisées, ce type de schémas est du pain béni lorsque l'on se lance dans une réplique .


1. Anneau encoché
2. Point indiquant le contact « A » pour l'assemblage
3. Roue de l'alphabet
4. Contacts plats
5. Connexions électriques
6. Contacts à aiguille
7. Anneau élastique de réglage
8. Moyeu
9. Roue dentée de positionnement manuel du rotor
10. Roue à rochet


premier essai de l'assemblage extérieur, posé sur son support, et du système d'extraction des rotors .


reste à placer les connexions électriques, et le marquage desaigles verts!!!
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rotors 2

Message  karl hans le Lun 30 Jan 2017 - 18:10

le cœur d'ENIGMA partie 2


Préparation de la machine.

BERATUNG !!!!

comme vue précédemment dans le codex de ENIGMA les positions initiales étaient  indiqués , positions indispensable afin de décodé les message !
Chaque mois de l'année, dans chaque réseau, de nouvelles instructions de mise en œuvre spécifient des modifications (quotidiennes ou plus fréquentes) de plusieurs réglages. Les réglages internes sont les trois premiers pas de la procédure :

   1-Ordre des rotors (Walzenlage) : choix et positionnement des trois rotors prescrits par les instructions .
   2-Disposition de la bague (Ringstellung) des rotors gauche, milieu et droit (ex: 06-20-24 affichés FTX) prescrite par les instructions.
   3-Permutations des fiches du tableau de connexions (Steckerverbindungen) (ex : UA PF, etc.) prescrites par les instructions.
   4-Un des chiffreurs dispose la machine en conséquence. La procédure continue avec les réglages externes.
   5-Le premier chiffreur dispose les trois rotors sur la position initiale (Grundstellung) définie par les instructions quotidiennes, qui réduit les spéculations des cryptanalystes à quelques dizaines de combinaisons).
   6-Le premier chiffreur choisit au hasard un réglage initial de rotors et le frappe deux fois, ex : BGZBGZ. C'est la clef brute du message .
   7-Le second chiffreur note le résultat affiché par les voyants ; c'est l'indicateur ou clef chiffrée (ex : TNUFDQ).
   8-Le premier chiffreur dispose ses rotors sur BGZ puis entre au clavier le texte du message en clair, lettre par lettre ; le second chiffreur note les lettres signalées par l'allumage des voyants.

registre des tableaux de combinaison.
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Re: ENIGMA

Message  Thomas Dietrich le Lun 30 Jan 2017 - 19:51

hallucinant, bluffant, remarquable.... tu m'etonne qu'on ai essayer de te la voler !!!!

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Re: ENIGMA

Message  karl hans le Lun 30 Jan 2017 - 23:29

Bien là je viens de refaire la boite , toutes les pièces en aluminium et je vais faire le matériel qui compose le reste comme le printer, la valise à rotors et autres...
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parite 2/2

Message  karl hans le Mer 1 Fév 2017 - 14:34

Partie 2/2 les rotors .


Insertion du Réflecteur .
" />

Le réflecteur : Au bout des 3 rotors se situe une dernière permutation qui permet de revenir en arrière. On permute une dernière fois les lettres 2 par 2, et on les fait retraverser les rotors, et le tableau de connexion.
" />
le rotor de présentation qui sera placé dans sa boite accompagner de sa clé .

la réplique de ces rotor on nécessité ,de la feuille d’aluminium de 1 mm des lettre plastifier ,et des vises !!! des fils de connexion .....
" />
rendue général de deux rotor et du réflecteur à gauche et marqué du B.
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Re: ENIGMA

Message  karl hans le Mer 1 Fév 2017 - 14:44

Partie 3
Formatage et émission du message

Le message est formaté de la façon suivante, avant émission :

 
1-Préambule, en clair, avant le message proprement dit : indicatif radio, groupe date-heure et nombre de lettres du message, plus le Grundstellung (ex : JCM)
   2-Groupe de cinq lettres comprenant deux lettres-tampons (Füllbuchstaben) suivies du discriminant (Kenngruppe), ex: JEU, qui distingue les différents réseaux de trafic Enigma et identifie le dossier d'instructions utilisé pour la mise en position initiale (Grundstellung) journalière. Les Britanniques désignent ces réseaux par des mots-codes : exemples Red (trafic général de la Luftwaffe), Yellow (liaisons Heer/Luftwaffe mais en Norvège seulement), etc.
   3-Les six lettres de l'indicateur ou clef chiffrée (ex : TNUFDQ).
   4-Le message chiffré, en groupes de cinq lettres. Au maximum, 50 groupes de 5 lettres. Les messages plus longs sont découpés en plusieurs messages transmis séparément. Il      existe des manuels expliquant comment préparer des messages les plus courts possibles.

Les états-majors allemands multiplient les astuces, certains mots ou expressions sont codés, les alphabets et les nombres sont manipulés, les coordonnées topographiques sont transposées. Il arrive que les textes une fois correctement déchiffrés par les services alliés ne soient qu'une suite de lettres sans aucun sens pour qui ne dispose pas des documents de référence, etc. La Wehrmacht emploie un jargon de métier et des abréviations mal connus des spécialistes alliés (les fameux cribs tiennent de la devinette). La situation est aggravée par les erreurs de manipulation et de lecture du morse, la mauvaise qualité de réception des transmissions, l'état de fatigue des personnes impliquées, etc.

Le message chiffré et formaté est alors émis en morse au moyen d'un poste radio.



Réception et déchiffrement du message.


À l'autre bout du réseau, le destinataire capte le message au moyen d'un autre poste radio. Le message est noté noir sur blanc. Il est remis à un chiffreur dont la machine Enigma est déjà réglée en fonction des mêmes instructions quotidiennes (1-2-3) que l'autorité émettrice. Le chiffreur dispose ses rotors sur JCM (4), frappe TNUFDQ (6) et note le résultat, BGZBGZ (5). Ensuite, le chiffreur dispose ses rotors sur BGZ. Le texte est déchiffré lettre par lettre, le second chiffreur note à mesure.

Cette procédure ne s'applique qu'à l'Enigma standard de la Heer (armée de terre) et de la Luftwaffe. La Kriegsmarine emploie des variantes plus complexes, avec la version M4 de la machine Enigma mise en service le 1er février 1942. Pendant onze mois, les alliés ne réussirent pas à décrypter ces messages7. Les chemins de fer, la police et la poste utilisent des modèles plus anciens. L'Abwehr met en œuvre des machines plus évoluées, mais sans tableau de connexions.

" />
exemple de message original reçu depuis ENIGMA .

Sécurité

contrairement à la plupart des variantes du chiffrement polyalphabétique, Enigma, à proprement parler, n'a pas de clef. En effet, les rotors produisent un nouvel alphabet de substitution à chaque pression de touche. De plus, on peut complètement changer la séquence de ces alphabets de substitution, en faisant tourner un ou plusieurs des rotors à la main, en changeant l'ordre des rotors, etc. avant de commencer à utiliser Enigma. De manière plus simple, on peut dire qu'Enigma possède une banque de 26 × 26 × 26 = 17 576 alphabets de substitution pour toute combinaison de trois rotors. La séquence d'utilisation de ces alphabets varie selon que l'on met les rotors en position ABC, ou ACB, etc. Et tant que le message ne dépasse pas 17 576 caractères, il n'y a aucune répétition de l'alphabet de substitution. Ces paramètres de réglage sont connus des chiffreurs du destinataire : il s'agit de valeurs très simples, du type numéro de rotors, position de l'anneau et position de départ, qui figurent dans les instructions distribuées à tous les chiffreurs d'un même réseau. Du côté chiffrement, il n'y a plus qu'à entrer la clef brute qui, après chiffrement, donne l'indicateur ou clef chiffrée.
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Re: ENIGMA

Message  karl hans le Mer 1 Fév 2017 - 15:07

Partie 3 Bis

le Printer replica .


peut être considéré comme l'imprimante de ENIGMA ,il permettait de placer sur papier les messages émis depuis la machine .
Naturellement faire une réplique s'imposait ,différents type de printers existaient en exemple celui de M 4 utilisé par la Kriegsmarine comportait ,une table de stabilité ,pouvant être accrochée ,ou posée ,nous avons opté pour un printer simple avec une petite caisse de bois et métal granuleux  ,modèle des années 30  pour rester en harmonie avec la machine .
" />

petit imprimé marqué de codes .

" />

" />

accompagné et connecté à la machine ...
" />
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Re: ENIGMA

Message  Oliver STONE le Mer 1 Fév 2017 - 19:19

Voila tout ce que je voulais savoir sur l’ENIGMA et son système de cryptage ! La réalisation de ta copie est sublime. J’adore ! Et là le top du top la petite imprimante !!! Superbe boulot
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Re: ENIGMA

Message  Hick22 le Lun 6 Fév 2017 - 9:51

Hé ça bosse dur également du côté de la kommandatur !!!

Beau boulot .... j'espère que cette nouvelle machine sera plus solide que l'ancienne.... Elle est mimi cette petite imprimante... pourquoi pas lui faire une soeur pour le Helfern ????

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Re: ENIGMA

Message  karl hans le Lun 6 Fév 2017 - 10:57

c'est prévu mon cher de refaire une refonte total de l'helfern !!!!!
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Re: ENIGMA

Message  Oliver STONE le Lun 6 Fév 2017 - 15:11

c’est que le Karl quand il est lancé plus rien ne l’arrête !
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mécanisation de Enigma

Message  karl hans le Mer 8 Mar 2017 - 14:57

Mécanisation d' ENIGMA

Dans la suite de la construction de Enigma se posait la question de la mécanisation de la machine ,de ses actions intérieures.
Afin de donner un aspect plus réel encore à cette maquette ,ayant trouvé les plans de notre ami Arthur ,je me suis mis à réfléchir à un moyen de donner vie ,à cette chiffreuse.
Le mécanisme par une bascule qui se positionne sous le clavier actionne des pattes qui poussent les rotors .

coupe de ENIGMA .

Sur ce plan on peut voir que les pattes poussent les rotors à chaque fois qu'une touche du clavier est pressée .



essai les pattes entrainent les créneaux du rotor  



essai en direct du système posé, donc comme la vrai le rotor 1 ferra le tour 26 fois avant que le rotor 2 vienne tourner à son tour .


Dernière édition par karl hans le Mer 8 Mar 2017 - 15:40, édité 1 fois
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La mise en lumière ...

Message  karl hans le Mer 8 Mar 2017 - 15:05

Mise en lumière d' ENIGMA

La mise en lumière du tableau de connexion des lettres de la chiffreuse ,lorsque une touche était pressé une lampe venait s'allumer afin d'indiquer que la lettre enregistrée par la machine était bien chiffrée .

essai de pose des ampoules d' ENIGMA
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Re: ENIGMA

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