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En torno a la figura de Alan Turing desarrollos tecnoloacutegicos e implicaciones sociales de los logros cientiacuteficos Loacutegica matemaacutetica y Criptografiacutea Colossus contra la maacutequina Enigma
David Griol Barres Departamento de Informaacutetica dgriolinfuc3mes
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Codificacioacuten palabras o frases enteras substituidas por nuacutemeros o letras
Cifrado letras aisladas se substituyen por las otras letras o diacutegitos
Texto plano Conjunto de palabras en lenguaje natural que se desean codificar
Texto cifrado Resultado de aplicar la codificacioacuten al texto plano
Criptologiacutea Arte y ciencia de desarrollar y descifrar ldquocoacutedigos secretosrdquo
Criptografiacutea Desarrollo de ldquocoacutedigos secretosrdquo
Criptoanaacutelisis Descifrar ldquocoacutedigos secretosrdquo
Criptografiacutea
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iquestQueacute es la Criptografiacutea
La principal aplicacioacuten de la criptografiacutea es la de proteger informacioacuten para evitar que sea accesible por observadores NO autorizados proteger datos pero tambieacuten tiene otras aplicaciones
Criptografiacutea
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Aplicaciones de la Criptografiacutea ndash Modificar un mensaje de tal forma que sea
completamente ilegible a no ser que se posea la clave para volver a ponerlo en su estado original
ndash Verificar que un mensaje NO ha sido modificado INTENCIONADAMENTE por un tercero
ndash Verificar que ldquoalguienrdquo es quien realmente dice ser
httpcs-exhibitionsuni-kluacatindexphpid=277
MAacuteS INFORMACIOacuteN E HISTORIA
Criptografiacutea
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iquestCuaacutentas posibilidades tenemos de intercambiar
cada letra del alfabeto con otra letra
26252423222120191817161514138121110987654321 =26 = 400 000 000 000 000 000 000 000 000
Criptografiacutea
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400 000 000 000 000 000 000 000 000
7000 millones de personas en el mundo
31 milones de segundos en un antildeo
Si cada una de las personas en el mundo verificasen una clave por
segundo se requeririacutean 2 billones de antildeos para comprobarlas
todas
Criptografiacutea
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Siempre tenemos pistashellip
bullLetras comunes
bullFrecuencias relativas
bullPalabras de una o dos letras
bullPalabras comunes
bullLetras dobles
bullPistas intuicioacutenhellip
Criptografiacutea
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Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
bull Primera guerra con radio + teleacutegrafo
ndash Gran volumen de comunicaciones
bull Cifrados manuales
ndash Playfair ADFGVX etc
ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
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Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
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bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Codificacioacuten palabras o frases enteras substituidas por nuacutemeros o letras
Cifrado letras aisladas se substituyen por las otras letras o diacutegitos
Texto plano Conjunto de palabras en lenguaje natural que se desean codificar
Texto cifrado Resultado de aplicar la codificacioacuten al texto plano
Criptologiacutea Arte y ciencia de desarrollar y descifrar ldquocoacutedigos secretosrdquo
Criptografiacutea Desarrollo de ldquocoacutedigos secretosrdquo
Criptoanaacutelisis Descifrar ldquocoacutedigos secretosrdquo
Criptografiacutea
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iquestQueacute es la Criptografiacutea
La principal aplicacioacuten de la criptografiacutea es la de proteger informacioacuten para evitar que sea accesible por observadores NO autorizados proteger datos pero tambieacuten tiene otras aplicaciones
Criptografiacutea
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Aplicaciones de la Criptografiacutea ndash Modificar un mensaje de tal forma que sea
completamente ilegible a no ser que se posea la clave para volver a ponerlo en su estado original
ndash Verificar que un mensaje NO ha sido modificado INTENCIONADAMENTE por un tercero
ndash Verificar que ldquoalguienrdquo es quien realmente dice ser
httpcs-exhibitionsuni-kluacatindexphpid=277
MAacuteS INFORMACIOacuteN E HISTORIA
Criptografiacutea
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iquestCuaacutentas posibilidades tenemos de intercambiar
cada letra del alfabeto con otra letra
26252423222120191817161514138121110987654321 =26 = 400 000 000 000 000 000 000 000 000
Criptografiacutea
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400 000 000 000 000 000 000 000 000
7000 millones de personas en el mundo
31 milones de segundos en un antildeo
Si cada una de las personas en el mundo verificasen una clave por
segundo se requeririacutean 2 billones de antildeos para comprobarlas
todas
Criptografiacutea
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Siempre tenemos pistashellip
bullLetras comunes
bullFrecuencias relativas
bullPalabras de una o dos letras
bullPalabras comunes
bullLetras dobles
bullPistas intuicioacutenhellip
Criptografiacutea
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Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
bull Primera guerra con radio + teleacutegrafo
ndash Gran volumen de comunicaciones
bull Cifrados manuales
ndash Playfair ADFGVX etc
ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
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Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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iquestQueacute es la Criptografiacutea
La principal aplicacioacuten de la criptografiacutea es la de proteger informacioacuten para evitar que sea accesible por observadores NO autorizados proteger datos pero tambieacuten tiene otras aplicaciones
Criptografiacutea
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Aplicaciones de la Criptografiacutea ndash Modificar un mensaje de tal forma que sea
completamente ilegible a no ser que se posea la clave para volver a ponerlo en su estado original
ndash Verificar que un mensaje NO ha sido modificado INTENCIONADAMENTE por un tercero
ndash Verificar que ldquoalguienrdquo es quien realmente dice ser
httpcs-exhibitionsuni-kluacatindexphpid=277
MAacuteS INFORMACIOacuteN E HISTORIA
Criptografiacutea
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iquestCuaacutentas posibilidades tenemos de intercambiar
cada letra del alfabeto con otra letra
26252423222120191817161514138121110987654321 =26 = 400 000 000 000 000 000 000 000 000
Criptografiacutea
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400 000 000 000 000 000 000 000 000
7000 millones de personas en el mundo
31 milones de segundos en un antildeo
Si cada una de las personas en el mundo verificasen una clave por
segundo se requeririacutean 2 billones de antildeos para comprobarlas
todas
Criptografiacutea
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Siempre tenemos pistashellip
bullLetras comunes
bullFrecuencias relativas
bullPalabras de una o dos letras
bullPalabras comunes
bullLetras dobles
bullPistas intuicioacutenhellip
Criptografiacutea
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Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
bull Primera guerra con radio + teleacutegrafo
ndash Gran volumen de comunicaciones
bull Cifrados manuales
ndash Playfair ADFGVX etc
ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
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Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
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bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Aplicaciones de la Criptografiacutea ndash Modificar un mensaje de tal forma que sea
completamente ilegible a no ser que se posea la clave para volver a ponerlo en su estado original
ndash Verificar que un mensaje NO ha sido modificado INTENCIONADAMENTE por un tercero
ndash Verificar que ldquoalguienrdquo es quien realmente dice ser
httpcs-exhibitionsuni-kluacatindexphpid=277
MAacuteS INFORMACIOacuteN E HISTORIA
Criptografiacutea
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iquestCuaacutentas posibilidades tenemos de intercambiar
cada letra del alfabeto con otra letra
26252423222120191817161514138121110987654321 =26 = 400 000 000 000 000 000 000 000 000
Criptografiacutea
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400 000 000 000 000 000 000 000 000
7000 millones de personas en el mundo
31 milones de segundos en un antildeo
Si cada una de las personas en el mundo verificasen una clave por
segundo se requeririacutean 2 billones de antildeos para comprobarlas
todas
Criptografiacutea
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Siempre tenemos pistashellip
bullLetras comunes
bullFrecuencias relativas
bullPalabras de una o dos letras
bullPalabras comunes
bullLetras dobles
bullPistas intuicioacutenhellip
Criptografiacutea
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Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
bull Primera guerra con radio + teleacutegrafo
ndash Gran volumen de comunicaciones
bull Cifrados manuales
ndash Playfair ADFGVX etc
ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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iquestCuaacutentas posibilidades tenemos de intercambiar
cada letra del alfabeto con otra letra
26252423222120191817161514138121110987654321 =26 = 400 000 000 000 000 000 000 000 000
Criptografiacutea
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
400 000 000 000 000 000 000 000 000
7000 millones de personas en el mundo
31 milones de segundos en un antildeo
Si cada una de las personas en el mundo verificasen una clave por
segundo se requeririacutean 2 billones de antildeos para comprobarlas
todas
Criptografiacutea
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Siempre tenemos pistashellip
bullLetras comunes
bullFrecuencias relativas
bullPalabras de una o dos letras
bullPalabras comunes
bullLetras dobles
bullPistas intuicioacutenhellip
Criptografiacutea
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
bull Primera guerra con radio + teleacutegrafo
ndash Gran volumen de comunicaciones
bull Cifrados manuales
ndash Playfair ADFGVX etc
ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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400 000 000 000 000 000 000 000 000
7000 millones de personas en el mundo
31 milones de segundos en un antildeo
Si cada una de las personas en el mundo verificasen una clave por
segundo se requeririacutean 2 billones de antildeos para comprobarlas
todas
Criptografiacutea
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Siempre tenemos pistashellip
bullLetras comunes
bullFrecuencias relativas
bullPalabras de una o dos letras
bullPalabras comunes
bullLetras dobles
bullPistas intuicioacutenhellip
Criptografiacutea
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Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
bull Primera guerra con radio + teleacutegrafo
ndash Gran volumen de comunicaciones
bull Cifrados manuales
ndash Playfair ADFGVX etc
ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
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Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
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bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
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2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Siempre tenemos pistashellip
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bullLetras dobles
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Criptografiacutea
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Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
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bull Cifrados manuales
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ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
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Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
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bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
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patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Criptologiacutea en la 1ordf Guerra Mundial
bull Primera guerra con radio + teleacutegrafo
ndash Gran volumen de comunicaciones
bull Cifrados manuales
ndash Playfair ADFGVX etc
ndash Substitucioacuten Bigraph + transformacioacuten
bull EncriptadoDesencriptado
ndash Ineficiente hellipcuello de botella
bull Criptoanaacutelisis
ndash Difiacutecil gran tiempo requeridohellip pero exitoso
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Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
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bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Winston Churchill
bull Publicacioacuten de un libro histoacuterico
bull Revela el impacto que tuvo lel criptoanaacutelisis en la I Guerra Mundial
bull Ahora siacute que se ve necesario usar Enigma
httparchiveorgdetailsworldcrisis00chur
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
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patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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bull Considerado como uno de los sitios maacutes relevantes del siglo XX ndash Impacto del criptoanaacutelisis en la Segunda Guerra Mundial
ndash Primeras maacutequinas que lograron decodificar las versiones avanzadas de los codificadores alemanes
ndash Origen de los primeros ordenadores
Bletchley Park
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park_-_Draco2008jpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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bull Inventada por Arthur Scherbius 1918
bull Versiones comerciales y militares
ndash A principios de 1920 ndash pobres ventas
ndash Economiacutea alemana en problemas
bull Adoptada por la Marina Alemana 1926
bull Versioacuten militar modificada 1930
bull Dos rotores adicionales incorporados 1938
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileScherbius-1928-
patentpng
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
httpenwikipediaorgwikiFileBundesarchiv_Bild_183-
2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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bull Configuracioacuten a partir de un libro de coacutedigos
bull 3 rotores a partir de 5 = 10 opciones
bull Orden = 6 opciones 6 x 10 = 60
bull Ajustes del anillo - 26 x 26 x 26 = 17576
bull Matriz de conexioacuten 17576 x 60 = 1054560 versioacuten con diez cables 10 a partir de 13 (262) = 150000000000000 150000000000000 x 1054560 = nuacutemero de combinaciones 1581840000000000000001
bull Probabilidad de ganar la loteriacutea nacional ~14000000 1
La maacutequina Enigma
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2007-0705-502_Chiffriermaschine_22Enigma22jpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Codificando letras
bull Cada letra en el teclado estaacute conectada con una letra con una laacutempara
bull La conexioacuten depende del cableado y de la posicioacuten de los rotores en la maacutequina
bull Cada rotor gira a la derecha al pulsar una letra
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_wiring_kleursvg
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Coacutemo utilizar Enigma
Configuracioacuten diaria
ndash Configuraciones
secretas distribuidas
en un libro de coacutedigos
Coacutedigos usados para
codificardecodificar
mensajes
httpenwikipediaorgwikiFileEnigma_rotors_with_alphabet_ringsjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Codificacioacuten Seleccioacuten de mensaje clave
bull Seleccionar una clave de 3 letras (o indicador) ldquoaleatoriamenterdquo (eleccioacuten del operador) distinta para mensaje
bull Comunicar que se ha seleccionado ldquoM-C-Krdquo (o 13-3-11 si las ruedas llevan nuacutemeros en vez de letras)
bull Los alemanes transmitiacutean dos veces este indicador al principio del mensaje codificado con la clave diaria
ndash El mensaje empieza conldquoMCK MCKrdquo
ndash Codificado con la clave diaria queda ldquoNWD SHErdquo
bull Incluir ahora el mensaje
ndash ldquoENIGMA REVEALEDrdquo se codifica como ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo
ndash El mensaje completo queda NWDSHE QMJIDO MZWZJFJR
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
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D
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Teclado Bombillas
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Circuito Eleacutectrico
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Decodificador Configuracioacuten inicial
bull La configuracioacuten inicial para decodificar es la misma que para codificar poner rotores en posicioacuten ldquoM-I-Trdquo (13-9-20)
bull Teclear la parte inicial del mensaje ldquoNWDSHErdquo
bull Confirmar que se obtiene una clave vaacutelida ldquoMCK MCKrdquo
bull Poner entonces los rotores en posicioacuten MCK y teclear el resto del mensaje
bull ldquoQMJIDO MZWZJFJRrdquo se convierte en ldquoENIGMA REVEALEDrdquo
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Analogiacutea en papel
bull Cada rotor se modela como una tira del papel los contactos eleacutectricos son substituidos emparejando letras en el lado izquierdo y derecho de la tira
bull El teclado y las laacutemparas son substituidos por una lista vertical de letras a la derecha
bull El rotor de reflejo es substituido por un grupo que empareja de letras a la izquierda
bull No se modela la matriz de conexioacuten ni los anillos que rodeaban los rotores
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Esquema de Enigma
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
Este obra estaacute bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 30 Espantildea
La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Teclado Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Circuito Eleacutectrico
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
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bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
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bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
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bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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A
B
C
E
F
G
H
D
Teclado
Bombillas
Circuito Eleacutectrico
Pulsando lsquoArsquo en
el tecladohellip
hellip se enciende
la bombilla lsquoBrsquo
NOTA dado que es un
circuito eleeacutecrtrico una
letra no se puede
substituir por ella
misma (detalle
importante tenido en
cuenta por Turing)
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
httpenwikipediaorgwikiFileMR_1932_smalljpg
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
ndash Modelos distintos en la Marina Fuerzas Terrestres y Aereas
Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
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ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
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ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
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bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Teclado
Bombillas
A
B
C
E
F
G
H
D
Desplazamiento del Rotor
Despueacutes de cada
letra el primer rotor
se desplaza una
posicioacuten (ahora
pulsando A se
enciende una
bombilla
diferentersquoFrsquo
Reflector Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
bull Bomba Polaca - 1938
bull Contratiempo - Dic 1938 Los alemanes antildeaden 2 rotores adicionales
bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
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bull Procedimiento
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bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
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bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
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_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
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bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Decodificando Enigmahellip
bull El ejeacutercito polaco intercepta una maacutequina commercial Enigma enviada por correo 1928
bull Se reclutan matemaacuteticos de la Universidad de Poznan 1929
bull Rozycki Zygalski Rejewski consiguen descifrar la maacutequina de 3 rotores 1932-1939
bull 2 nuevos rotores introducidos en 1938 bull Los responsables polacos entregan los meacutetodos utilizados
y las copias de la maacutequina a Britaacutenicos y Franceses 1939 bull Organismo britaacutenico establecido en Bletchley Park 1939
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
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Cronologiacutea
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bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
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bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
bull Procedimiento
ndash Eliminar la repeticioacuten de la clave
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
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bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
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_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Marian Rejewski
A Entiende coacutemo funciona Enigma
B Ingenieriacutea inversa para conocer el claveado
C Es capaz de ldquocrackearrdquo la clave diaria
Intuicioacuten
Espionaje
Ingenieriacutea
Permutacioacuten Matemaacutetica
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Cronologiacutea
bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
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bull Traspaso de la investigacioacuten a franceses e ingleses - 1939
bull Decriptado basado en criba ndash Alan Turing
bull Bomba Britaacutenica - 1930
bull Bomba Americana - 1941
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Nuevos desafios
bull Combinatoria
ndash Maacutes rotores
ndash Maacutes enchufes en la matriz de conexiones
ndash Configuraciones de los anillos
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Claves ahora1023
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
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ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
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mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
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bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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bull Departamento de Cifrado Polaco- 1932 Marian Rejewski Caracteriacutesticas de la maacutequina
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bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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memoria)
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Colossus
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Claves ahora1023
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bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
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bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
httpenwikipediaorgwikiFileBletchley_Park
_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
Consecuencias Vidas salvadas
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
httpenwikipediaorgwikiFileColossusjpg
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Vulnerabilidades
bull La repeticioacuten del encriptado de indicadores revela informacioacuten de la posicioacuten de los rotores
bull Los operadores seleccionaban claves sencillas (eg ldquoBERrdquo ldquoLINrdquo ldquoHITrdquo ldquoLERrdquo ldquoJJJrdquo ldquoQWErdquo)
bull Una letra nunca se codifica por ella misma (ataques maacutes sencillos)
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
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_Bombe4jpg
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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La Bomba de Turing
bull NO auacuten un ordenador
bull Multi-Enigma cableado
ndash 120 rpm max 6 hrs solucioacuten
bull ~70 de diacuteas crackeados
ndash Copia exacta
ndash Localizacioacuten de la copia en el
mensaje
ndash Encontrar ciclos en el mensaje
ndash No demasiados falsos positivos
bull Semillas
ndash Detectar misiones falsas
ndash 18rsquo26rdquoN 72rsquo49rdquoE = einachtzweisechsnordensiebenzweivierneunosten
bull Reimann zeta zeros
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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6 60000000
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Consecuencias
bull El 1 de junio de 1944 la maacutequina Colossus interceptoacute un mensaje crucial Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais Esto determinoacute que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia El efecto sorpresa multiplicoacute el golpe sobre la defensa alemana Este hecho junto al eacutexito descifrador de la maacutequina Colossus supuso seguacuten un artiacuteculo de The Guardian de 1995 un acortamiento de la guerra de por lo menos dos antildeos
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
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Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Nuacutemero de muertes en la II Guerra Mundial
6 60000000
8
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
bull Lectura de una uacutenica cinta
bull Mensaje codificado almacenado en ldquomemoriardquo
bull Utiliza algoritmos para evaluar posibles codificaciones de las ruedas y analizar estadiacutesticamente decodificaciones del mensaje
bull Los resultados podiacutean imprimirse para concentrar la atencioacuten en determinadas configuraciones
bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Colossus I bull 1500 vaacutelvulas de vaciacuteo
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bull Se empezoacute a utilizar en Bletchley en diciembre de 1943
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
memoria)
bull Se pueden procesar 5 configuraciones diferentes a la vez ndash parada automaacutetica cuando no se decodifica el mensaje
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bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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Colossus II bull 2500 vaacutelvulas (mayor potencia y
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bull Ventajas del disentildeo original
bull Se entregaron 10 a Bletchley Park la primera entrega pocos diacuteas antes del diacutea D (6 de junio de 1944) Ataques simultaacuteneos
Colossus
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