Muxammad al-xorazimiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti

1. SIGABA shifrlash mashinasiUshbu bo'limda SIGABA ning qisqacha funktsional tavsifi va uning kalit maydoni hajmining tahlili berilgan. SIGABA, CSP-889 va CSP-2900 ning ikkita modeli mavjud edi. Birinchidan, CSP-889 modeli tasvirlangan va shundan so'ng CSP-2900 va CSP-889 o'rtasidagi farqlar keltirilgan. Mashinaning to'liq tavsifi va uning tarixini Savard va Pekelney ( 1999 ), Sullivan ( 2002b ), Stamp and Chan ( 2007 ), Mucklow ( 2015 ), Kelley ( 2001 ), Pekelney ( 1998 ) va Sullivan () da topish mumkin. 2002a ).
1.1. SIGABA CSP-889 ning funktsional tavsifi
SIGABA shifrlash va shifrni hal qilish mexanizmi CSP-889 modeli uchun 1-rasmda ko'rsatilganidek, har biri beshta rotorli uchta bankdan, shifrlar bankidan, Nazorat bankidan va Indeks bankidan iborat. Cipher va Control rotorlari almashtirishni amalga oshiradi va bu rotorlarning har birida 26 ta kirish va 26 ta chiqish mavjud. ¹ Cipher rotorlari va Boshqaruv rotorlari bir-birini almashtiradi va o'nta rotordan tanlanadi. Bundan tashqari, bu rotorlar ikkita mumkin bo'lgan yo'nalishda o'rnatilishi mumkin - oldinga yoki teskari (shunday qilib, kalit maydoni hajmini bir marta oshiradi). 2¹⁰=1,024). Qizig'i shundaki, Cipher rotorlari va Boshqaruv rotorlariga yozilgan harflar oldinga yo'naltirilgan va alifbo tartibida (masalan, D dan) o'rnatilganda alifbo bo'ylab teskari alifbo tartibida (masalan, D dan C gacha yoki C dan B ga) harakatlanadi. teskari yo'nalishda o'rnatilganda E ga yoki E dan F ga).
1-rasm. SIGABA modeli CSP-889-funktsional diagramma.


Cipher rotorlari shifrlashni (chapdan o'ngga) va shifrni ochishni (o'ngdan chapga) amalga oshiradi. Cipher bankining rotorlari Control va Index rotor banklari tomonidan yaratilgan tartibsiz naqsh bo'yicha qadam qo'yadi. Ushbu tartibsiz qadam mexanizmi Enigma, Hagelin C-38 yoki Lorenz SZ42 kabi muntazam yoki bashorat qilinadigan qadam mexanizmiga ega tizimlarga nisbatan samarali ekanligi aniqlangan statistik va mexanizatsiyalashgan hujumlarni oldini olish maqsadida ishlab chiqilgan. 
Boshqaruv rotorlarining ikkitasi, eng chap va eng o'ng, harakatsiz va shifrlash yoki shifrni ochish vaqtida aylanmaydi. Tez rotor har doim qadam qo'yadi (qiziq, bu rotor Sekin va O'rta rotorlar orasida joylashgan ). Tez rotor O dan N ga (oldinga yo'nalishda) yoki O dan P ga (teskari yo'nalishda) qadam qo'yganda, O'rta rotor ham qadam qo'yadi (Pekelney ( 1998 ) va Sullivan ( 2002a )). ³Xuddi shunday, O'rta rotor O dan N ga (oldinga yo'nalishda) yoki O dan P ga (teskari yo'nalishda) qadam bosganda, Sekin rotor ham qadam qo'yadi. Har bir shifrlash bosqichida eng o'ngdagi (statsionar) Boshqaruv rotorining F, G, H va I kirishlari faollashtiriladi va elektr toki bilan oziqlanadi (boshqa 22 kirish esa faol emas). Eng chap nazorat rotorining 26 ta chiqishi 2-rasmda tasvirlangan Indeks Kirish Mantiqiga kiradi, ulardan to'rttasi istalgan vaqtda faol bo'ladi.
Shakl 2. Index Input Logic — CSP-889.

Indeks banki beshta statsionar rotordan iborat bo'lib, ular shifrlash yoki shifrni ochish vaqtida aylanmaydi. Har bir rotorda o'nta kirish va o'nta chiqish mavjud. Ushbu rotorlarni shifrlash va boshqarish rotorlari bilan almashtirib bo'lmaydi va ular faqat oldinga yo'naltirilgan holda o'rnatilishi mumkin. Index Input Logic o'zining 26 ta kirishini eng chap Indeks rotoriga kiradigan o'nta chiqishga joylashtiradi. 2-rasmda ko'rinib turibdiki , bu 26 ta kirish o'nta chiqish o'rtasida notekis taqsimlangan. 3-rasmda tasvirlangan Indeks chiqish mantig'i Index o'ngdagi rotorning o'nta chiqishini besh bosqichli boshqaruvga moslashtiradi .signallari, beshta Cipher rotorining qadamlarini nazorat qilish. CSP-889 modelida Boshqaruv va Indeks rotorli banklarining dizayni Index Input Logic va Index Output Logic bilan birgalikda beshta shifrlangan rotordan kamida bittasi qadam tashlashini ta'minlaydi, lekin hech qachon to'rtta shifrlash rotoridan ko'p bo'lmasligi kerak. qadam (Stamp va Chan 2007 , 203-bet).
Shakl 3. Indeks chiqish mantiqi.

Shifrlash uchun mashinani shifrlash rejimiga o'rnatish, 15 ta rotorni o'rnatish va ularning boshlang'ich pozitsiyalarini tanlash kerak. Operator SIGABA klaviaturasida ochiq matnni yozadi. To'g'ri matn belgisi Cipher rotorlariga chapdan o'ngga qo'llaniladi, bu bosma qurilmada shifrlangan matn belgisini ishlab chiqaradi. Belgini shifrlashdan so'ng, Cipher rotorlari qadamlarni boshqarish signallari holatiga qarab qadam qo'yadi ( 1- rasmga qarang ). Shifr rotorlari qadam bosgandan so'ng, Boshqaruv rotorlarining bir qismi qadam qo'yadi va shu tariqa (Indeks rotorlari orqali) Cipher rotorlarining qadamli boshqaruvi uchun yangi holat hosil qiladi. Jarayon keyingi ochiq matn belgilari uchun takrorlanadi.
Shifrni ochish xuddi shunday ishlaydi, faqat qurilma shifrni hal qilish rejimiga o'rnatilishi kerak va shifrlash belgilari (klaviaturada terilgan) o'ngdan chapga shifrlash rotorlariga qo'llaniladi, natijada ochiq matn ham chop etiladi.