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Enigma et La Bombe de Turing

by Kraft Charle - Thursday, 8 April 2021, 2:56 PM
 

ENIGMA


par Charle Kraft

La Machine Enigma, était l’arme secrète des Allemands. Une machine électromagnétique existant sous 13 différents modèles, elle a servi au chiffrement et au déchiffrement de l'information. Elle était facile à utiliser, transportable, et rapide. 

2 passionnés Allemands de cryptographie, Arthur Scherbius et Richard Ritter, on crée Enigma pour le monde civil en 1923. Mais, Scherbius a vendu enigma à l'armée allemande en 1926 sans savoir qu’il serait utilisé par le régime Nazi. 

La partie mécanique d’Enigma est composée d’un clavier alphabétique, 3 rotors mobiles à 26 positions, et d'un mécanisme entraînant la rotation d’un ou de plusieurs rotors. Semblable aux vitesses décalées des aiguilles d'une montre, les 3 rotors ne tournent pas avec la même vitesse. Ensuite la partie électronique contient un tableau de connexion (unique aux modèles militaires), un circuit relié aux ampoules, un réflecteur, et enfin 26 ampoules pour chaque lettre de l’alphabet. 

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Après avoir tapé une lettre sur le clavier un circuit relié à la lettre passe par les 3 rotors. Chaque rotor contient un câblage interne qui change la lettre qui rentre et qui sort. Après que la lettre passe par les 3 rotors, le réflecteur renvoie la direction du courant dans l’autre sens pour repasser le substituant par les 3 rotors. Des lettres différentes peuvent être chiffrées par la même lettre et la même lettre peut être traduite par plusieurs lettres différentes. De plus, le tableau de connexions permet à l'utilisateur de réarranger une paire de lettres choisis pour augmenter les possibilités de réglage.  Selon le régime Nazi, cela a rendu Enigma une machine indéchifrable. 


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Pour décoder le message, il faut réutiliser le même réglage de 3 chiffres (sur une boîte de 5) et même tableau de connexions de même modèle qui a envoyé le message. Au total il y avait 158,962,555,217,826,360,000 façons de régler la machine et les Allemands recevaient un nouveau réglage tous les jours. Mais, il y avait un grand défaut. Lorsqu’on appuie sur une lettre, la lettre transcrit n’est jamais la même. C’était à Turing de trouver un moyen d’exploiter ce défaut et déchiffrer ces messages. 


Sitographie: 


  1. Barbulescu, R. (2019, 8 décembre). La machine Enigma. Images des Mathématiques. http://images.math.cnrs.fr/La-machine-Enigma.html

  2. Martin, N. (2019, 10 octobre). Enigma, les secrets du code nazi. France Culture. https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-methode-scientifique-emission-du-jeudi-10-octobre-2019

  3. Numberphile. (2013, 10 janvier). 158,962,555,217,826,360,000 (Enigma Machine) - Numberphile [Vidéo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=G2_Q9FoD-oQ&t=2s

  4. Numberphile. (2013b, janvier 14). Flaw in the Enigma Code - Numberphile [Vidéo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=V4V2bpZlqx8

  5. War of Secrets : Cryptology in WWII. (2015, 1 mai). [Photographie]. National Museum of United States Air Force. https://www.nationalmuseum.af.mil/Visit/Museum-Exhibits/Fact-Sheets/Display/Article/196193/war-of-secrets-cryptology-in-wwii/

  6. La « bombe » de Turing : vers le décryptage industriel. (2017, 5 décembre). [Graphique]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=2dKG21u2aSo







LA BOMBE DE TURING


par, Elias Boulahrouf 


La bombe de Turing est une machine de décryptage des messages d’Enigma capable de tester énormément de possibilités de codage à l’heure, équivalent au travail manuel de 10 000 personnes. Cependant, le code changeait toutes les 24 heures, ce qui était trop peu pour que la bombe décrypte le code. 

Mais alors comment la bombe peut-elle fonctionner ? En utilisant des mots dit “probables” (météo, salut nazi, élimination des lettres peu utilisés par la langue allemande), de plus Enigma a un gros problème : elle ne peut pas ressortir la lettre qui a été donnée au préalable sous peine de court-circuit. Par exemple si quelqu’un code “Bonjour”, il est impossible que la première lettre soit un B, un O pour la deuxième etc… 

On peut donc éliminer énormément de parties du message par substitution pour retrouver la clé. Une fois que l’on trouve une position possible, elle implique une série d'hypothèses qui sont représentées par ce que l’on appelle un menu.

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exemple de menu


Il reste donc à trouver une configuration d’Enigma qui corresponde avec le menu. Et c’est là que la Bombe de Turing sert à transformer un travail manuel en industriel par un algorithme qui lit et écrit les combinaisons possibles et les envoie à un ruban cylindrique imitant le fonctionnement d’une machine à écrire permettant de les vérifier. Si le code est bon une lumière verte apparaît, si il est faux une lumière rouge apparaît, si il est neutre, une lumière blanche apparaît.


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machine expérimentale de Turing


Ce processus aurait permis de faire avancer la guerre de 4 ans et de prendre un avantage considérable sur l’Axe. 

Sitographie : 


  1. Wikipédia (2020, 15 septembre). Bombe (électromécanique). Wikipédia. https://fr.wikipedia.org/wiki/Bombe_(électromécanique)


  1. Didier Muller (2021, 18 Janvier). La bombe de Turing. Apprendre-en-ligne.

https://www.apprendre-en-ligne.net/crypto/Enigma/bombe.html


  1. Alain Lorfèvre (2015, 13 Janvier). Comment Alan Turing inventa “la bombe” et l’ordinateur. Lalibre.

https://www.lalibre.be/planete/comment-alan-turing-inventa-la-bombe-et-l-ordinateur-54b555e33570c2c48acb4299


  1. Marc Raynaud (2016, 3 Octobre). La machine de Turing, un film de Florence RIOU. YouTube [Vidéo].

https://www.youtube.com/watch?v=L5O04P2ASRc













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