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L’Uhr
Fu subito chiaro che quel nonsenso rappresentava un codice dentro il codice.
Il 10 luglio 1944 arrivarono a Bletchley Park messaggi della Luftwaffe che cominciavano tutti con un numero scritto per esteso, per esempio dreineun per 39; dopo il numero il testo decifrato con la chiave del giorno diventava incomprensibile. Il numero cambiava da un messaggio all’altro, e il più alto era 39. La Luftwaffe aveva introdotto quel mese, senza nessun preavviso, un accessorio per il pannello a spine: l’Uhr («orologio»), chiamato anche Steckeruhr. Il numero all’inizio del messaggio era la posizione del suo selettore.
Prerequisiti
- Dalla lezione Il pannello a spine: la corrente attraversa il pannello due volte, prima e dopo i rotori, e con i cavi normali le lettere si scambiano a coppie.
- Dalla lezione Il riflettore: in ogni posizione la macchina scambia le lettere a coppie, e le coppie vengono dal riflettore, visto attraverso i rotori.
Obiettivi
- Descrivere come l’Uhr prende il posto dei dieci cavi e che cosa cambia girando il suo selettore.
- Spiegare perché la macchina resta reciproca anche nelle posizioni in cui l’Uhr non lo è.
- Dire che cosa l’Uhr tolse ai crittoanalisti di Bletchley Park e perché fu rotta pochi giorni dopo l’introduzione.
Venti spine e un selettore
L’Uhr era una cassetta di legno da fissare sul fianco destro della macchina. Al posto dei dieci cavi normali aveva 20 cavi lunghi, con una spina ciascuno: dieci spine rosse, marcate da 1a a 10a, e dieci nere, da 1b a 10b. L’operatore le inseriva seguendo il foglio delle chiavi: per la prima coppia la spina 1a nella prima lettera e la 1b nella seconda, e così via. Con le coppie AZ BN GI KL PC ED QT HV MF JR, la 1a andava nella A, la 1b nella Z, la 2a nella B e la 2b nella N.
Dentro l’Uhr un disco con 80 contatti collegava le spine rosse a quelle nere secondo un cablaggio fisso. Una grande manopola al centro girava il disco su 40 posizioni, numerate da 00 a 39, e a ogni posizione i collegamenti cambiavano. Nella posizione 00 l’Uhr si comportava come i dieci cavi normali, e chi l’aveva poteva comunicare anche con chi non l’aveva.
| 1aA→Z | 1bZ→A | 2aB→N | 2bN→B | 3aG→I | 3bI→G | 4aK→L | 4bL→K | 5aP→C | 5bC→P |
| 6aE→D | 6bD→E | 7aQ→T | 7bT→Q | 8aH→V | 8bV→H | 9aM→F | 9bF→M | 10aJ→R | 10bR→J |
Posizione 00: la sostituzione è reciproca, le lettere si scambiano a coppie come con i cavi normali.
Porta il selettore sulla posizione 03: la A va in C, ma la C non torna in A, va in K. Prova poi le posizioni 04, 08 e 12. Le lettere si scambiano a coppie solo in una posizione su quattro, a partire da 00: in 30 posizioni su 40 l’Uhr non è reciproca. Le sei lettere senza spina, invece, passano sempre diritte.
La macchina resta reciproca
Gira i rotori con le frecce, con la rotella del mouse o digitando una lettera sulla finestrella selezionata.
Nastro
Tasti premuti · 0 lettere
Ancora nessuna lettera.
Lampade accese · 0 lettere
Ancora nessuna lettera.
Backspace annulla l’ultima lettera e riporta indietro i rotori. Sulla macchina reale non si poteva: un errore costringeva a reimpostare le posizioni e a ricominciare.
Schema del circuito
Premi un tasto per vedere il percorso del segnale.
WETTER diventa CLSXQB, e CLSXQB torna WETTER. All’andata la corrente entra nell’Uhr dalle prese della tastiera; al ritorno la attraversa nel verso opposto, dal lato della ruota d’ingresso, e subisce la sostituzione inversa. Segui la prima lettera. Premendo la W, l’Uhr porta la corrente su una lettera che chiamiamo x; rotori e riflettore scambiano la x con un’altra lettera, y; al ritorno l’Uhr porta la y nella lampada C. Premendo la C dalla stessa posizione, la corrente fa la strada del ritorno al contrario: l’Uhr la porta sulla y, rotori e riflettore scambiano la y con la x, e al ritorno l’Uhr porta la x nella lampada W.
Per decifrare, quindi, l’operatore impostava la macchina e l’Uhr come il mittente e batteva il testo cifrato, come con i cavi normali. La lezione La matematica di Enigma dimostra lo stesso fatto con le permutazioni, per qualunque sostituzione al posto del pannello.
Come Bletchley Park la ruppe
I crittoanalisti capirono presto che il nuovo dispositivo era collegato al pannello e che agiva solo sulle 20 lettere collegate: le sei lettere libere restavano le stesse. Alcuni operatori, non ancora informati della nuova procedura, ritrasmisero messaggi già cifrati con l’Uhr usando la sola chiave di base, e da quei messaggi venne la prima rottura, pochi giorni dopo l’introduzione. Ricostruita una posizione del selettore, i crittoanalisti riuscirono a prevedere l’effetto di tutte le altre.
L’Uhr aveva però tolto loro un aiuto: la diagonal board di Welchman, che sfruttava la reciprocità del pannello, non serviva più. Le Bombe restavano utilizzabili, a patto di avere crib più lunghi. A rendere l’Uhr poco efficace fu soprattutto la procedura: per comunicare anche con le unità che non l’avevano, i tedeschi mescolavano messaggi con e senza Uhr cifrati con la stessa chiave di base, e chi conosceva la chiave di base aveva già fatto gran parte del lavoro.
Riepilogo
- L’Uhr prende il posto dei dieci cavi: le 20 spine vanno nelle prese indicate dal foglio chiave, e il selettore a 40 posizioni cambia il modo in cui sono collegate. In posizione 03 la A va in C, ma la C va in K; solo una posizione su quattro è reciproca.
- La corrente attraversa l’Uhr all’andata in un verso e al ritorno nel verso opposto, e le coppie della macchina vengono dal riflettore: con l’Uhr in posizione 03, da AAA, WETTER diventa CLSXQB e CLSXQB torna WETTER.
- L’Uhr tolse a Bletchley Park la diagonal board, che sfruttava la reciprocità del pannello, ma fu rotta pochi giorni dopo l’introduzione, grazie a operatori che ritrasmisero gli stessi messaggi con la sola chiave di base.
Fonti
- Paul Reuvers, Marc Simons, Crypto Museum — Enigma Uhr.