Simulador da máquina Enigma

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A máquina tinha apenas as 26 teclas de letra, por isso espaços, dígitos e pontuação não são digitados. Os operadores escreviam os números por extenso e usavam X para o ponto final.

Saída

BDZGO

5 letras digitadas

Para decifrar, defina os mesmos rotores, anéis, painel de conexões e posição inicial e digite o texto cifrado — a Enigma é a própria inversa.

Como usar o simulador da máquina Enigma

1. 1. Monte a máquina. Escolha o refletor e, para cada posição — esquerda, central, direita — o rotor, o ajuste do anel e a letra que aparece na janela no início.
2. 2. Conecte o painel de conexões. Digite até dez pares de letras, como AV BS CG; cada par troca duas letras na entrada e de novo na saída.
3. 3. Digite a mensagem, na caixa ou nas teclas. A máquina tinha apenas as 26 teclas de letra, então espaços, dígitos e pontuação são omitidos — os operadores escreviam os números por extenso e usavam X para o ponto final.
4. 4. Acompanhe o funcionamento. As janelas mostram os rotores após o último pressionamento, o painel de lâmpadas acende a última letra, e o caminho do sinal e o registro rastreiam cada pressionamento.
5. 5. Decifre com as mesmas configurações. Defina os mesmos rotores, anéis, painel de conexões e posição inicial e digite o texto cifrado. Os três exemplos carregam casos de teste publicados.

Como funciona a Enigma I

Cada pressionamento de tecla faz duas coisas, nesta ordem. Primeiro os rotores avançam: o rotor da direita sempre se move uma posição, e um entalhe no seu anel leva o rotor central junto uma posição a cada volta completa. Depois a corrente flui da tecla pelo painel de conexões, pelos três rotores da direita para a esquerda, pelo refletor, de novo pelos rotores da esquerda para a direita e pelo painel de conexões outra vez, e acende uma lâmpada.

Cada rotor é um embaralhamento fixo do alfabeto, e o avanço o gira em relação às letras, de modo que a mesma tecla acende uma lâmpada diferente a cada vez. O refletor une as letras em pares, o que torna a máquina a própria inversa — e significa que nenhuma letra é cifrada como ela mesma. Com os rotores I, II e III, refletor B, anéis AAA e posição inicial AAA, digitar AAAAA acende B, D, Z, G e O: a primeira verificação padrão de qualquer simulador da Enigma.

Ajustes de anel e o passo duplo

O ajuste do anel (Ringstellung) gira a fiação em relação ao anel de letras, enquanto o entalhe permanece junto às letras. Com anéis BBB em vez de AAA, as mesmas cinco teclas dão EWTYX.

O rotor central tem uma peculiaridade famosa: quando chega à sua própria posição de virada, ele avança de novo no pressionamento de tecla seguinte e leva o rotor da esquerda junto. Partindo de ADU com os rotores I, II e III, as janelas mostram ADV, AEW, depois BFX — o rotor central foi de D para E e seguiu direto para F. Carregue o exemplo O passo duplo para vê-lo.

Exemplo prático: uma mensagem com anéis e painel de conexões

Uma mensagem completa carrega o exemplo trabalhado do artigo sobre a Enigma da Wikipédia em alemão: refletor B, rotores I IV III, anéis 16 26 08 (P Z H) e cabos AD CN ET FL GI JV KZ PU QY WX. O operador escolheu a posição inicial QWE, digitou sua chave de mensagem RTZ, viu EWG e enviou QWE EWG em texto claro.

O receptor define QWE, digita EWG e lê RTZ nas lâmpadas. Com RTZ, o texto cifrado EJZLB SYEQP DWDUE EJJOU PSOFL B… resulta em XAACH ENXAA CHENX ISTGE RETTE T…: Aachen ist gerettet, “Aachen está salva” — com X no lugar de espaços e pontos finais, o nome do lugar repetido e CH escrito como Q, as convenções das mensagens militares alemãs.

Quebrando a Enigma: Rejewski, Bletchley Park e Turing

Arthur Scherbius pediu a patente de sua máquina de rotores em 1918 e vendeu a primeira Enigma comercial em 1923. A marinha alemã adotou uma versão modificada em 1926, o exército acrescentou o painel de conexões em 1928, e a Enigma I entrou em serviço em 1930. Matemáticos poloneses a quebraram primeiro: por volta de dezembro de 1932, Marian Rejewski, do Gabinete de Cifras polonês, usou a teoria das permutações, com as chaves diárias que os franceses tinham obtido de um espião alemão, Hans-Thilo Schmidt, para deduzir a fiação dos rotores. Com Jerzy Różycki e Henryk Zygalski, ele construiu as folhas de Zygalski e a bomba eletromecânica para encontrar as configurações diárias, e em julho de 1939, em Pyry, perto de Varsóvia, os poloneses compartilharam tudo com criptólogos franceses e britânicos.

Em Bletchley Park, Alan Turing projetou a bombe britânica, que testava ajustes de rotor contra um crib — texto claro que os criptoanalistas esperavam encontrar numa mensagem — e a placa diagonal de Gordon Welchman a tornou muito mais eficaz; a primeira bombe foi instalada em março de 1940. Como nenhuma letra se cifra como ela mesma, uma palavra adivinhada não podia ficar onde colocaria uma letra sobre ela mesma, o que ajudava a posicionar os cribs. A inteligência obtida da Enigma e de outras cifras, com o nome de código Ultra, foi uma ajuda substancial para os Aliados.

A Enigma era segura?

No papel, era forte: três de cinco rotores em ordem, suas posições iniciais e dez pares do painel de conexões dão 158.962.555.217.826.360.000 configurações — cerca de 1,6 × 10²⁰, ou 67 bits — antes dos ajustes de anel. Ela caiu por seu projeto e seu uso: nenhuma letra se tornava ela mesma, os operadores enviavam frases previsíveis e, até maio de 1940, digitavam cada chave de mensagem duas vezes. Hoje um computador recupera as configurações da Enigma apenas a partir do texto cifrado, por isso este simulador serve para aprender, não para sigilo.

Perguntas frequentes

Como funciona uma máquina Enigma?

Cada pressionamento de tecla primeiro avança os rotores e depois envia corrente pelo painel de conexões, pelos três rotores, por um refletor, pelos rotores de novo em sentido inverso e pelo painel de conexões outra vez, para acender uma lâmpada. Como os rotores se movem a cada pressionamento, cada letra é cifrada com um alfabeto diferente, de modo que uma letra repetida na mensagem não se repete no texto cifrado.

Qual é a anomalia do passo duplo da Enigma?

O rotor central avança em dois pressionamentos de tecla seguidos quando chega à sua própria posição de virada: uma vez quando o rotor da direita o leva até ali, e de novo no pressionamento seguinte, quando ele leva o rotor da esquerda junto. Partindo de ADU com os rotores I, II e III, as janelas mostram ADV, AEW, BFX. Muitos simuladores erram nisso; este é testado contra ela.

Por que a Enigma não consegue cifrar uma letra como ela mesma?

Por causa do refletor: ele sempre emparelha uma letra com outra diferente, de modo que a corrente volta por um fio diferente e a lâmpada que acende nunca é a da tecla pressionada. Isso tornou a máquina autorrecíproca, mas também disse aos criptoanalistas onde uma palavra adivinhada não podia estar.

Como decifro uma mensagem da Enigma?

Defina o mesmo refletor, a mesma ordem de rotores, os mesmos ajustes de anel, o mesmo painel de conexões e a mesma posição inicial usados pelo remetente, e depois digite o texto cifrado: as lâmpadas soletram o texto claro. As mensagens de guerra também traziam uma chave de mensagem cifrada, então o receptor primeiro decifrava essa chave e depois reposicionava os rotores com ela.

Quem quebrou o código Enigma?

A primeira quebra foi polonesa: Marian Rejewski reconstruiu a fiação dos rotores por volta de dezembro de 1932 e, com Jerzy Różycki e Henryk Zygalski, leu o tráfego da Enigma por anos antes da guerra. A partir de 1939 o trabalho continuou em Bletchley Park, onde Alan Turing, Gordon Welchman e milhares de outras pessoas, muitas delas mulheres operando as bombes, o transformaram em uma operação industrial.