La machine Enigma

 

 

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  Conclusion

 

 

 

La machine Enigma fut une famille de machine de cryptage, inventée par le docteur Arthur Scherbius et brevetée en 1918. Sa commercialisation fut un fiasco, mais elle fut utilisée pendant la Seconde guerre mondiale par l’armée allemande afin de sécuriser ses communications. L’issue de cette guerre fut en grande partie la conséquence de son échec.

Je détaillerai tout d’abord les différents composants de la machine, puis en expliquerai son fonctionnement. Pour finir je détaillerai plus en profondeur la machine Enigma du point de vue historique.


 
Les composants :

La machine Enigma est composée de différents éléments. Nous allons les détailler afin de vous permettre de mieux comprendre le fonctionnement de la machine.

—Un double clavier : l’un (1) étant celui sur lequel le cryptographe tape le message à coder, l’autre (2), composé de petites lampes, qui correspond aux lettres codées du message. Lorsque le cryptographe tape sur une touche du clavier (1), la lettre correspondante s’allume sur le clavier (2).

— Un interrupteur : il en existe un pour chaque lettre. Il permet de réaliser le passage du courant entre le clavier et le tableau de connexions.

— Le tableau de connexions : celui-ci établit le lien entre la lettre tapée et la lettre chiffrée. La correspondance entre les lettres est donnée par celui-ci. Il permet de modifier l’encodage des touches en modifiant le lien entre le clavier et le disque d’entrée.

— Le disque d’entrée : Il permet seulement de faire passer le courant électrique dans les rotors.

— Les rotors : Ils sont eux-mêmes constitués d’une multitude de composants, c’est pourquoi je vais simplifier les explications. Les rotors sont en fait de simples connexions électriques. L’originalité consiste dans le fait qu’ils sont fixés sur un axe et donc par conséquent rotatifs. Après le passage du courant, un (ou plusieurs) rotor(s) varie(nt) d’une ou plusieurs positions, modifiant ainsi le cryptage de la lettre suivante.

 




Le Fonctionnement
 :

La machine Enigma est une machine électromécanique : elle utilise une combinaison de parties mécaniques, et électriques. Un circuit électrique relie une pile à une lampe correspondant à une lettre. Les touches du clavier, lorsqu’elles sont pressées, ferment alors le circuit électrique, et la lampe correspondant à la lettre chiffrée s’allume.   

Reprenons le processus depuis le début. Le cryptographe appuie sur une touche : le courant électrique passe alors par l’interrupteur contrôlé par la touche pressée, qui l’envoie vers un tableau de connexions. Le courant passe alors par le disque d’entrée puis par un réseau complexe de fils électrique contenus dans des rotors mécaniques et arrive au réflecteur qui renvoie le courant au disque d’entrée, mais par un chemin différent que celui emprunté à l’aller. Enfin, le courant allume la lampe correspondant à l’encodage de la touche pressée. Une fois cette opération effectuée, l’un ­ou plusieurs­ des rotors mécaniques (cela dépend des différentes versions d’Enigma) pivote(nt) alors, modifiant le chiffrement de la lettre suivante.

 

Enigma d’un point de vue historique :

 

L’utilisation d’Enigma par les Allemands dans la guerre

 

La machine Enigma fut utilisée par l’armée allemande tout au long de la guerre. En effet, cette machine était essentielle à la nouvelle manière de faire la guerre apparue pendant la Seconde Guerre Mondiale : la Première Guerre Mondiale fut une guerre de position, les avancées de l’armée ne pouvaient être que lentes. Mais les innovations technologiques effectuées entre les deux guerres permirent aux allemands de conduire le Blitzkrieg. Ceci correspond à une guerre de mouvement éclair, c’est le concept qui consiste à vaincre rapidement sans que la guerre des tranchées n’ait le temps de s’installer. Pour mettre en pratique ceci, les Allemands se servent d’une force de frappe importante, constituée par l’association des blindés, des Panzer, des bombardiers, et des fantassins.

Le Blitzkrieg nécessite donc plusieurs éléments afin d’obtenir une cohésion parfaite :
 

1)   Une coordination de toutes les armées, ce qui nécessite un système de communication très vaste

2)   L’armée allemande se doit aussi d’être rapide : cette rapidité commence tout d’abord par la rapidité de transmission des ordres.

3)   L’effet de surprise, qui nécessite que le camp adverse n’ait pas accès au contenu des messages

 

Les deux premiers critères peuvent parfaitement être remplis par la radio, celle-ci pouvant être déployée à grande échelle et très rapidement, mais la sûreté du message laissait à désirer, étant donné que n’importe qui pouvait le recueillir ( à condition d’avoir un récepteur réglé sur la bonne fréquence).

C’est là qu’intervient la machine Enigma. En effet, elle occupa la place centrale de la sécurisation des communications allemandes. Comparée à la première guerre mondiale, l’innovation est énorme. Etant pourvue d’un dispositif électromécanique  automatique, elle permet aux opérateurs d’éviter les anciens cryptages avec un papier et un crayon. De plus, elle était transportée facilement dans une valise, et ainsi n’entravait pas la mobilité des unités.

Les Allemands réussirent à mettre au point un réseau de 30 000 postes TSF (radio) équipés de machines Enigma au début de la guerre, contre 200 000 à la fin de la guerre.

Les machines Enigma étaient donc tout ce dont les Allemands avaient besoin en ce qui concerne la confidentialité des communications, pour la mise en œuvre de la Blitzkrieg. Ils ont eu, tout au cours de la guerre, une confiance aveugle en ce procédé de cryptage, et ce fut là leur erreur : la machine Enigma n’était pas, comme l’avait vanté son concepteur Arthur Scherbius, invincible …

 

 

La cryptanalyse d’Enigma

 

Les recherches polonaises :

 

A la suite de la première guerre mondiale, les pays d’Europe avaient tous mis au point un réseau de surveillance et de renseignements et continuaient à se surveiller. C’est à partir de 1926 que les messages allemands interceptés devinrent absolument incompréhensibles et tout à fait impossibles à déchiffrer (à ce moment-là du moins) : Enigma était entrée en action.
 

De manière totalement opposée à la première guerre mondiale, la plupart des pays belligérants renoncèrent à décrypter les messages allemands, … exceptée la Pologne. En effet, ce pays, sous la menace d’invasion de l’Empire allemand, qui cherchait à reconquérir le corridor de Dantzig, déployait tous ses efforts pour décrypter le code Ultra. Le bureau du chiffre polonais, fondé en 1920 confia l’analyse des nouveaux messages allemands à trois spécialistes de la langue germanique : Marian Rejewski, Jerzy Różycki et Henryk Zygalski. Après avoir découvert que tous les messages commençaient toujours par un mot-clé de six lettres, ils furent convaincus que les messages avaient été cryptés par une machine à crypter et non à la main : ils décidèrent d’acheter une version commerciale d’Enigma. Mais celle-ci, différente de la version militaire, ne leur permettait pas de déchiffrer les messages allemands.
 

C’est seulement grâce à un espion allemand du nom de Hans-Thilo Schmidt (ayant Asche pour nom de code par la suite), responsable de la sécurité des communications allemandes, mais aussi indicateur au service des services des renseignements français, que le déchiffrement des messages codés allemands purent évoluer. Ceux-ci, incapables de se servir des informations tirées de Asche, informèrent les services secrets anglais, puis polonais. Le bureau du chiffre ne pouvait pas espérer meilleurs renseignements. La Pologne, l’Angleterre, et la France, décidèrent alors de mettre en commun leurs avancées dans ce domaine.
 

En 1931, Asche leur fournit une nouvelle information : les carnets de code de la machine Enigma. Ceux-ci étaient valables un mois et permettaient de connaître les clefs d’Enigma spécifiques à chaque jour de mois. Asche se manifesta trois autres fois, ce qui leur permit, en plus d’autres informations, d’obtenir les clefs quotidiennes d’Enigma pour mai, puis de septembre à Décembre.
 

A partir de ces renseignements, Martin Rejewski parvint à reconstituer les rotors d’Enigma, et donc à reproduire lui-même la version militaire d’Enigma. Mais la force d’Enigma consiste dans le fait que même en possession d’une machine, un ennemi ne peut pas décrypter un message sans en connaître la clé. Pendant plus d’un an, Rejewski collectait chaque jour, des milliers de messages allemands  et les déchiffrait à l’aide de procédés complexes, à la manière d’une équation, afin d’obtenir la clé du message en question. Il était parvenu à rendre les communications allemandes transparentes.
 

Les polonais utilisèrent cette méthode pendant plusieurs années, puis les allemands apportèrent une modification à la machine. Ne se décourageant pas, les polonais reprirent leur travail depuis le début, mais ils conçurent une version mécanisée de la méthode de cryptage de Rejewski. Ce qui leur avait pris plus d’un an de travail la première fois fut bref à mettre en œuvre grâce à cette nouvelle machine. Celle-ci fut baptisée bombe polonaise. Grâce à cela, les polonais travaillèrent sans relâche pendant une grande partie des années 30 à décrypter les messages d’Enigma.
 

Mais  en 1938, les Allemands renforcèrent la sécurité d’Enigma. Martin Rejewski et son équipe furent alors débordés : l’apparition de nouveaux rotors dans la machine les obligeait à concevoir 10 fois plus de bombes, ce qui ne correspondait largement plus au budget du Bureau du Chiffre…

 

Les activités de Bletchey Parc :


© http://fr.wikipedia.org/wiki/Cryptanalyse_d'Enigma

 

Face aux difficultés apportées par cette modification d’Enigma, les Polonais décidèrent de mettre au courant les Français et les Anglais de leurs avancées. Les cryptographes alliés, qui avaient considéré Enigma comme intouchable, reprirent donc espoir et s’activèrent afin de rattraper leurs retard dans ce domaine. Pour ceci, les dirigeants du bureau 40 en Angleterre recrutèrent des mathématiciens venant des universités les plus prestigieuse d’Angleterre. Cette armée d’intellectuels fut rassemblée dans un manoir maintenant célèbre situé à égale distance de universités de Cambridge et d’Oxford, le manoir de Bletchey Parc. Les effectifs de cette opération, bien plus conséquents que ceux du Bureau du Chiffre polonais, put donc s’attaquer à la cryptanalyse d’Enigma, en travaillant sans relâche, se relayant pour être opérationnels vingt-quatre heures sur vingt-quatre.

Les Allemands avaient remarqué le point faibles de la répétition des clefs en début de message. C’est pourquoi ils supprimèrent cette répétition dès le début de la guerre. C’est la qu’intervient Alan Turing. Ce jeune étudiant de Cambridge remarque qu’on pouvait souvent prédire un ou plusieurs mot du message, comme le mot « Wetter » (qui signifie « temps ») dans un bulletin météo. Il conçut ensuite de nouvelles bombes dont il conçut lui même les plans. Par cela ,il est aujourd’hui considéré comme le précurseur de l’informatique moderne.

Grâce à lui, les Alliés étaient donc à nouveau capables de déchiffrer les messages allemands.

 

Les conséquences de la cryptanalyse d’Enigma

 

Les Alliés étant capables de décrypter les messages ennemis, ils pouvaient alors prévoir les attaques des Allemands et se préparer en conséquences. Il existait cependant un problème : les Allemands ne devaient pas prendre connaissance du fait que leurs systèmes de communications n’étaient plus sûrs. Pour cela, des sacrifices ont étés nécessaires : certaines troupes durent être envoyées volontairement dans des embuscades allemandes pour ne pas attirer leur attention. Certains sous marins alliés, eux ne furent pas sacrifiés, mais durent user de stratagèmes plus ou moins complexes pour éviter les embuscades sans attirer l’attention.

 

Ces sacrifices étaient cependant indispensables, et l’Histoire nous le démontra par la suite : la cryptanalyse du code Ultra permit aux Alliés de prendre connaissances des prévisions nazies, et ainsi d’organiser en conséquence le débarquement des Américains en Normandie.

 

 

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