Enigma B - 1924

Glow lamp Enigma machine - Máquina Enigma de lámparas incandescentes 1924-1925

Ult. rev. 05-03-2023

 

 
La Enigma B era una máquina de cifrado electromecánica basada en un rotor, introducida a finales de 1924 por Chiffriermaschinen Aktiengesellschaft (ChiMaAG) en Berlín (Alemania). Al igual que su predecesora, la Enigma A, utilizaba bombillas para su funcionamiento, por lo que se la conocía como Glühlampenchiffriermaschine (máquina de cifrado con lámpara incandescente). Duró poco y evolucionó rápidamente hasta convertirse en la Enigma C.
 
Se conocen dos versiones de la Enigma B: (1) una primera con dos filas de teclas en la parte delantera y dos filas de lámparas detrás de los rotores, y (2) una posterior con tres filas de teclas en la parte delantera, las lámparas en el centro y los rotores en la parte trasera.

El primer modelo tiene dos rotores cifrados (fijos) y un reflector móvil (UKW). El modelo posterior tiene tres rotores cifradores más un UKW fijo. El último es también el primer modelo en el que las rotores cifradores son desmontables (lo que permite cambiar el orden) y tienen un anillo ajustable. La siguiente imagen muestra el último modelo B.

 

La Enigma B es también la primera máquina Enigma cuyo rotor derecho avanza automáticamente al pulsar una tecla. Por este motivo, falta el Antriebstaste, presente en la Enigma A. Obsérvese que el teclado no está dispuesto como una máquina de escribir normal, sino en el orden del alfabeto.

Detalle del teclado de esta variante, de 28 teclas, mostrando las vocales  especiales Å, Ä y Ö colocadas al final del alfabeto estandar

Se cree que no se conserva ningún ejemplar del primer modelo, y es probable que sólo se construyera una pequeña cantidad. Del modelo posterior se conservan al menos dos ejemplares (A-133 y A-134), que ahora forman parte de la colección de la FRA sueca [3]. Las diferencias entre las dos versiones son tan grandes que la última podría considerarse un cruce con la Enigma C.

 

 

 

Diferencias con la Enigma A

En comparación con su predecesora, la Enigma A, se observan las siguientes diferencias:

  • Avance automático de los rotores (sin Antriebstaste)
  • Tres rotores de cifrado móviles
  • Reflector fijo
  • Rotores de cifrado desmontables
  • Anillo de letras móvil (Ringstellung)
  • Teclas y panel de la lámpara con letras impresas
  • Panel de la lámpara: texto blanco sobre fondo negro
  • Panel superior de una sola pieza
  • Función de prueba de lámparas
 

Enigma B - Mark I

La primera versión de la Enigma B estuvo disponible en noviembre de 1924, y se describe con cierto detalle en la correspondencia entre el fabricante ChiMaAG y el Estado Mayor sueco (SGS) de noviembre de 1924 [1]. De delante a atrás, hay 26 teclas, divididas en dos filas, tres ruedas de cifrado, de las cuales la situada más a la izquierda es un reflector móvil (UKW), y 26 lámparas, impresas con el alfabeto (A-Z) en blanco sobre fondo oscuro. Al pulsar una tecla, la rueda situada más a la derecha se desplaza a la siguiente posición antes de que se cierren los contactos del interruptor (situado debajo de la tecla) y se encienda una lámpara.


La propuesta de la Enigma B con 26 teclas y 26 lámparas

El período de cifrado de esta máquina se describe como aprox. 17.500 (26 x 26 x 26 = 17576), lo que indica que tiene un reflector móvil (UKW). No está claro si las dos ruedas de cifrado de este modelo son desmontables o no. Si son fijas, el número de ajustes sería de 17576, pero si se pueden quitar (y, por tanto, intercambiar), el número de ajustes sería de 35152.

El diagrama anterior muestra el esquema simplificado del circuito de la Enigma B, que es muy similar al de la Enigma A, salvo que su reflector (UKW) puede ser accionado por el rotor situado a su derecha. Esto hace que el periodo de cifrado sea mucho más largo (17.576 en lugar de 676). Como en todas las máquinas Enigma que tienen reflector, el proceso es reversible (es decir, la codificación es idéntica a la descodificación), pero una letra nunca puede codificarse en sí misma. Esta propiedad debe considerarse un punto débil del cifrado.

La propuesta de la Enigma B con 28 teclas y 28 lámparas

Según la correspondencia [5], esta versión también podía suministrarse con 28 teclas (en lugar de 26), pero no dice cómo estarían dispuestas las teclas en ese caso. El dibujo anterior ofrece una idea aproximada del aspecto que podía tener la máquina. Es evidente que era más ancha que la versión de 26 teclas. Aunque la versión de 28 teclas se ofreció a la SGS en noviembre de 1924, y posteriormente la SGS la encargó en enero de 1925, nunca se entregó en esta forma, ya que entretanto el diseño se había modificado considerablemente, con la aprobación de la SGS (abajo).

Comprobación de lámparas

La máquina ofrece la posibilidad de comprobar todas las lámparas, lo que probablemente se hacía como en las máquinas posteriores: manteniendo pulsada una tecla (para evitar que los rotores se muevan), luego manteniendo pulsada otra tecla y soltando la primera, y así sucesivamente, hasta que todas las teclas (y, por tanto, todas las lámparas) hayan sido probadas.

 

Enigma B - Mark II

El 13 de noviembre de 1924, ChiMaAG propuso al Estado Mayor sueco (SGS) dos máquinas: la Enigma A, que estaba en stock, y una máquina mejorada - Enigma B - que podía fabricarse con 28 teclas en lugar de 26. Esta última no estaba en stock y debía fabricarse por encargo, lo que llevaría aproximadamente dos meses. El precio unitario para cantidades reducidas de la máquina era de 650 ℛℳ. Si se compraban 10 unidades o más, el precio bajaba a ℛℳ 490, y para 50 unidades o más, el precio unitario era de ℛℳ 450. En enero de 1925, la SGS hizo un pedido de dos de estas máquinas Enigma B [5].

Las máquinas no estuvieron listas a tiempo, sino que al parecer se retrasaron debido a las sugerencias del capitán Gyllencreutz de la SGS, probablemente relacionadas con la adición de una rueda de cifrado adicional y el uso de letras suecas en el teclado [1]. Además, se modificó la posición de las ruedas y del panel de luces. Los cambios y mejoras se fusionaron probablemente con los desarrollos en curso en ChiMaAG en aquel momento, y se llevaron a cabo con el consentimiento de la SGS.

Enigma B con 28 letras entregada a la SGS en abril de 1925

Finalmente, en abril de 1925, se entregaron a la SGS dos máquinas del diseño mejorado, con los números de serie A-133 y A-134 respectivamente [2]. Los cambios que se introdujeron en el diseño original de la Enigma B, son significativos. Las teclas del teclado se han repartido en tres filas, para facilitar su manejo, pero siguen estando dispuestas en el orden del alfabeto. El panel de lámparas está ahora en el centro de la máquina, mientras que los rotores se han desplazado hacia la parte trasera.


Obsérvese que falta la letra "W", mientras que las letras adicionales Å, Ä y Ö se han añadido en la parte inferior derecha. La letra "W" no se utilizaba en la lengua sueca oficial en aquella época, excepto para nombres, extranjerismos y préstamos, en cuyo caso podía sustituirse por "VV" (doble V).

 


Interior de la A-133

La máquina de arriba fue mostrada por la FRA en la Reunión Enigma de 2009 en Bletchley Park (Reino Unido). Tiene tres ruedas cifradoras móviles -una de las cuales tiene letras (A-Ö), mientras que las otras dos tienen números (01-28)- y un reflector fijo (UKW) instalado en el interior de la máquina, a la izquierda de las ruedas cifradoras. Las ruedas pueden extraerse del husillo y colocarse en 6 (¡3!) órdenes diferentes (3 x 2 x 1), lo que aumenta el espacio de claves a 28 x 28 x 28 x 6 = 131.712 configuraciones posibles. Como cada rueda de cifrado puede ser accionada por una pulsación de tecla, el periodo de cifrado es de 28 x 28 x 28 = 21.952.

Además, la posición de los anillos grabados (con letras o números) de cada rotor puede ajustarse en cualquiera de las 28 posiciones. Aunque esto aumenta enormemente el número total de configuraciones posibles (2.891.341.824 en lugar de 131.712), no afecta en absoluto a la fuerza criptográfica del cifrado, ya que el anillo no está sujeto a la posición de la muesca de rotación, en relación con el cableado de la rueda. Esta deficiencia se corrigió por primera vez en 1927 en la Enigma K.

La colocación del anillo (en alemán: Ringstellung) y el orden de las rotores (Walzenlage) se utilizaron como clave interna, mientras que la posición de inicio de las ruedas se utilizó como clave externa. Al utilizar una clave interna secreta para una organización específica, un fisgón que hubiera obtenido una clave externa válida no podría descodificar ningún tráfico si no tenía acceso también a la clave interna secreta.

Se cree que la versión posterior de la Enigma B (mostrada arriba) es muy similar a su sucesora, la Enigma C, que se introdujo poco después. De hecho, ChiMaAG ya estaba trabajando en una máquina similar para la Marina alemana, que se conocería como Funkschlüssel C.

 

 

Cableado de la A-133
A continuación se muestra el cableado de la Enigma B sueca con número de serie A-133, tal y como fue entregada a la SGS el 6 de abril de 1925 [2]. El teclado, el panel de lámparas y los rotores tienen 28 posiciones cada uno. Obsérvese que el rotor I tiene letras en el anillo (A-Ö), mientras que los rotores II y III tienen números (01-28). Se desconoce la razón de ello, pero probablemente se hizo por coherencia con la versión anterior. Para que la tabla sea más uniforme, hemos traducido los números en letras, utilizando este esquema: 

Observe que falta la letra "W" y que las letras Å, Ä y Ö se añaden al final, después de la letra "Z". Cuando era necesario, la letra "W" (apenas se utiliza en sueco) se sustituía por "VV" (doble V).

  1. Este rotor tiene números (01-28) en lugar de letras (A-Ö).
  2. Aún no se ha verificado el cableado del ETW.

 

Patentes relacionadas

DE460457 / 11 de marzo de 1926
Esta patente presenta el Umkehrwalze (UKW) y el conjunto de rotores desmontable, o tambor, inventado por Willi Korn. Describe cómo se puede desmontar el tambor utilizando una palanca para desplazar el UKW a un lado. Esto se hizo para poder cambiar fácilmente el orden de los rotores sobre el terreno.

También afirma que la tapa superior sólo puede cerrarse cuando la palanca UKW está bloqueada en su posición. El reflector UKW es un elemento básico para todas las máquinas Enigma de lámparas incandescentes. El dibujo de abajo fue tomado de la patente DE460457 y es muy similar a la versión posterior de la Enigma B.

 

 

Glosario

  • ETW Eintrittswalze
    Disco de entrada con 26 (o 28) contactos, que conecta los interruptores del teclado a los contactos más a la derecha del primer rotor (desde la derecha).
  • SGS Estado Mayor Sueco
  • UKW Umkehrwalze
    Reflector, instalado en el extremo izquierdo de la pila de rotores Enigma, con 26 (o 28) contactos, que están interconectados por pares.
  • Walze Rotor
    Palabra alemana que designa una rueda de cifrado o rotor.
 

Documentación

Manual de instrucciones de la máquina de cifrado de lámparas incandescentes "Enigma
Instrucciones de funcionamiento de la máquina de cifrado de lámparas incandescentes Enigma (alemán). 1,2
Fecha desconocida. 2 páginas.

  1. Documento cortesía de Anders Wik [1].
  2. Estas instrucciones de uso están probablemente relacionadas con la versión posterior de la Enigma B.
 

Referencias

  1. Anders Wik
    Las primeras enigmas clásicas, Opiniones suecas sobre el desarrollo de la enigma 1924-1930
    HistoCrypt 2018, Actas. 18-20 de junio de 2018, pp. 83-88.
  2. Försvarets radioanstalt (FRA) archive
    1924-1930. Bearbetningsbyrån F V:1. Chifferapparaten Enigma.
  3. Försvarets radioanstalt (FRA), Enigma B, S/N A-133
    Bletchley Park, UK, September 2009.
  4. Frode Weierud, Enigma History
    Correspondencia Personal Crypto Museum, January 2019.
  5. Carta de ChiMaAG al agregado militar sueco en Berlín
    Ofrenda de Enigma A y Enigma B. 13 de noviembre de 1924. 4 páginas. Documento cortesía de Anders Wik [3].
  6. Crypto Museum Artículo, esquemas y fotografías de la Enigma B
 

Más información

 

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1 - 3

Enigma B

Variante sueca de la Enigma B, vista de frente a la izquierda

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Enigma B

Variante sueca de la Enigma B, vista de frente

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Enigma B

Variante sueca de la Enigma B, vista de frente a la derecha

4 - 3

Enigma B

Variante sueca de la Enigma B, vista de frente a la derecha

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Enigma B

Ventanas y coronas de cifrado

6 - 3

Enigma B

Primer plano de la cerradura

7 - 3

Enigma B

Enigma B (A-133) con la cubierta metálica retirada. Fotografía por cortesía de la FRA [2].



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