Enigma Die Handelsmaschine - 1923

Máquina Enigma de Impresión

Ult. rev. 03-03-2023

 

Die Handelsmaschine

La historia pública de esta "familia" comienza en 1923, cuando una empresa berlinesa, la Chiffriermaschinen Aktien-Gesellschaft, presentó en el congreso de la International Postal Union que se celebraba en Berna una máquina de cifrado que denominaron Enigma Handelsmaschine. La máquina había sido desarrollada por los ingenieros Arthur Scherbius y Richard Ritter, y prometía superar en seguridad y velocidad tanto a los procedimientos manuales de lápiz y papel como a los primitivos dispositivos criptográficos derivados del cilindro de Jefferson o del cifrador de Wheatstone.

 

En 1918, justo al final de la Primera guerra Mundial, Scherbius y su socio habían intentado comercializar la Enigma por su cuenta, y para ello habían fundado la compañía Scherbius & Ritter de Berlín-Wansee (Alemania), que la ofreció a la Armada Alemana, la Reichsmarineamt, a un precio de 4.500 Reichmark, o marcos alemanes, pero la pequeña empresa carecía de contactos en las altas esferas y fue incapaz de vencer las reticencias de unos burocratizados gabinetes de cifrado que se mostraban contentos con los sistemas en uso.

 

La máquina fue también probada por el Departamento de Asuntos Exteriores, el Suswärtiges Amt, que de igual forma rechazó la compra. Mientras tanto, Scherbius se quedó sin capital para continuar con el desarrollo de la máquina y decidió vender las patentes a la compañía alemana Gewerkschaft Securitas. De esta empresa nació a principios de 1923 la Chiffriermaschinen AG, que fue constituida para iniciar la producción en serie de las Enigmas, y donde Scherbius y su socio ocupaban puestos de dirección.

 

La Enigma estaba pensada principalmente para cifrar mensajes de texto que tuvieran que ser transmitidos de forma telegráfica y podía ser adquirida tanto por servicios estatales de comunicaciones como por empresas o particulares. Exteriormente se parecía a una voluminosa impresora a la que hubieran añadido un teclado de máquina de escribir, funciones que de forma accesoria también podía realizar, por lo cual también era conocida como la Schreibende Enigma, o impresora Enigma. Sin embargo su tamaño era cualquier cosa menos discreto y su peso de casi 50 Kg la hacía poco manejable. La Chiffriermaschinen llevó a cabo una fuerte campaña de propaganda explicando las ventajas de la máquina, incidiendo especialmente en la seguridad de su cifrado, pero los resultados comerciales no acompañaron al esfuerzo realizado. La Enigma Handelsmaschine era muy cara para la mayoría de organismos públicos de unos países que seguían inmersos en las difíciles secuelas económicas de la Primera Guerra Mundial, y los posibles clientes particulares, como empresarios o profesionales, tampoco parecían estar convencidos de la necesidad de cifrar sus mensajes de forma tan compleja, de manera que al final la empresa apenas consiguió vender unos pocos ejemplares.

 

Berna, sede de la International Postal Union donde en 1923 se presentó la Enigma Handelsmaschine

 

El ingeniero alemán Arthur Scherbius, creador de la Enigma Handelsmaschine

 

Rotores de la Enigma Handelsmaschine, insertados de forma fija en un eje respecto al cual podían girar

 

Observada bajo el punto de vista electromecánico la Enigma Handelsmaschine era bastante innovadora, disponía de cuatro rotores fijos de 28 contactos que se movían mediante ruedas dentadas de una manera un tanto especial en ciclos de 11, 15, 17 y 19 pasos, dando lugar a una cantidad de combinaciones que según su diseñador superaba la cifra del millón...

...Pero no nos precipitemos en el tema, porque estamos introduciendo algunos conceptos que pueden confundir a quien los oiga por primera vez, por este motivo me gustaría realizar un pequeño paréntesis para explicar como opera el cifrado mediante rotores, que fue la base de todas las Enigma y de otras máquinas similares, algunas de las cuales se utilizaron hasta bien entrados los años 60.

 

Índice

 

Funcionamiento

El cifrado mediante rotores  

Decíamos que nuestra máquina elemental de 3 rotores tendría 17.576 posiciones o claves posibles, que si le incorporáramos un cuarto rotor aumentarían a 456.976 (26x26x26x26 ó 26^4), en cambio habíamos visto que la Enigma Handelsmaschine, también con cuatro rotores, alcanzaba una cantidad bastante superior, que Scherbius cifraba en más de un millón. El motivo de tal diferencia tiene que ver con dos diferencias básicas:

1) Los rotores de la Enigma Handelsmaschine tenían 28 contactos, correspondientes al alfabeto alemán, lo cual ya de por sí daría la cantidad de: 28x28x28x28 = 614.656 posiciones

2) Los rotores no se movían de forma secuencial y ordenada, el primero en cada pulsación de una tecla y el resto a cada revolución del rotor anterior, como ocurre en nuestra máquina imaginaria, sino que podían moverse de forma independiente, simultánea o no, gracias al patrón que creaba un ingenioso mecanismo de coronas y piñones de distinto número de dientes, siendo de 11 en el primer piñón, de 15 en el segundo, de 17 en el tercero y de 19 en el cuarto, de manera que al ser números primos y no tener ningún divisor común las posiciones absolutas de los rotores nunca se repetían hasta cumplir el ciclo.

Detalles del mecanismo de giro de los rotores extraído de la patente de Scherbius sobre la Enigma Handelsmaschine

Por encima de los rotores de cifrado había un contador de 5 dígitos (alemán: Zählwerk) que contaba el número de caracteres introducidos en el teclado. El contador se restablece con una manija que sobresale en la izquierda.

En la parte superior posterior de la máquina está la impresora real que se asemeja a la parte de impresión de una máquina de escribir estándar de la época. Se compone de un carro de papel y una impresora de ruedas.

Como la operación de cifrado no era recíproca (es decir, reversible), la Enigma Handelsmaschine disponía de un conmutador en tres posiciones para cambiar las conexiones eléctricas internas y efectuar las distintas funciones, las dos primeras eran para Cifrar y Descifrar, y la tercera para Texto, que la convertía en máquina de escribir o incluso en impresora para acoplar a otro equipo externo. Al conmutar entre cifrado y descifrado, la corriente a través de los rotores codificadores se invierte. Durante el cifrado de un texto, un cabezal rotatorio imprimía directamente el resultado sobre el papel, y pensando en dar facilidades a la transmisión telegráfica se podía realizar la impresión en grupos de 5 letras, con un espacio insertado entre ellas. Al hacerlo de esta manera cada línea de texto contenía 10 grupos con un total de 50 caracteres, tras lo cual el usuario manualmente tiene que retornar el carro al inicio de una nueva línea. A la vez, al imprimir un mensaje decodificado, se recuperaban los espacios originales del texto para que éste fuera legible sin problemas. La mejor descripción que tenemos de una Enigma Handelsmaschine y sus imágenes proceden de un artículo que publicó Scherbius en una revista técnica en 1923, aunque algunos detalles se han perdido tal vez definitivamente, ya que no se ha conservado ninguna de estas máquinas hasta hoy. En 2008 Crypto Museum encontró esta revista en una tienda de antigüedades en Alemania. El artículo completo se puede descargar a continuación. Para una descripción más detallada del sistema de giro de los rotores de la Enigma Handelsmaschine se puede consultar la patente DE429122.

Por lo que sabemos a fecha de hoy, no se encuentran ejemplares de la Enigma Handelsmaschine.

 

Nuevos modelos y mejoras

Die Handelsmaschine - es decir, la primera máquina de cifrado Enigma - fue desarrollada y presentada en 1923. Debido a los problemas de fiabilidad del mecanismo de la rueda de impresión, en 1924 se inició el desarrollo de un nuevo modelo. El nuevo modelo contaba con barras de escritura (en alemán: Typenhebel), como una máquina de escribir normal, pero debido a problemas mecánicos y de fabricación, su introducción se retrasó hasta 1926. La nueva máquina se conoció como Die Schreibende Enigma (la Enigma de impresión).

Debido a los recurrentes problemas mecánicos de Die schreibende Enigma, se decidió desarrollar otro modelo que tenía barras de empuje -también conocidas como barras de cambio- en lugar de barras de escritura. Se introdujo en 1929 y se conoció como Enigma Modelo H29, o simplemente Enigma H (designación interna Ch.14). En el Reichswehr alemán (posteriormente: Wehrmacht) se conocía como Enigma II.

Un año después de la introducción de Die Handelsmaschine, la empresa también lanzó la primera Glühlampen-maschine (máquina de lámparas incandescentes) portátil, la Enigma A, que era mucho más pequeña, mucho menos pesada y, sobre todo, mucho más barata. Aunque la máquina basada en lámparas era técnicamente mucho menos avanzada que las variantes de impresión, tuvo mucho más éxito y acabó convirtiéndose en la Enigma I, que se convirtió en la principal máquina de cifrado del ejército alemán durante la Segunda Guerra Mundial.

 

Nombres confusos

A lo largo de los años, la comprensión general de los nombres de los modelos y las designaciones de las distintas máquinas Enigma, ha cambiado varias veces. Durante mucho tiempo se asumió que la máquina descrita en esta página - es decir, Die Handelsmaschine - era conocida como Enigma A, pero a partir de documentos archivados ha quedado claro que la Enigma A fue la primera máquina Enigma basada en lámparas (Glühlampenmaschine). Parece probable que las dos primeras máquinas Enigma de impresión no tuvieran un nombre de modelo de una sola letra.

 

Documentación

 

Referencias

  1. Arturo Quirantes Sierra - La Web de Anilandro

    2. Páginas personales de ciencia y tecnología donde existe un apartado que trata la criptografía y las máquinas Enigma.

  2. Crypto Museum

    3. Enigma Handelsmaschine Printing Enigma machine.

  3. Dr.-Ing. Arthur Scherbius. Enigma Chiffriermaschine

    4. Elektrotechnische Zeitschrift. 1923. Heft 47/48. p. 1035-1036

  4. Paul Bernstein, German Patent DE429122

    5. Chiffriermaschinen Aktiengesellschaft. 26 March 1924.

  5. Frode Weierud

    6. January 2019.

  6. Anders Wik, Enigma documents courtesy Anders Wik

    7. January - February 2019.

 

Más información

 




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