• Responsabil: Cristina Ciocan
• Deadline: TODO
• Data publicării: TODO
• Data ultimei modificări: TODO
• Data publicării testelor: TODO

Studenții entuziaști de la POO doresc să descopere o modalitate de a cripta mesajele pe care și le transmit. Dar cum ar putea ajunge să îndeplinească acest scop cu măiestrie? Pentru a le veni în ajutor, echipa de POO le propune implementarea unei faimoase mașini de criptare: Enigma.

Enigma este cea mai cunoscută mașină de criptare datorită influenței masive pe care a avut-o în desfășurarea celui de-al 2-lea Război Mondial. A fost utilizată de către armata Germaniei pentru criptarea comunicației, aceștia afirmând că este imposibil de decodat mesajele obținute cu Enigma. Și totuși acest lucru s-a întâmplat, dar mai degrabă din cauza factorului uman decât a celui tehnic. Hai să vedem de ce era considerată imbatabilă această mașină și cum puteți implementa voi înșivă un asemenea dispozitiv.

Pentru a putea purcede spre rezolvarea acestei chestiuni, mai întâi să vedem ce reprezintă Enigma: componentele sale, funcționalitatea fiecăreia dintre ele și modul în care acestea comunică între ele.

Cum arată o mașină Enigma ? Puteți observa în imaginea de mai jos, urmând să detaliem componentele sale - ale căror funcționalitate va trebui să o implementați.

Pentru a începe codificarea unui cuvânt/a unei propoziții, trebuie să setăm o configurație inițială a acestei mașini pe care o vom detalia în etapa următoare. Ulterior acestei setări inițiale, putem începe să introducem cuvintele pe care dorim să le criptăm, literă cu literă. Acest lucru este realizat prin intermediul unei tastaturi (în continuare vom menționa 'tastatură' = 'keyboard' pentru a facilita întelegerea exemplelor oferite prin imagini sau a informațiilor pe care le-ați putea găsi pe Internet). Ciclul de funcționare prin care trece o literă de la intrare până la ieșire poate fi observat în imaginea de mai jos: Input keys → plugboard → input wheel → rotors → reflector (and back) → rotors → input wheel → plugboard → output lamps

Scopul keyboard-ului este de a prelua input-ul de la utilizator și a-l transmite către următoarea componentă. Din punct de vedere al programării unui asemenea dispozitiv, funcționalitatea tastaturii este insignifiantă, însă trebuie să aveți în vedere faptul că reprezintă modalitatea de transmitere a alfabetul ui de intrare: ce caractere pot primi și câte sunt.

Caracterul preluat drept intrare va trece apoi printr-o primă etapă de criptare, anume printr-un panou de comutare (menționat în continuare 'plugboard' din aceleași considerente menționate mai sus). Rolul acestuia este de a face o primă translație a literei introduse. Translațiile efectuate de plugboard sunt mereu în pereche și sunt cele pe care le vedeți unite cu cabluri în partea din față a mașinii.

Exemplu de configurație a plugboard-ului: [(AF) (CY) (QW)]. Această configurație se interpretează astfel: la primirea literei 'A' la intrare, va fi transmisă litera 'F' către urmatoarea componentă și reciproc. După cum am menționat anterior, translațiile sunt pe perechi, ceea ce înseamnă ca prima literă dintr-o pereche va fi mereu translatată în cea de-a doua, dar și reciproc:

'A' -> 'F', 'F' -> 'A', 'C' -> 'Y', 'Y' -> 'C', 'Q' -> 'W', 'W' -> 'Q'

Caracterele care nu apar în configurația plugboard-ului rămân neschimbate. Urmând exemplul anterior:

'B' -> 'B', 'D' -> 'D', 'E' -> 'E', 'G' -> 'G', 'H' -> 'H', 'I' -> 'I', ... 'Z' -> 'Z'

Această componentă are doar rol electric de a transmite semnalul primit de la plugboard către rotorul la care este conectată. Deoarece nu are scop computațional, nu va trebui să o considerați în cadrul implementării.

Rotoarele sunt “bucătăria internă” de criptare și cele mai complexe componente ale mașinii.