Publicado: Jue May 25, 2023 11:07 am
por Kurt_Steiner
El funcionamiento lógico del sistema Tunny se descubrió mucho antes de que los criptoanalistas de Bletchley Park vieran una de las máquinas, lo que sucedió en 1945, cuando Alemania se rendía a los Aliados.

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Las máquinas Lorenz SZ tenían 12 ruedas, cada una con un número diferente de levas (o "pasadores").
https://en.wikipedia.org/wiki/Lorenz_cipher

La máquina SZ sirvió como un accesorio en línea para una teleimpresora Lorenz estándar. Tenía una base de metal de 48 cm x 39 cm y 43 cm de alto. Los caracteres de la teleimpresora consistían en cinco bits de datos (o "impulsos"), codificados en el Alfabeto Telegráfico Internacional No. 2 (ITA2). La máquina generaba un flujo de caracteres pseudoaleatorios. Estos formaron la clave que se combinó con los caracteres de entrada de texto sin formato para formar los caracteres de salida de texto cifrado. La combinación fue por medio del proceso XOR (o suma módulo 2).

El flujo de claves constaba de dos componentes que se sometieron a XOR juntos. Estos fueron generados por dos conjuntos de cinco ruedas que giraban juntas. El criptoanalista de Bletchley Park, Bill Tutte, las llamó ruedas χ ("chi") y ruedas ψ ("psi"). Cada rueda tenía una serie de levas (o "pasadores") alrededor de su circunferencia. Estas levas se pueden configurar en una posición elevada (activa) o bajada (inactiva). En la posición elevada generaban un '1' que invertía el valor de un bit, en la posición baja generaban un '0' que dejaba el bit sin cambios. El número de levas en cada rueda era igual al número de impulsos necesarios para hacer que completaran una rotación completa. Estos números son todos coprimos entre sí, dando el mayor tiempo posible antes de que se repita el patrón. Este es el producto del número de posiciones de las ruedas. Para el conjunto de ruedas χ fue 41 × 31 × 29 × 26 × 23 = 22 041 682 y para las ruedas ψ fue 43 × 47 × 51 × 53 × 59 = 322 303 017. El número de formas diferentes en que se podían configurar las doce ruedas era 1.603 × 1019, es decir, 16 billones de billones.

El conjunto de cinco ruedas χ se movió en una posición después de cifrar cada carácter. Las cinco ruedas ψ, sin embargo, avanzaron intermitentemente. Su movimiento estaba controlado por dos ruedas μ ("mu") o "motor" en serie. La rueda de motor SZ40 μ61 intervino cada vez, pero la rueda de motor μ37 intervino solo si la primera rueda de motor era un '1'. Luego, las ruedas ψ se movieron solo si la segunda rueda del motor era un '1'. Los modelos SZ42A y SZ42B agregaron complejidad adicional a este mecanismo, conocido en Bletchley Park como Limitaciones. Dos de las cuatro limitaciones diferentes involucraban características del texto sin formato y también lo eran los autoclaves.

El flujo de claves generado por las máquinas SZ tenía un componente χ y un componente ψ. Simbólicamente, la clave que se combinó con el texto claro para cifrar y con el texto cifrado para descifrar, se puede representar de la siguiente manera.

clave = clave χ ⊕ clave ψ

Sin embargo, para indicar que el componente ψ a menudo no cambiaba de un carácter a otro, se utilizó el término psi extendido, simbolizado como: Ψ'. Entonces, el cifrado se puede mostrar simbólicamente como:

texto sin formato ⊕ clave χ ⊕ clave ψ = texto cifrado

y descifrando como:

texto cifrado ⊕ clave χ ⊕ clave ψ = texto sin formato.