En criptografía , Fialka (M-125) es el nombre de una máquina de cifrado soviética de la época de la Guerra Fría . Se trata de una máquina de rotores que utiliza 10 rotores, cada uno con 30 contactos, junto con pines mecánicos para controlar el paso a paso. También utiliza un mecanismo de tarjeta perforada . Fialka significa " violeta " en ruso . La información sobre la máquina era bastante escasa hasta aproximadamente 2005 porque el dispositivo se había mantenido en secreto. [1]
Fialka contiene un lector de cinta de papel de cinco niveles en el lado derecho de la parte delantera de la máquina, y un mecanismo de perforación e impresión de cinta de papel en la parte superior. La entrada de tarjeta perforada para codificar la máquina se encuentra en el lado izquierdo. La Fialka requiere alimentación de 24 voltios de CC y viene con una fuente de alimentación independiente que acepta alimentación de 100 a 250 V CA, 50–400 Hz mediante un interruptor selector externo. [2]
Los rotores de la máquina están etiquetados con cirílico , lo que requiere 30 puntos en los rotores; esto contrasta con muchas máquinas occidentales comparables con rotores de 26 contactos, correspondientes al alfabeto latino . El teclado, al menos en los ejemplos de origen de Alemania del Este, tenía marcas tanto cirílicas como latinas. Se sabe que existen al menos dos versiones, la M-125-MN y la M-125-3MN. La M-125-MN tenía una rueda de tipos que podía manejar letras latinas y cirílicas. La M-125-3MN tenía ruedas de tipos separadas para latín y cirílico. La M-125-3MN tenía tres modos, letras de cambio simple, doble cambio con letras y símbolos, y solo dígitos, para usar con libros de códigos y para superencriptar cifras numéricas.
El conjunto de rotor Fialka tiene 10 rotores montados en un eje y un conmutador de 30 por 30 (Kc 30x30). El conmutador consta de dos conjuntos de 30 tiras de contacto dispuestas en ángulos rectos entre sí. Se coloca una tarjeta perforada entre los dos conjuntos de contactos a través de una puerta en el lado izquierdo de la unidad. Cada tarjeta perforada tiene 30 orificios, con exactamente un orificio por par de filas y columnas, y por lo tanto especifica una permutación de las 30 líneas de contacto del rotor. Esta característica es comparable a la placa de enchufes de la máquina Enigma , pero es mucho más sólida ya que ofrece una permutación completa de los contactos en lugar del intercambio de letras por pares en la Enigma. Se utilizó una placa triangular para ingresar la permutación nula con fines de prueba.
Hay dos tipos de rotores:
Los rotores adyacentes giran en direcciones opuestas. Se podía guardar un conjunto de rotores de repuesto en la cubierta superior de la unidad. Las máquinas Fialka se entregaban originalmente con dos juegos de rotores, uno con letras negras en el conjunto de la máquina y otro con letras rojas suministrado en un cilindro de metal dentro de la cubierta antipolvo. [3] El defecto más crucial en el diseño de Enigma era que las sustituciones de letras eran recíprocas y que, en particular, una letra nunca podía cifrarse a sí misma. [4] Los rusos claramente aprendieron de esto al diseñar Fialka de tal manera que es posible que una letra se cifre a sí misma. [5] Otras debilidades de Enigma, como el paso regular de las ruedas y el efecto limitado del tablero de conexiones también se mejoraron en Fialka.
El material de codificación para el Fialka consiste en un libro de claves diarias, un libro de claves de mensajes y un libro de identificadores de mensajes para el tráfico de difusión. El libro de claves diarias contiene claves diarias para un mes. Una clave diaria consiste en una tabla de claves (en cirílico) y una tarjeta perforada. Para los sistemas de rotor fijo, la tabla de claves especifica el orden de los rotores en el eje y los ajustes iniciales del rotor que se utilizarán para descifrar el indicador de mensajes de difusión. Como su nombre lo indica, la clave diaria es válida (tiene un criptoperiodo en la jerga de la NSA) durante 24 horas y se cambió a las 00:01 horas. Para los rotores desmontables, la tabla también especifica el inserto eléctrico para cada rotor externo, qué lado debía estar hacia arriba y la orientación del inserto en relación con el rotor externo. Aquí hay un ejemplo de tabla de claves diarias M-125-3NM para usar el día 14 del mes:
ИДЖЗА ВКБГЕ 14OCAHE PTБВЕБДВИА ГЕЗКЖ2II22 I22I2КУЛКЮ ЫХВУГLa tabla de claves de mensajes contenía los ajustes iniciales del rotor que se debían utilizar con cada mensaje. Una clave de mensaje nunca debía utilizarse más de una vez. El material de codificación se distribuía en un paquete cubierto con papel de aluminio, con las tablas de claves diarias y las tarjetas perforadas dobladas en abanico en una bolsa con perforaciones entre cada elemento. Las otras tablas estaban en una bolsa lateral.
Los factores de diseño de varios dispositivos criptográficos pueden provocar una fuga física de información que puede comprometer la seguridad del sistema en distintos grados. Esto se conoce comúnmente como fuga de canal lateral o TEMPEST . A continuación se describen las contramedidas adecuadas que se tomaron en el diseño de Fialka.
Fialka consume distintas cantidades de corriente según la letra codificada (de 5 bits) que se imprima o el papel que se perfore. Si la fuente de alimentación estuviera enchufada a la red eléctrica, habría una posibilidad de que un espía observara las pequeñas fluctuaciones de energía.
Para enmascarar cualquier fluctuación de la energía suministrada por la red eléctrica, un cable de datos retroalimentaba desde la máquina Fialka a la unidad de fuente de alimentación (PSU) indicando qué letra se estaba emitiendo, lo que permitía que la fuente compensara las diferentes cargas. La PSU se diseñó con un circuito de compensación con cinco resistencias de carga artificiales que se alimentarían en función de la señal del cable de retroalimentación. [6] Además de esto, la PSU inyecta una fuerte señal de ruido en la línea de alimentación, para enmascarar aún más cualquier falla restante o efecto transitorio que pudiera comprometer el cifrado.
El diseño de Fialka se deriva de las máquinas de cifrado basadas en rotores contemporáneas, como Enigma, la NEMA suiza y la KL-7 estadounidense. NEMA solo tenía 5 rotores eléctricos frente a los 10 de Fialka, y además NEMA carecía de un conmutador de tarjeta perforada o equivalente, como una placa de enchufe. Fialka es más comparable a la KL-7 estadounidense , que tiene ocho rotores eléctricos y también carece de un conmutador, pero su interruptor de permutación del teclado eliminó la necesidad de un reflector (que había demostrado ser una debilidad en el sistema Enigma ).