เครื่องอีนิกมา
อุปกรณ์เรียบง่ายที่สร้างความซับซ้อนได้จนน่ากลัว
ชีวิตของ อลัน ทัวริง (Alan Turing) นักคณิตศาสตร์อังกฤษ นั้นถูกนำไปสร้างเป็นภาพยนตร์ชื่อดังอย่าง Imitation game เนื้อหาของภาพยนตร์เรื่องนี้ดำเนินอยู่ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยขับเน้นไปที่อัจฉริยภาพของอลัน ทัวริง ผู้พยายามสร้างเครื่องจักรมาถอดรหัสของทหารฝั่งเยอรมันที่ใช้เครื่องมือเข้ารหัสชื่ออีนิกมา (Enigma machine)
แต่หลายคนอาจไม่รู้ว่าเครื่องอีนิกมานั้นน่าสนใจมาก
และมันเป็นหนึ่งในเครื่องจักรที่ถูกออกแบบได้อย่างยอดเยี่ยม
กว่าร้อยปีก่อน Arthur Scherbius วิศวกรและนักประดิษฐ์ชาวเยอรมันนี ใช้เวลาไปกับการประดิษฐ์สิ่งต่างๆมากมาย จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1918 เขาได้จดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ชิ้นสำคัญที่มีชื่อว่า rotor machine
พวกเราอาจไม่คุ้นเคยกับสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าว แต่หลังจากเขาจดสิทธิบัตรได้ราวๆ 5 ปี ก็นำมันออกขายในชื่อ อีนิกมา (Enigma machine) ซึ่งต่อมา การทหารของเยอรมันได้ใช้เครื่องมือนี้สำหรับเข้ารหัสลับเพื่อส่งคำสั่งทางทหารในสงครามโลกครั้งที่สอง
เครื่องอีนิกมานั้นใหญ่พอๆกับเครื่องพิมพ์ดีด
แม้จะมีหน้าที่เข้ารหัสลับซึ่งฟังดูซับซ้อน
แต่วิธีใช้งานมันง่ายมากๆ
บนเครื่องอีนิกมาตัวอักษรจะมีสองชุด คือ
ชุดอักษรบนแป้นพิมพ์และชุดอักษรแสดงผล
เมื่อต้องการใช้งาน เพียงแค่กดอักษรที่ต้องการเข้ารหัสลงไปบนแป้นพิมพ์ เช่น ถ้ากดตัว A ก็ดูว่าไฟขึ้นที่อักษรตัวไหนในชุดอักษรแสดงผล แล้วจดไว้
ทำแบบนี้ไปเรื่อยๆจนครบ ก็จะได้ชุดอักษรที่ถูกเข้ารหัสไว้จนอ่านไม่รู้เรื่อง
ที่เจ๋งคือ ทุกครั้งที่เรากดตัวอักษรลงไป กลไกภายในเครื่องจะหมุนไปเรื่อยๆทำให้รูปแบบการเชื่อมโยงอักษรเปลี่ยนแปลงทุกครั้งที่กดลงไป (พูดง่ายๆว่า ถ้ากด A ลงไปแล้วได้ผลออกมาเป็นตัว G การกดตัว A อีกครั้งจะไม่ได้ตัว K เป็นผลลัพธ์เหมือนในครั้งแรกแล้ว แต่จะได้อักษรอื่นออกมาแทน)
จากนั้นส่งรหัสลับนั้นไปให้คนที่เราอยากให้อ่าน
ซึ่งทหารเยอรมันสามารถส่งสัญญาณนี้ผ่านคลื่นวิทยุได้ในรูปของรหัสมอร์ส โดยไม่ต้องกลัวการถูกดักฟัง เพราะถูกดักฟังไปก็ไม่รู้เรื่องอยู่ดี
เมื่อทหารเยอมันปลายทางได้รับรหัสลับแล้ว ก็นำเครื่องอีนิกมาตั้งเครื่องให้ตรงกัน
จากนั้นกดชุดอักษรนั้นตามรหัสลับที่ได้ เนื้อหาที่ถูกเขียนขึ้นตอนแรกจะสว่างขึ้นทีละตัวบนแป้นอักษรแสดงผล นั่นเอง
เครื่องอีนิกมาที่ทหารเยอรมันใช้ถูกดัดแปลงจนสามารถตั้งเครื่องได้ถึงราวๆ 150 ล้านล้านรูปแบบ !
สมมติเล่นๆว่า ถ้าเราลองตั้งเครื่องมั่วๆเพื่อถอดรหัส โดยแต่ละแบบใช้เวลา 1 วินาที (ซึ่งนับว่าเร็วมากๆ) ก็ต้องใช้เวลาถึง 150 ล้านล้านวินาที หรือราวๆ 4.75 ล้านปี จึงจะตั้งค่าได้ครบทุกแบบ
อีกทั้งฝ่ายเยอรมันยังตั้งเครื่องใหม่ทุกๆวัน
และมีการส่งกระดาษเขียนวิธีตั้งเครื่องใหม่ทุกเดือน
ดังนั้นถึงแม้ข้อมูลจะรั่ว (ซึ่งยากมาก) ก็สามารถตั้งค่าการส่งใหม่ได้ หรือไม่ก็ปล่อยให้รั่วไปเพราะเดือนหน้าก็ต้องตั้งค่าเครื่องใหม่อยู่แล้ว
โพยการตั้งเครื่อง
การจะแก้ทางให้ได้จึงมีทางเดียวคือ
หาทางถอดรหัสให้ได้อย่างสมบูรณ์
แต่ปัญหาคือจะทำอย่างไร ?
อลัน ทัวริง เสนอให้สร้างเครื่องจักรช่วยในการถอดรหัส โดยเครื่องจักรดังกล่าวมีชื่อว่า Bombe
หลักการทำงานของเครื่องจักรนี้อาจสรุปให้ฟังได้สั้นๆคือ มันจะกำจัดรูปแบบการตั้งเครื่องอีนิกมาที่เป็นไปไม่ได้ออกไป โดยต้องใช้การคาดกาณ์(เดา) เนื้อหาที่ทางเยอรมันน่าจะใช้ร่วมด้วย
แต่หลายคนอาจไม่รู้ว่าชื่อ Imitation game นั้นมาจากชื่อผลงานสำคัญชิ้นหนึ่งของอลัน ทัวริง ซึ่งผมจะเล่าให้ฟังครั้งหน้าครับ
- 37
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
