Cifrado ADFGVX - ADFGVX cipher

En criptografía , el cifrado ADFGVX era un cifrado de campo aplicado manualmente utilizado por el Ejército Imperial Alemán durante la Primera Guerra Mundial . Se utilizó para transmitir mensajes en secreto mediante telegrafía inalámbrica . ADFGVX era de hecho una extensión de un cifrado anterior llamado ADFGX que se utilizó por primera vez el 1 de marzo de 1918 en el frente occidental alemán . ADFGVX se aplicó a partir del 1 de junio de 1918 tanto en el frente occidental como en el frente oriental .

Inventado por el oficial del cuerpo de señales alemán , el teniente Fritz Nebel  [ de ] (1891-1977) e introducido en marzo de 1918 con la designación "Cifrado secreto de los operadores de radio de 1918" ( Geheimschrift der Funker 1918 , en breve GedeFu 18 ), el cifrado fue un cifrado de transposición fraccionado que combinaba un cuadrado de Polibio modificado con una sola transposición columnar.

El cifrado es el nombre de los seis posibles letras utilizadas en el texto cifrado: A, D, F, G, Vy X. Las letras se eligieron deliberadamente porque son muy diferentes entre sí en el código Morse . Eso redujo la posibilidad de error del operador.

Nebel diseñó el cifrado para proporcionar a un ejército en movimiento un cifrado que era más conveniente que los códigos de trinchera, pero que seguía siendo seguro. De hecho, los alemanes creían que el cifrado ADFGVX era irrompible.

Operación

Para el mensaje de texto sin formato , "Ataque de una vez", primero se completa un alfabeto mixto secreto en un cuadrado de Polibio de 5 × 5 :

A D F GRAMO X
A B t a l pag
D D h o z k
F q F v s norte
GRAMO gramo yo / j C tu X
X metro r mi w y

iy jse han combinado para que el alfabeto encaje en una cuadrícula de 5 × 5.

Al usar el cuadrado, el mensaje se convierte a forma fraccionada:

a t t a C k a t o norte C mi
AF ANUNCIO ANUNCIO AF GF DX AF ANUNCIO DF FX GF XF

A continuación, el mensaje fraccionado está sujeto a una transposición en columnas . El mensaje está escrito en filas debajo de una clave de transposición (aquí "CARGO"): 

C A R G O
_________
A F A D A
D A F G F
D X A F A
D D F F X
G F X F

A continuación, las letras se ordenan alfabéticamente en la clave de transposición (cambiando CARGO a ACGOR) reorganizando las columnas debajo de las letras junto con las letras mismas: 

A C G O R
_________
F A D A A
A D G F F
X D F A A
D D F X F
F G F X

Luego, se lee en columnas, en orden de palabras clave, lo que produce el texto cifrado : 

FAXDF ADDDG DGFFF AFAXX AFAF

En la práctica, las claves de transposición tenían alrededor de dos docenas de caracteres. Los mensajes largos enviados en el cifrado ADFGX se dividieron en conjuntos de mensajes de longitudes diferentes e irregulares para hacerlos invulnerables a múltiples anagramas. Tanto las claves de transposición como las claves de fraccionamiento se cambiaban a diario.

ADFGVX

En junio de 1918, Vse agregó una letra adicional al cifrado. Eso amplió la cuadrícula a 6 × 6, permitiendo que se usen 36 caracteres. Eso permitió el alfabeto completo (en lugar de combinar Iy J) y los dígitos del 0a 9. Eso tuvo principalmente el efecto de acortar considerablemente los mensajes que contienen muchos números.

El cifrado se basa en las 6 letras ADFGVX. En el siguiente ejemplo, el alfabeto está codificado con la palabra clave holandesa 'nachtbommenwerper'. Esto da como resultado el alfabeto: NACHTBOMEWRPDFGIJKLQSUVXYZ. Esto crea la siguiente tabla con las letras ADFGVX como encabezados de columna e identificadores de fila:

A D F GRAMO V X
A norte A 1 C 3 H
D 8 T B 2 O METRO
F mi 5 W R PAG D
GRAMO 4 F 6 GRAMO 7 I
V 9 J 0 K L Q
X S U V X Y Z

El texto 'ataque a las 1200 a.m.' se traduce así:

A T T A C K A T 1 2 0 0 A METRO
ANUNCIO DD DD ANUNCIO AG VG ANUNCIO DD AF DG VF VF ANUNCIO DX

Luego, se crea una nueva tabla con una clave como encabezado. Usemos 'PRIVACIDAD' como clave. Por lo general, se utilizaron claves o incluso frases mucho más largas.

PAG R I V A C Y
A D D D D D A
D A GRAMO V GRAMO A D
D D A F D GRAMO V
F V F A D D X

Las columnas están ordenadas alfabéticamente, según la palabra clave, y la tabla cambia a esto:

A C I PAG R V Y
D D D A D D A
GRAMO A GRAMO D A V D
D GRAMO A D D F V
D D F F V A X

Luego, agregar las columnas entre sí da como resultado este texto cifrado:
DGDD DAGD DGAF ADDF DADV DVFA ADVX

Con la palabra clave, las columnas se pueden reconstruir y colocar en el orden correcto. Cuando se utiliza la tabla original que contiene el alfabeto secreto, el texto se puede descifrar.

Criptoanálisis

ADFGVX fue criptoanalizado por el teniente del ejército francés Georges Painvin , y el cifrado se rompió a principios de junio de 1918. El trabajo fue excepcionalmente difícil para los estándares de la criptografía clásica, y Painvin se enfermó físicamente durante el mismo. Su método de solución se basó en encontrar mensajes con comienzos estereotipados, que los fraccionaría y luego formaría patrones similares en las posiciones en el texto cifrado que habían correspondido a los encabezados de columna en la tabla de transposición. (Se requirió un análisis estadístico considerable después de que se alcanzó ese paso, todo hecho a mano). Por lo tanto, fue efectivo solo en momentos de tráfico muy alto, pero también fue entonces cuando se enviaron los mensajes más importantes.

Sin embargo, ese no fue el único truco que utilizó Painvin para descifrar el cifrado ADFGX. También utilizó secciones repetidas de texto cifrado para obtener información sobre la longitud probable de la clave que se estaba utilizando. Donde la clave era un número par de letras de longitud, sabía, por la forma en que estaba cifrado el mensaje, que cada columna constaba enteramente de coordenadas de letras tomadas desde la parte superior del Cuadrado de Polibio o desde la izquierda del Cuadrado, no una mezcla de los dos. Además, después de la sustitución pero antes de la transposición, las columnas consistirían alternativamente en letras "superiores" y "laterales". Una de las características del análisis de frecuencia de letras es que, si bien las distribuciones de letras individuales pueden variar ampliamente de la norma, la ley de los promedios dicta que los grupos de letras varían menos. Con el cifrado ADFGX, cada letra "lateral" o letra "superior" se asocia con cinco letras de texto sin formato. En el ejemplo anterior, la letra "lateral" "D" está asociada con las letras de texto llano "dhoz k", y la letra "superior" "D" está asociada con las letras de texto llano "thfj r". Dado que los dos grupos de cinco letras tienen diferentes distribuciones de frecuencia acumulada, un análisis de frecuencia de la letra "D" en columnas que constan de letras "laterales" tiene un resultado distintivamente diferente de los de la letra "D" en columnas que constan de "superior" letras. Ese truco le permitió a Painvin adivinar qué columnas estaban formadas por letras "laterales" y qué columnas estaban formadas por letras "superiores". A continuación, podría emparejarlos y realizar un análisis de frecuencia de los emparejamientos para ver si los emparejamientos eran solo ruido o correspondían a letras de texto sin formato. Una vez que tuviera los emparejamientos adecuados, podría usar el análisis de frecuencia para descubrir las letras de texto sin formato reales. El resultado todavía estaba transpuesto, pero descifrar una transposición simple era todo lo que aún tenía que hacer. Una vez que determinara el esquema de transposición para un mensaje, podría descifrar cualquier otro mensaje que estuviera cifrado con la misma clave de transposición.

Painvin rompió el cifrado ADFGX en abril de 1918, unas semanas después de que los alemanes lanzaran su Ofensiva de Primavera . Como resultado directo, el ejército francés descubrió dónde pretendía atacar Erich Ludendorff . Los franceses concentraron sus fuerzas en ese punto, que se ha afirmado que detuvo la Ofensiva de Primavera.

Sin embargo, la afirmación de que la ruptura del cifrado ADFGX por parte de Painvin detuvo la ofensiva de primavera alemana de 1918, aunque se hace con frecuencia, es cuestionada por algunos. En su revisión de 2002 del libro de Sophie de Lastours sobre el tema, La France gagne la guerre des codes secrets 1914-1918 , en el Journal of Intelligence History , ( Journal of Intelligence History : volumen 2, número 2, invierno de 2002) Hilmar- Detlef Brückner declaró:

Lamentablemente, Sophie de Lastours suscribe la visión tradicional francesa de que la resolución de un telegrama ADFGVX alemán por Painvin a principios de junio de 1918 fue decisiva para la victoria aliada en la Primera Guerra Mundial porque advirtió oportunamente de una próxima ofensiva alemana significaba llegar a París e infligir una derrota crítica a los aliados. Sin embargo, se sabe desde hace muchos años que el ataque alemán Gneisenau del 11 de junio se organizó para inducir al Alto Mando francés a apresurarse en las reservas desde el área del norte, donde los alemanes tenían la intención de atacar más tarde.

Su objetivo tenía que ser muy exagerado, lo que hizo el Alto Mando alemán al difundir rumores de que el ataque se dirigía a París y más allá; la desinformación fue efectiva y aparentemente todavía lo es. Sin embargo, la ofensiva alemana no tuvo éxito porque los franceses tenían suficientes reservas a mano para detener el asalto y, por lo tanto, no necesitaron traer refuerzos adicionales.

Además, generalmente se pasa por alto que la versión básica del cifrado ADFGVX había sido creada especialmente para la Ofensiva de Primavera alemana en 1918, destinada a asestar a los Aliados un golpe devastador. Se esperaba que el cifrado ADFGX protegería las comunicaciones alemanas contra los criptógrafos aliados durante el asalto, que sucedió.

Los telegramas en ADFGX aparecieron por primera vez el 5 de marzo y el ataque alemán comenzó el 21 de marzo. Cuando Painvin presentó su primera solución del código el 5 de abril, la ofensiva alemana ya se había agotado.

Los cifrados ADFGX y ADFGVX ahora se consideran inseguros.

Referencias

Fuentes

  • Childs, J. Rives, Solución general del sistema de cifrado ADFGVX , Aegean Park Press, ISBN  0-89412-284-3 .
  • Friedman, William F. Criptoanálisis militar, Parte IV: Sistemas de transposición y fraccionamiento . Laguna Hills, California: Aegean Park Press, 1992.

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