Machine Enigma

Simulez, encodez et décodez avec la machine de chiffrement Enigma allemande de la Seconde Guerre mondiale. Choisissez le réflecteur, les trois rotors, leurs réglages de bague et positions de départ, ainsi que le tableau de connexions, puis saisissez votre message et regardez les rotors avancer. Enigma est réciproque : les mêmes réglages chiffrent et déchiffrent à la fois, il n'y a donc pas de mode de déchiffrement distinct. Tout s'exécute dans votre navigateur.

Enigma est réciproque : la même configuration de la machine chiffre et déchiffre. Pour lire un message, réglez les rotors, les bagues, les positions et le tableau de connexions exactement comme lors du chiffrement, collez le texte chiffré et le résultat sera le texte d'origine. Il n'y a pas de bouton de déchiffrement distinct.

Réglages de la machine

Réflecteur

Rotors

Gauche (lent)

Milieu

Droite (rapide)

Réglages de bague

Positions de départ

Tableau de connexions

Le tableau de connexions échange des lettres par paires avant et après les rotors. Saisissez des paires comme AB CD EF ; chaque lettre ne peut servir qu'une seule fois. Laissez vide pour aucun échange. Les espaces et autres caractères sont ignorés.

Texte

Résultat

Saisissez du texte ci-dessus pour voir ici le résultat Enigma.

Comment utiliser Machine Enigma

1
Choisissez le réflecteur et les rotors
Sélectionnez le réflecteur, B ou C, et choisissez les trois rotors de I à V pour les emplacements gauche, milieu et droite. La configuration de référence standard est le réflecteur B avec les rotors I, II et III.
2
Définissez les réglages de bague
Saisissez les trois réglages de bague sous forme de lettres, par exemple AAA. Le réglage de bague, ou Ringstellung, fait tourner le câblage de chaque rotor par rapport à sa bague de lettres et modifie le résultat.
3
Définissez les positions de départ
Saisissez les trois positions de départ sous forme de lettres, par exemple AAA. Ce sont les points auxquels les rotors sont tournés avant de commencer à taper, visibles dans les fenêtres de rotors. Pour décoder, utilisez les mêmes positions de départ que celles employées pour le chiffrement.
4
Ajoutez des paires au tableau de connexions
Vous pouvez saisir des paires du tableau de connexions comme AB CD EF. Chaque paire échange deux lettres avant et après les rotors, et chaque lettre ne peut servir qu'une seule fois. Laissez le champ vide pour ne pas utiliser le tableau de connexions.

5
Tapez et lisez le résultat
Saisissez ou collez votre message et le résultat apparaît instantanément, les fenêtres de rotors avançant dans le calcul en direct. Comme Enigma est réciproque, les mêmes réglages chiffrent et déchiffrent, vous pouvez donc copier, télécharger ou partager un lien qui rouvre l'outil avec votre configuration de machine et votre texte exacts.

Comprendre la machine Enigma

Qu'est-ce que la machine Enigma ?

La machine Enigma est un dispositif de chiffrement à rotors électromécanique inventé par l'ingénieur allemand Arthur Scherbius vers 1918. Elle ressemble à une machine à écrire dans un coffret en bois : un clavier, un tableau lumineux de 26 lettres au-dessus, un ensemble de roues tournantes appelées rotors et un tableau de connexions à câbles à l'avant. Quand on appuie sur une lettre, un courant électrique parcourt le tableau de connexions, traverse les rotors et un réflecteur, puis revient allumer une lettre différente sur le tableau lumineux. Cette lettre allumée est le texte chiffré. Chaque appui fait aussi tourner les rotors, de sorte que la même lettre du texte est chiffrée différemment à chaque apparition, ce qui fait d'Enigma un chiffre polyalphabétique et non une simple substitution.

Adoptée et sans cesse améliorée par l'armée allemande, Enigma est devenue l'épine dorsale des communications secrètes de l'Allemagne nazie tout au long de la Seconde Guerre mondiale. Les Allemands la croyaient inviolable en raison du nombre stupéfiant de réglages possibles. Ils avaient tort : les mathématiciens polonais menés par Marian Rejewski ont reconstruit la machine et son câblage au début des années 1930, et leur travail a été prolongé à Bletchley Park, en Grande-Bretagne, par Alan Turing, Gordon Welchman et bien d'autres, dont la cryptanalyse est largement créditée d'avoir raccourci la guerre. Cet outil recrée l'Enigma I standard à trois rotors utilisée par l'armée de terre et l'armée de l'air allemandes.

Comment fonctionne la machine Enigma

Une configuration Enigma comporte quatre parties actives. Le tableau de connexions, ou Steckerbrett, échange des paires de lettres au moyen de câbles avant et après le bloc de rotors. Les rotors, ou Walzen, sont des roues câblées de telle sorte que chacun des 26 contacts d'entrée se relie à un contact de sortie brouillé ; cette machine en utilise trois à la fois, choisis et ordonnés parmi un jeu de cinq. Le réflecteur, ou Umkehrwalze, se trouve à l'extrémité et renvoie le courant à travers les rotors selon un appariement fixe. Le tableau lumineux affiche alors le résultat. Le signal effectue donc un aller-retour : tableau de connexions, rotor droit, rotor du milieu, rotor gauche, réflecteur, rotor gauche, rotor du milieu, rotor droit, tableau de connexions, et enfin la lampe.

Trois réglages personnalisent la machine pour un jour ou un message donné. Le réglage de bague, ou Ringstellung, fait tourner le câblage de chaque rotor par rapport à sa bague de lettres. La position de départ, ou Grundstellung, est le point auquel chaque rotor est tourné avant de commencer à taper, visible dans de petites fenêtres. Les paires du tableau de connexions ajoutent une dernière couche d'échanges. Avant chaque appui, les rotors avancent comme un compteur kilométrique, si bien que le câblage que traverse le courant n'est jamais le même deux fois de suite. Le calcul en direct sous l'outil montre les trois fenêtres de rotors qui avancent pour chaque lettre de votre message.

Exemple résolu

Réglez la machine sur sa configuration de référence la plus souvent citée : réflecteur B, rotors I, II et III de gauche à droite, les trois réglages de bague sur A, les trois positions de départ sur A et un tableau de connexions vide. Tapez maintenant cinq A. Le premier appui fait avancer le rotor droit, et le courant parcourt son aller-retour pour allumer la lampe B. En tapant les A restants, les rotors avançant à chaque fois, on allume D, puis Z, puis G, puis O. Le texte AAAAA se chiffre donc en BDZGO, un test classique qui confirme que les rotors sont correctement câblés.

Comme Enigma est réciproque, le déchiffrement utilise exactement les mêmes réglages. Ramenez les trois rotors à leurs positions de départ A, ne changez rien d'autre et tapez le texte chiffré BDZGO. Il en ressort AAAAA, le message d'origine. La même configuration a récupéré le texte, et c'est pourquoi cet outil n'a pas de mode de déchiffrement distinct : il suffit de rétablir les réglages utilisés pour le chiffrement et de retaper le texte chiffré.

Le réflecteur et la réciprocité

Le réflecteur est ce qui rend Enigma réciproque. Comme il apparie les 26 fils de façon symétrique, le chemin que prend le courant d'une touche à une lampe est exactement réversible : si appuyer sur A dans une configuration de rotors donnée allume G, alors dans cette même configuration appuyer sur G allumerait A. Puisque l'avancée des rotors ne dépend que des réglages et de la position de la lettre dans le message, jamais des lettres elles-mêmes, déchiffrer est identique à chiffrer une fois la machine remise au même point de départ. Une seule procédure, une seule configuration, les deux sens.

Le réflecteur a aussi créé le défaut le plus célèbre d'Enigma : une lettre ne peut jamais se chiffrer en elle-même. Comme le courant revient toujours par un fil différent de celui par lequel il est parti, A peut devenir n'importe quelle lettre sauf A. Cela paraît anodin, mais cela a donné aux décrypteurs un outil puissant. S'ils devinaient qu'un fragment de texte clair, un mot probable, se trouvait quelque part dans un message, ils pouvaient le faire glisser le long du texte chiffré et rejeter aussitôt toute position où une lettre coïncidait avec elle-même, ce qui réduisait considérablement la recherche. Un dispositif censé apporter du confort a offert aux Alliés un point d'appui.

L'avancée des rotors et le double pas

Les rotors tournent comme les roues d'un compteur kilométrique, mais avec une subtilité. Le rotor droit avance à chaque appui. Chaque rotor possède une encoche d'entraînement et, lorsqu'un rotor avance au-delà de cette encoche, il pousse le rotor situé à sa gauche d'un cran vers l'avant. Ainsi, une fois que le rotor droit a fait un tour complet et atteint son encoche, le rotor du milieu avance ; une fois que le rotor du milieu finit par atteindre son encoche, le rotor gauche avance. C'est pourquoi la machine met longtemps à se répéter : avec trois rotors, le cycle complet s'étend sur des milliers de lettres.

Il existe une irrégularité bien connue appelée le double pas. À cause de la façon dont s'engrènent les leviers d'avancée, lorsque le rotor du milieu se trouve sur sa propre position d'entraînement, il avance à l'appui suivant en même temps que le rotor gauche, et il avait aussi été avancé à l'appui précédent par le rotor droit, de sorte qu'il semble bouger deux fois en succession rapide. Tout simulateur fidèle d'Enigma doit reproduire cette anomalie, et cet outil le fait ; vous pouvez la voir se produire dans le calcul en direct lorsque le rotor du milieu est près de son encoche. Régler l'avancée avec exactitude est essentiel, car un seul pas erroné fausserait toutes les lettres suivantes.

Comment le code Enigma a été cassé

La première percée est venue de Pologne. En 1932, le mathématicien Marian Rejewski, travaillant avec Jerzy Rozycki et Henryk Zygalski au Bureau du chiffre polonais, a utilisé la théorie des permutations et une liste de réglages volée pour reconstruire le câblage interne de l'Enigma militaire, un exploit longtemps jugé impossible. Les Polonais ont construit des aides électromécaniques et lu le trafic allemand pendant des années, puis ont tout partagé avec la Grande-Bretagne et la France juste avant la guerre. Ce cadeau fut la base sur laquelle Bletchley Park s'est bâti.

À Bletchley Park, Alan Turing et Gordon Welchman ont conçu la Bombe, une machine qui testait rapidement un nombre énorme de réglages de rotors pour trouver la clé du jour. Leur attaque s'appuyait sur le défaut de la non-auto-chiffrement, sur des mots probables de texte clair comme les bulletins météo et les formules toutes faites, et sur les erreurs des opérateurs comme les clés de message réutilisées ou choisies par paresse. À mesure que l'Allemagne ajoutait des rotors et des fiches, le travail devenait plus difficile, mais la cryptanalyse ne s'est jamais arrêtée. Le renseignement qu'elle a produit, sous le nom de code Ultra, est largement crédité d'avoir raccourci la Seconde Guerre mondiale et sauvé de nombreuses vies, et il a contribué à poser les fondations de l'informatique moderne.

Le chiffre Enigma est-il sûr ?

Selon les critères de son temps, Enigma était redoutable, avec environ 159 trillions de réglages possibles une fois comptés le choix des rotors, les réglages de bague, les positions de départ et les dix câbles du tableau de connexions. Mais un simple nombre de clés n'équivaut pas à la sécurité. Des défauts structurels, surtout le fait qu'aucune lettre ne se chiffre en elle-même, le contenu prévisible des messages et l'erreur humaine ont permis à des analystes disposant des bonnes machines et méthodes de retrouver les clés quotidiennes encore et encore. Face à un ordinateur moderne, même une Enigma parfaitement utilisée n'offre aucune protection.

Aujourd'hui, le chiffre Enigma est étudié et apprécié pour ce qu'il enseigne et pour son histoire extraordinaire. C'est l'un des meilleurs moyens de comprendre les machines à rotors, la substitution polyalphabétique et la manière dont une cryptanalyse soignée vainc un chiffre, et il apparaît sans cesse dans les musées, les films, les casse-tête et les défis de capture du drapeau. Pour protéger de vraies informations, vous devriez toujours vous appuyer sur des algorithmes modernes et éprouvés comme AES.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la machine Enigma ?

La machine Enigma est un chiffre à rotors électromécanique inventé par Arthur Scherbius vers 1918 et utilisé par l'Allemagne nazie tout au long de la Seconde Guerre mondiale. Appuyer sur une touche envoie le courant à travers un tableau de connexions, trois rotors tournants et un réflecteur pour allumer une lettre chiffrée, tandis que les rotors avancent à chaque appui, de sorte que la même lettre se chiffre différemment à chaque fois. Cet outil simule l'Enigma I standard à trois rotors.

Comment fonctionne la machine Enigma ?

Le signal effectue un aller-retour : il traverse le tableau de connexions, puis les rotors droit, du milieu et gauche, rebondit sur le réflecteur, revient à travers les rotors et repasse par le tableau de connexions pour allumer une lampe. Avant chaque appui, les rotors avancent comme un compteur kilométrique. Le réflecteur apparie les fils de façon symétrique, ce qui rend le chiffre réciproque, si bien que la même configuration chiffre et déchiffre.

Comment décoder un message Enigma ?

Réglez le réflecteur, les rotors, les réglages de bague, les positions de départ et le tableau de connexions exactement sur les valeurs employées pour chiffrer le message, puis collez le texte chiffré. Comme Enigma est réciproque, il n'y a pas de mode de déchiffrement distinct : avec les bons réglages, la sortie est le texte d'origine. Si vous ne connaissez pas les réglages, vous devez les retrouver par cryptanalyse.

Pouvez-vous montrer un exemple Enigma ?

Avec le réflecteur B, les rotors I, II et III, tous les réglages de bague sur A, toutes les positions de départ sur A et un tableau de connexions vide, taper AAAAA produit BDZGO. Réinitialiser la même machine et taper BDZGO redonne AAAAA, car Enigma est réciproque. Ce résultat AAAAA vers BDZGO est un test classique qui montre qu'un simulateur Enigma est correctement câblé.

Pourquoi Enigma n'a-t-elle pas de bouton de déchiffrement distinct ?

Enigma est réciproque grâce à son réflecteur. Dans n'importe quelle configuration de rotors, si A allume G alors G allume A, et l'avancée des rotors ne dépend que des réglages et de la position de la lettre, pas des lettres. Déchiffrer est donc exactement la même opération que chiffrer, effectuée avec la machine remise au même point de départ. Une seule configuration gère les deux sens, c'est pourquoi aucun mode de déchiffrement n'est nécessaire.

Que sont les rotors, les réglages de bague et les positions de départ ?

Les rotors sont des roues câblées pour brouiller les 26 lettres ; cette machine en utilise trois choisis parmi cinq, dans un ordre choisi. Le réglage de bague, ou Ringstellung, fait tourner le câblage interne d'un rotor par rapport à sa bague de lettres. La position de départ, ou Grundstellung, est le point auquel chaque rotor est tourné avant de commencer à taper. Ensemble, ils forment une grande partie de la clé quotidienne.

Qu'est-ce que le tableau de connexions ?

Le tableau de connexions, ou Steckerbrett, est un panneau de prises à câbles qui échange des paires de lettres avant que le signal n'entre dans les rotors, puis de nouveau après son retour. Par exemple, relier A à B fait que chaque A est traité comme B et chaque B comme A. Chaque lettre ne peut être branchée qu'une fois, et le tableau de connexions a énormément augmenté le nombre de réglages possibles d'Enigma.

Pourquoi une lettre ne peut-elle jamais se chiffrer en elle-même ?

Comme le réflecteur renvoie toujours le courant par un fil différent de celui par lequel il est parti, une lettre ne peut jamais allumer sa propre lampe : A peut devenir tout sauf A. C'était une grave faiblesse. Les décrypteurs pouvaient prendre un fragment supposé de texte clair, le faire glisser le long du texte chiffré et rejeter tout alignement où une lettre coïncidait avec elle-même, ce qui réduisait fortement le travail de recherche de la clé.

Qui a cassé le code Enigma ?

Les mathématiciens polonais Marian Rejewski, Jerzy Rozycki et Henryk Zygalski ont les premiers reconstruit l'Enigma militaire et lu son trafic dans les années 1930, puis ont partagé leur travail avec la Grande-Bretagne et la France. À Bletchley Park, Alan Turing et Gordon Welchman ont construit la Bombe et, avec de nombreux collègues, ont cassé Enigma de façon courante. Leur renseignement, sous le nom de code Ultra, est largement crédité d'avoir raccourci la Seconde Guerre mondiale.

Quel était le niveau de sécurité du chiffre Enigma ?

Pour son époque, Enigma était très solide, avec environ 159 trillions de réglages possibles. Mais un nombre énorme de clés ne garantit pas la sécurité. Le défaut de la non-auto-chiffrement, le contenu prévisible des messages, les clés réutilisées et les erreurs des opérateurs ont permis aux analystes de retrouver les réglages quotidiens à maintes reprises. Face aux ordinateurs modernes, même une Enigma parfaitement utilisée n'offre aucune protection réelle.

Mon texte est-il envoyé à un serveur ?

Non. Tout l'encodage et le décodage se font entièrement dans votre navigateur, de sorte que votre texte et les réglages de la machine ne sont jamais envoyés, journalisés ni stockés. Même un lien de partage conserve vos données dans la partie de l'URL située après le dièse, que les navigateurs n'envoient jamais à un serveur, si bien qu'elles restent privées jusqu'à ce que vous choisissiez de les partager.

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