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歷史上一次性的鍵盤和按鍵是如何產生的?

  • June 30, 2021

在 20 世紀,各種情報機構和軍事組織普遍使用密碼機和一次性密碼本。

但是,我從未見過任何消息來源提到為此類用途生成密鑰和列印輸出的過程。

  • 是否有用於將它們列印/打孔到卡片上的特殊機器?
  • 他們使用的熵是從哪裡來的?
  • 由於使用的密鑰的隨機性差,是否存在任何重大違規行為?

您的有趣問題值得更徹底地回答,但這裡有:

  1. 根據一份寫於 1947 年並最終於 2013 年解密的高度機密文件,德國人於 1925 年開始使用一次性密碼本系統進行外交交通。該系統(GEE)使用一次性數字密碼本通過模加法加密程式碼. 需要明確的是,這些程式碼來自一本大型密碼本,代表名稱、數字、德語的語法特徵、日期、地點、對像等。GEE 流量於 1934 年首次被截獲。這對盟軍來說是件好事,因為二戰在歐洲即將來臨,GEE 系統的密鑰是由一個複雜的機械設備生成的,該設備在密碼學上並不安全。

德國的車輪和開關添加劑發電機的弱點被美國分析家巧妙地利用:在對擷取的 GEE 一次性墊進行詳盡分析後,按鍵的相位、週期、潛在重疊和限制變得顯而易見。到 1945 年 3 月 1 日,美國打破了 GEE 流量,因為德國機器並沒有創建真正的隨機數——美國人很快就根據密鑰週期、其他弱點等製造了鏡像機器。

發布的文件(PDF) 說 GEE 密鑰

…可以通過嬰兒床和疊加部分恢復後完全預測,以提供一種新的重疊。

打破 GEE 允許美國在戰爭結束時進入德國的外交交通,尤其是他們與日本的交易。(參見 1945 年 8 月 6 日之前的一次傳輸中對鈾的有趣參考。)

有趣的是,該文件稱德國人可以通過更改機器中 240 個輪子的設置來輕鬆擊敗密碼分析,但他們從來沒有這樣做過!德國人在不改變設備的基本設置的情況下生產了大量的關鍵材料。這導致“充足的均質材料”被創造出來。

  1. 在冷戰期間,眾所周知,蘇聯人會通過讓滿是打字員的房間“隨機”敲打來生產一次性便箋簿。這不是真正隨機的,但仍然令人生畏,因為這樣的結果——正如另一位作家所說——來自不同的人,而且可能會被進一步混淆。對於那些貶低一次性通訊簿的人,請考慮一下:美國國家安全域指的是蘇聯人開始在“……所有高級蘇聯通信,包括主線軍事、空軍和海軍網路中使用一次性通訊簿的那一天” “用於無線電通信——1948 年 10 月 29 日——作為黑色星期五,它立即“……破壞了密碼學領域……”。(參見國家密碼學學校的“On Watch”第 19 頁,9-86) 然而,在冷戰期間,存在關鍵密鑰弱點幫助密碼分析員利用密鑰濫用的情況。
  2. 美國早期生成隨機數並將其與純文字結合的努力(Telektypton,1933 年)依賴於打字員和鍵盤,這是一種思考問題的自然但錯誤的方式。重要的是,Telekrypton 還有其他弱點,例如循環密鑰流。Telekrypton 的有趣之處在於它被廣泛使用、備受推崇且存在嚴重缺陷。二戰後,英國情報部門提出並使用了在密鑰生成中使用雜訊作為熵的想法。想出這一點的人在 1980 年代從 GCHQ 退休。基於他的想法的生成器被認為是第一個生成真正隨機密鑰的生成器。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/55283