Шифрование при помощи шифрмашины "Хагелин"

Каждое из колес шифрмашины "Хагелин" имело набор штифтов, часть из которых выступала слева, а оставшиеся - справа. В начале каждого периода действия ключей машины операторам сообщали, с какой стороны следует установить каждый из штифтов. Это была довольно трудоемкая работа, поскольку общее число штифтов было равно

26+25+23+21+19+17=131.

Штифт, выступающий с левой стороны колеса, не влиял на выработку знака гаммы и поэтому назывался неактивным; штифт, выступающий справа, увеличивал (в машине без перекрытий) значение гаммы на число выступов, стоящих в барабане напротив данного колеса, то есть на величину "зацепления" этого колеса. Такой штифт назывался активным. В идеале на каждом колесе должно было быть примерно равное число активных и неактивных штифтов: подходящим было бы соотношение примерно от 40% до 60% активных.

В начале каждого периода действия ключей машины операторам необходимо было сдвигать выступы на каждой из 27 реек, чтобы напротив каждого колеса находилось нужное их количество, при этом в случае машины "без перекрытий" надо было следить за тем, чтобы на каждой рейке напротив колеса стояло не более одного выступа, а второй был оставлен в одном из нейтральных положений.

После того, как вводимая буква была установлена напротив стрелки, оператор поворачивал ручку, и барабан вращался. При этом у каждого из колес один из штифтов оказывался расположенным напротив части выступов; при этом, если штифт располагался слева от колеса, выступы проворачиваются мимо него, но если штифт располагался справа, то он сдвигал выступы, а те, в свою очередь, смещали рейки, на которых они располагались. Каждая такая сдвижка поворачивала печатающее колесо на одну позицию. Таким образом, если напротив 26-штифтового колеса расположены 9 выступов, то печатающее колесо будет либо повернуто на 9 позиций, если напротив барабана стоит активный штифт, либо будет оставлено неподвижным, если штифт неактивный. Как только барабан совершит полный оборот, все колёса сдвигаются на одну позицию, и положение напротив выступов барабана занимает другая комбинация штифтов.

Пример 10.1

В таблице 10.1 показана типичная последовательность знаков гаммы, которую может дать барабан (4, 1, 9, 6, 5, 2) из вышеприведенного примера.

Таблица 10.1

Заметим, что за время выработки 20 элементов последовательности знаков гаммы колёса с 19-ю и 17-ю штифтами успели совершить полный оборот, и их вклад в суммарную гамму начал повторяться, на что указывают подчеркнутые числа. Заметим также, что поскольку последовательность знаков гаммы приводится печатающим колесом по модулю 26, то третий элемент последовательности знаков гаммы, равный 27, в результате оказывается равен 1.

Пример 10.2

Используя 20 знаков гаммы из предыдущего примера, зашифруем методом, реализованным в "Хагелине", следующий текст:

HááAááGááEááLááIááNááXááEááNááCááIááPááHááEááRááMááEááNááT

Сначала преобразуем текст в числа:

HááAááGááEááLááIááNááXááEááNááCááIááPááHááEááRááMááEááNááT

7áá0áá6áá4á11áá8á13á23áá4á13áá2áá8á15áá7áá4á17á12áá4áá13á19

Затем вычтем эти числа по модулю 26 из соответствующих знаков гаммы:

Гамма 21 15 27 15  2 16  1  7 13 20 12 19 22 12  9 18  3 13 16 15

Открытый текст  7  0  6  4 11  8 13 23  4 13  2  8 15  7  4 17 12  4  13 19

Шифрованный текст 14 15 21 11 17  8 14 10  9  7 10 11  7  5  5  1 17  9   3 22

После преобразования текста в буквы и разбиения на пятизначные группы получается шифрованный текст, который был бы послан адресату:

OPVLRáIOKJHáKLHFFáBRJDW.