LAS FOTOGRAFÍAS DE ESTA PÁGINA SON DE MÁQUINAS ORIGINALES, EXCEPTO LA DE LA CABECERA QUE ES DE LA RÉPLICA.

La Enigma I es una máquina de cifrado electromecánica desarrollada en 1927/29 por Chriffriermaschinen AG (más tarde: Heimsoeth und Rinke) en Berlín (Alemania) para el ejército alemán (Reichswehr, más tarde: Wehrmacht) e introducida en 1932. Se basa en el chasis de la Enigma D comercial, pero tiene un reflector fijo y un tablero de conexiones (Steckerbrett) en la parte delantera. El tablero era exclusivo de las Fuerzas Armadas alemanas. La máquina se utilizó durante toda la Segunda Guerra Mundial y se conoce con varios nombres. Se conoce oficialmente como Enigma I y por su designación de fábrica: Ch.11a.

Inicialmente, la máquina se suministraba con tres ruedas de codificación, que podían insertarse en cualquiera de los 6 órdenes posibles (3 x 2 x 1). En diciembre de 1938, se suministraron dos ruedas adicionales, con lo que el número total de órdenes de ruedas posibles ascendió a 60 (5 x 4 x 3), lo que supuso multiplicar por 10 la seguridad del cifrado.

Sin embargo, es el Steckerbrett el que aumenta el número total de combinaciones de forma espectacular. La imagen de la derecha muestra una Enigma I típica que fue utilizada por el ejército alemán. Se encontró como equipaje perdido en un tren en Italia al final de la Segunda Guerra Mundial y se muestra aquí con la tapa superior abierta y la solapa abierta.
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La Enigma I fue utilizada tanto por el Heer (Ejército) como por la Luftwaffe (Fuerza Aérea). Más tarde también fue adoptada por la Kriegsmarine (Armada alemana), donde pasó a conocerse como M1, M2 y finalmente M3. La única diferencia evidente entre la versión del Ejército y la de la Marina es que las ruedas de esta última tienen letras (A-Z) en lugar de números. Se fabricaron unas 20.000 máquinas de este tipo por parte de varios fabricantes, pero sólo un puñado ha sobrevivido.

Controles

El siguiente diagrama muestra las diversas características de la Enigma I. La máquina se muestra aquí con la tapa superior y la solapa frontal abiertas, lista para su uso. La máquina se alimenta con una batería de 4,5 V y se enciende con el gran interruptor giratorio situado a la derecha de las ruedas de cifrado. A la derecha de este interruptor hay dos terminales de tornillo que permiten alimentar la máquina con una fuente externa.

La máquina tiene tres ruedas de cifrado electromecánicas (seleccionadas de un conjunto de 5 ruedas), cada una con 26 contactos a cada lado. La disposición del teclado y del panel de lámparas sigue el orden estándar de QWERTZ. Como la Enigma I es una máquina militar, tiene un tablero de conexiones en la parte delantera, cubierto por una solapa de madera que debe cerrarse durante el funcionamiento para garantizar que todas las conexiones estén completamente insertadas.

Ruedas adicionales IV y V

A partir del 15 de diciembre de 1938, cada Enigma I fue dotado de cinco ruedas codificadoras en lugar de tres, de las cuales tres estaban en la máquina en un momento dado. Cada día, el operador colocaba las tres ruedas elegidas en la máquina en un orden determinado, según las instrucciones del libro de códigos.
Las dos ruedas restantes (no utilizadas) se guardaban en una pequeña caja de madera. La imagen de la derecha muestra un ejemplo típico de este tipo de caja de almacenamiento con las dos ruedas sujetas por un husillo. Aunque se sabe que existen otros tipos de cajas, éste era el modelo más utilizado.
Haga clic en la imagen para verla más de cerca. Como puede ver, las ruedas I y V están actualmente almacenadas dentro de la caja de madera, lo que significa que las ruedas restantes (II, III y IV) están actualmente montadas dentro de la máquina. Con 3 de las 5 utilizadas, el número de órdenes de ruedas posibles es 5 x 4 x 3 = 60.
Cada rueda tiene una única muesca en su circunferencia. Cada vez que la rueda llega a la posición de la muesca, se activa un trinquete. Este trinquete hace que la rueda siguiente (es decir, la que está a la izquierda de la rueda actual) dé un solo paso. Este movimiento se denomina paso de Enigma. La posición de la muesca es diferente en cada rueda (véase la tabla de cableado más abajo).
Una de las desventajas de tener una sola muesca en cada rueda de cifrado es que el paso de la rueda será muy regular y, por tanto, puede predecirse más fácilmente. Otras máquinas, como la Enigma G y la Tirpitz (Enigma T), tenían múltiples muescas y, por tanto, un movimiento de rueda irregular (menos predecible). Sin embargo, estas máquinas carecían del Steckerbrett adicional.

Principio

A continuación se muestra el diagrama del circuito simplificado de la Enigma I. A la derecha está el teclado y el panel de la lámpara. En el extremo derecho está la batería. Cuando se pulsa una tecla, la corriente fluye desde la batería a través de uno de los interruptores (es decir, una tecla de letra), el Steckerbrett y las ruedas de cifrado, hasta que llega al reflector de la izquierda. A continuación, la corriente vuelve a pasar por las ruedas y el Steckerbrett, tras lo cual se enciende una lámpara. En el ejemplo siguiente, se pulsa la letra "Q" y después se enciende la "E".
Cada vez que se pulsa una tecla, la rueda más a la derecha hace un solo paso que altera efectivamente el cableado de esa rueda. Después de que la rueda haya dado una vuelta completa, hará que la rueda de su izquierda dé un solo paso, de forma parecida a lo que ocurre con el cuentakilómetros de un coche. En la siguiente descripción se asume que usted está familiarizado con el principio de funcionamiento del Enigma. Si no lo está, haga clic aquí.

Historia

En 1926, el ejército alemán -entonces conocido como Reichswehr- adoptó la máquina Enigma basada en lámparas, o Glühlampenmaschine como se llamaba entonces. A principios de 1927, se desarrolló la primera máquina con un Steckerbrett (tablero de enchufes) de una sola punta. Cada letra del alfabeto podía transponerse a cualquier otra letra. Se puede considerar como el equivalente a una rueda de giro libre que no se mueve. Sin embargo, los experimentos demostraron que era demasiado fácil cometer errores con ellas.
Ese mismo año salió a la venta la versión definitiva, con un Steckerbrett mejorado de doble punta. Se basó en el chasis de la Enigma D y recibió la designación interna Ch. 11a. El primer lote de máquinas (unas 600 unidades) se entregó el 10 de diciembre de 1927. Esta versión de la máquina fue conocida por el Reichswehr como Enigma I (número romano 1). Todas las demás máquinas Enigma del ejército alemán que se construyeron antes y durante la guerra, se basarían en la Ch.11a
La fotografía de arriba muestra una máquina Enigma en funcionamiento, y probablemente fue tomada dentro de un furgón de radio durante la Segunda Guerra Mundial. La imagen fue escaneada a partir de un original extremadamente pequeño de 27 x 38 mm y fue limpiada y mejorada digitalmente. Hay más fotografías de Enigma de la época de la guerra disponibles aquí…

Interior

Para sustituir la batería o cambiar la llave diaria (Grundstellung) de la Enigma, es necesario abrir la tapa superior de la máquina. Hay que aflojar un perno con un círculo rojo en la parte superior, situado a ambos lados del panel de la lámpara, para levantar la tapa superior con bisagras y acceder al interior.
Una vez levantada la tapa superior, el mecanismo de las ruedas y el panel de las lámparas quedan al descubierto. La imagen de la derecha ofrece una buena vista del tambor. A la derecha está la rueda de entrada, o Eintrittswalze (ETW). A la izquierda de la ETW se encuentran las tres ruedas de cifrado y en el extremo izquierdo el reflector, o Umkehrwalze (UKW), aquí marcado con una letra B roja.
En la parte inferior derecha se ve el interior del interruptor de encendido. Se activa con el pomo que se encuentra en la tapa superior. Justo encima del interruptor de encendido hay una caja negra que contiene la batería de 4,5 V. La caja se cierra con una tapa y una pequeña cerradura.
Debajo de las ruedas está el panel de lámparas. Tiene 26 focos de luz dispuestos en 3 filas. Están dispuestas en el mismo orden que el teclado. Observe que hay dos casquillos adicionales, uno a cada lado de la fila central. El enchufe adicional de la derecha está marcado como Lampenprüfung (prueba de lámpara). Se puede utilizar para probar rápidamente una lámpara sin necesidad de escribir en el teclado, simplemente pulsando.
La toma adicional de la izquierda está marcada como Kabelprüfung (prueba de cable). Si se instala una lámpara en esta toma, se puede utilizar para probar rápidamente un cable de conexión. En el Steckerbrett hay una toma adicional de un solo extremo en cada uno de los extremos de la fila central de enchufes. Las tomas adicionales están marcadas con un punto rojo. Ahora, sujete la clavija de una clavija a la toma más a la izquierda, y la clavija fina de la otra a la toma de la derecha. Si el cable está bien, la lámpara de prueba del cable debería encenderse. A continuación, comprueba el otro cable.
Fíjate en que las bombillas tienen un casquillo E10 normal, pero que la propia bombilla de cristal está aplastada. Las lámparas de esta época se utilizaban comúnmente para las bicicletas y las luces de flash en esos días. Aunque es posible sustituirlas por bombillas redondas ordinarias, no se recomienda hacerlo, ya que dañarán la lámina de letras que está montada en la tapa superior. ¡No utilice nunca bombillas ordinarias en una Enigma!

Configuración de la clave

El envío de un mensaje con una máquina Enigma implica la configuración de dos claves criptográficas: (1) la clave diaria y (2) la clave del mensaje. Inicialmente, la clave diaria se configuraba una vez al día a medianoche y era válida durante 24 horas, de ahí su nombre. Más adelante, durante la guerra, se cambiaba con más frecuencia.
La configuración de la clave diaria (Grundstellung) implicaba una serie de pasos. Primero había que abrir la tapa superior de la máquina para acceder al interior. A continuación, hay que soltar el UKW y desplazarlo a un lado, para poder presionar el juego de ruedas y sacarlo de la máquina.
Ahora que el juego de ruedas está fuera de la máquina, se retiran las ruedas del eje. A continuación, el usuario seleccionará las tres ruedas adecuadas para la nueva llave y colocará el anillo de índice como se indica en el libro de códigos. El anillo de índice se puede liberar levantando un pasador con resorte en su lado.
A continuación, se colocan las ruedas en el husillo en el orden indicado en el libro de códigos y se vuelven a colocar en la máquina. Después de bloquear de nuevo la UKW, se puede cerrar la tapa superior. Las ruedas deben estar ahora en la posición inicial requerida, que es visible a través de las ventanas de la tapa superior.
Ahora que las ruedas están configuradas correctamente, es necesario configurar el tablero de conexiones (Steckerbrett) según el libro de códigos. Para ello, hay que retirar todos los cables de conexión y volver a insertarlos como se indica. Ahora la máquina está lista para ser utilizada. Para cada nuevo mensaje, el operador tenía que seleccionar una clave de mensaje única, formada por tres letras seleccionadas al azar. El método exacto para configurar el mensaje se modificó varias veces durante la guerra y está fuera del alcance de esta página.

Steckerbrett

El Steckerbrett de doble punta tenía la ventaja de que intercambiaba las letras por pares y de que las tomas tenían un interruptor incorporado. Si no era necesario el intercambio, el cable podía dejarse fuera. Esto mejoraba enormemente el tiempo de configuración y reducía la posibilidad de cometer errores al ajustar la clave diaria.
Cada Enigma viene con 12 cables: 10 para usar en el Steckerbrett y dos de repuesto que se guardan en la tapa superior de la caja. Cada cable de conexión como un enchufe de 2 pines en cada lado. Cada enchufe tiene una clavija gruesa y otra fina, para que no se pueda insertar al revés. El cable cruza la conexión entre las clavijas. La clavija gruesa de una clavija se conecta a la clavija fina de la otra.
La imagen de la derecha muestra una clavija de doble punta con una clavija gruesa y otra fina. Al intercambiar las letras por pares, si A se transpone a Z, también se produce lo contrario: Z se transpone a A. Esto se conoce como autorreciprocidad. En comparación con un Steckerbrett de un solo extremo, esto reduce significativamente el número total de combinaciones posibles.
La misma autorreciprocidad fue explotada por Gordon Welchman cuando mejoró la Bombe de Turing, lo que dio lugar a carreras más cortas de la Bombe al romper las claves diarias de la Enigma. Esto eliminó efectivamente el Steckerbrett de la ecuación.
Clavija de doble punta (Stecker)
Con 26 letras, y por tanto 26 enchufes en el Steckerbrett, se podían instalar un máximo de 13 cables de conexión. Cualquier número de cables entre 0 y 13 era posible y el número máximo de combinaciones se habría alcanzado cuando el número de cables de parche fuera diferente cada día. Sin embargo, en la práctica, el procedimiento de funcionamiento alemán generalmente indicaba el uso de 10 cables.
La mayoría de las máquinas de producción posterior tienen un dispositivo de prueba integrado para los cables de conexión. Permite comprobar la continuidad de cada uno de los hilos de un cable de conexión. Si esta instalación está presente, debe haber una sola toma marcada en rojo a cada lado del Steckerbrett, además de una bombilla adicional.

ADVERTENCIA - No intente encajar los cables de conexión de una Enigma naval en el Steckerbrett de una Enigma de servicio estándar. Aunque las clavijas tienen el mismo diámetro, son aproximadamente 4 mm más largas, y pueden dañar el Steckerbrett cuando se insertan completamente.

Maletín de transporte

La mayoría de las máquinas Enigma I venían en un maletín de transporte de madera (de roble), como el que se muestra en las imágenes de arriba, en el que estaban atornilladas al fondo. Estas cajas podían transportarse mediante una correa de cuero que se colocaba en la parte trasera.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que no todas las cajas de madera tenían una correa de transporte de cuero. Algunas cajas estaban equipadas con una empuñadura metálica, similar a las utilizadas con la Enigma M4. Las cajas de madera suministradas por el fabricante de Enigma Ertel Werk en Múnich, tenían una correa de lona instalada en el lado derecho de la caja, como se muestra en la imagen de la derecha.
Además, la mayoría de las máquinas suministradas por Ertel Werk iban dentro de la llamada caja Panzerholz, que consistía en una placa base metálica con la Enigma y una cubierta negra extraíble.

Referencias: www.cryptomuseum.com