بازسازی مکانیزم های رمزنگاری ماشین انیگما: پیاده سازی و بررسی با استفاده از آردوینو

ماشین انیگما، یکی از پیچیده ترین و موثرترین ابزارهای رمزنگاری در جنگ جهانی دوم بود که توسط نیروهای آلمانی برای ارسال پیام های سری استفاده می شد. اهمیت این ماشین نه تنها به خاطر تاثیرات آن در جنگ بلکه به دلیل چالش های تکنیکی رمزگشایی آن است. در این مقاله، تلاش شده است تا مکانیزم های رمزنگاری ماشین انیگما با استفاده از سخت افزار و نرم افزار مدرن بازسازی شود. برای این منظور، از برد آردوینو به عنوان هسته پردازشی استفاده شده و عملکردهای کلیدی ماشین انیگما مانند روتورها، بازتابنده ها و پلگ بورد به صورت دقیق شبیه سازی شده اند. در بخش مقدمه، به تاریخچه کوتاه ماشین انیگما و نقش آن در جنگ جهانی دوم پرداخته شده است. همچنین، ضرورت بازسازی و تحلیل این ماشین در دنیای امروز به منظور درک بهتر از تاریخچه رمزنگاری و تکنولوژی های مرتبط بررسی شده است. در بخش روش کار، مراحل پیاده سازی این پروژه توضیح داده شده است. ابتدا، مدار سخت افزاری طراحی شده که شامل یک نمایشگر LCD برای نمایش پیام ها، کلیدهای ورودی برای تنظیم روتورها و پلگ بورد، و یک بیزر برای بازخورد صوتی است. سپس کدهای نرم افزاری نوشته شده اند که الگوریتم های رمزنگاری و چرخش روتورها را پیاده سازی می کنند. از EEPROM برای ذخیره تنظیمات استفاده شده تا سیستم بتواند پس از هر راه اندازی مجدد تنظیمات قبلی راحفظ کند.در بخش بحث، به تحلیل دقیق تر عملکرد ماشین شبیه سازی شده پرداخته ایم. نتایج رمزنگاری و رمزگشایی پیام های نمونه بررسی شده و عملکرد سیستم با ماشین انیگمای واقعی مقایسه شده است. همچنین، تاثیر تنظیمات مختلف روتورها و پلگ بورد بر خروجی نهایی مورد بحث قرار گرفته است. این مقایسه نشان می دهد که شبیه سازی انجام شده با دقت بسیار بالایی رفتارهای پیچیده انیگما را بازتولید کرده است.در نتیجه گیری، موفقیت این شبیه سازی و دقت بالای آن در بازسازی عملکرد ماشین انیگما تایید شده است. این پروژه نشان می دهد که با استفاده از تکنولوژی های مدرن و ابزارهای ساده ای مانند آردوینو، می توان به بازسازی و تحلیل ابزارهای تاریخی پیچیده پرداخت و از این طریق درک عمیق تری از روش های رمزنگاری کلاسیک و تاریخچه آن ها بدستآورد.

Keywords:

ماشین انیگما/آردوینو/رمزنگاری/