Nella storia della crittografia , l' ECM Mark II era una macchina di cifratura a rotore elettromeccanica utilizzata dagli Stati Uniti durante la seconda guerra mondiale fino agli anni '50 . Questo dispositivo era noto anche come SIGABA o Converter M-134 dai militari, o CSP-889 dalla US Navy . Per questo, una versione modificata è stata denominata CSP-2900 .
Come molte macchine di questo tempo, utilizzava un sistema elettromeccanico di rotori per crittografare i messaggi. Ad oggi non è stata rivelata alcuna crittoanalisi efficace contro di essa durante il periodo di messa in servizio.
Molto prima della seconda guerra mondiale, era chiaro ai crittografi americani che il movimento meccanico a passaggio singolo dei rotori delle nuove macchine ( Hebern's Machine ) introduceva schemi riconoscibili nei testi cifrati che potevano servire come base per attacchi crittoanalitici. William Friedman , direttore dell'US Army Signals Intelligence Service (SIS) ha inventato un sistema per correggere questo difetto randomizzando il movimento dei rotori. La sua modifica consisteva in un lettore di nastro di carta da una telescrivente collegato a un dispositivo con "tentacoli" metallici posizionati per condurre l'elettricità attraverso i fori. Per qualsiasi lettera premuta sulla tastiera, non solo la macchina rimescolava le lettere alla moda di altri dispositivi a rotore, ma i fori nel nastro in quel punto inducevano un avanzamento dei rotori interessati, prima che il nastro stesso non avanzasse. L'architettura risultante da queste modifiche è stata prodotta solo in piccole quantità come l' M-134 , e oltre ai normali parametri di inizializzazione della macchina - che aveva in comune con Enigma tra gli altri - abbiamo aggiunto il posizionamento del nastro e le regolazioni, tramite un pannello di controllo, dell'associazione tra ciascuna fila di fori e il rotore ad essa collegato.
Rispetto all'Enigma , l'M-134 aveva lo svantaggio di richiedere che il nastro fosse identico per tutte le macchine destinate alla decrittazione dei suoi messaggi. Se il nastro fosse stato intercettato, il numero elevato ma non infinito di regolazioni avrebbe messo in discussione l'affidabilità del suo utilizzo. Inoltre, le condizioni di utilizzo sul campo di battaglia rendevano problematica la fragilità di alcuni nastri.
Il socio di Friedman, Frank Rowlett , ha poi contribuito al metodo di far avanzare i rotori cambiando i rotori. Può sembrare ovvio, ma si trattava di creare rotori che permettessero di generare da uno a cinque segnali di uscita per un singolo ingresso - questo permetteva quindi di far avanzare uno o più rotori - dove Enigma ne faceva uno per uno .
Negli Stati Uniti d'America prima del 1941, la decrittazione aveva un budget molto ridotto. Così Friedman e Rowlett costruirono una suite di estensioni chiamate SIGGOO (o M-229), usate dall'M-134 al posto del lettore di nastri. Si trattava di scatole esterne contenenti la parametrizzazione tramite tre rotori che consentivano cinque ingressi attivi, come premere cinque tasti contemporaneamente su Enigma, e anche le uscite erano raggruppate in gruppi di cinque, cioè le lettere dalla A alla E sarebbero state cablate insieme per esempio. In questo modo i cinque segnali di ingresso vengono randomizzati attraverso i rotori ed emergono dall'altra parte come un unico segnale su una delle cinque linee. Il movimento dei rotori poteva essere controllato da un codice che veniva rinnovato ogni giorno e i nastri di carta venivano distrutti. Questa macchina, un insieme di diverse scatole, era chiamata M-134-C.
Nel 1935, mostrarono il loro lavoro a un crittografo OP-20-G , Wenger, che ne vide poco interesse fino al 1937, quando lo dimostrò al comandante Safford, la controparte di Friedman all'ONI, Office of Naval Intelligence. Comprendendo immediatamente il potenziale del velivolo, Safford e il comandante Seiler hanno aggiunto molti accessori che ne hanno facilitato la costruzione. Il risultato è stato l' Electric Code Machine Mark II (o ECM MArk II), che è stato prodotto come CSP-889 (o 888).
Stranamente, l'esercito ha ignorato questi cambiamenti, proprio come la produzione di massa del sistema. Fu messo in segreto nel 1940. Nel 1941 l'esercito e la marina combinano un sistema crittografico comune basato su questa macchina. L'esercito inizia quindi a utilizzare SIGABA.
SIGABA era identico a Enigma per la teoria di base, in quella serie di rotori venivano utilizzati per crittografare ogni carattere nel testo in chiaro in un carattere diverso nel testo cifrato. Tuttavia, a differenza dei tre rotori dell'Enigma, SIGABA ne comprendeva non meno di quindici.
Il solo aumento del numero di rotori non rende una macchina più sicura. Perché nel sistema Enigma, i rotori girano solo se quello alla loro destra gira per primo, cosa che avviene dopo aver digitato 26 caratteri. In altre parole, il messaggio deve essere lungo almeno 676 (26²) caratteri prima che il terzo rotore giri e circa 17000 perché il quarto entri in gioco.Per la maggior parte dei messaggi di poche centinaia di caratteri, più rotori sono n 'non aggiunge sicurezza.
Oltre ai rotori aggiuntivi, SIGABA ha aumentato la complessità del movimento dei rotori principali. Nella Enigma rotori ruotati una tacca ad ogni carattere digitato, che ha determinato un numero di pattern ripetuti nel testo cifrato. Essendo questi modelli difficili da trovare, gli inglesi e gli americani dispiegarono risorse significative e alla fine della guerra furono in grado di leggere quasi tutte le trasmissioni crittografate del comando tedesco.
Nel caso di SIGABA è stata implementata una semplice modifica per rendere la macchina più sicura. Invece di ruotare per azione meccanica guidata dalla tastiera, i rotori ruotavano per azione elettrica di una serie separata di rotori. SIGABA aveva tre banchi da cinque rotori ciascuno, l'azione di due banchi controllava le rotazioni del terzo.
In sintesi, SIGABA ha utilizzato uno o più dei suoi rotori principali in modo complesso e pseudo-casuale . La ripetizione di schemi particolari, usati per rompere il codice Enigma, non esisteva più. In effetti, anche con testo in chiaro, ci sono così tante voci possibili per la crittografia che è difficile calcolare il numero.
Ma SIGABA aveva anche degli svantaggi: grandi dimensioni e peso, prezzo elevato, difficoltà di utilizzo, complessità meccanica e fragilità. Niente a che vedere con un pratico dispositivo come Enigma, più piccolo e leggero delle radio con cui è stato utilizzato. SIGABA è stato ampiamente utilizzato nelle sale radio delle navi della US Navy, ma non poteva essere implementato su un campo di battaglia. Nella maggior parte dei teatri operativi venivano usati altri sistemi, specialmente per i segnali tattici. Forse l'espediente più famoso è l'uso degli indiani Navajo ( parlatori di vento ) nelle trasmissioni vocali tattiche, un sistema implementato per la prima volta a Guadalcanal . In altri contesti tattici sono state utilizzate macchine meno ermetiche, ma più piccole, leggere e robuste.