Od záhady k patentu: identifikácia neznámeho šifrovacieho valca z roku 1907

V júni 2022 publikoval kryptologický blog Klausis Krypto Kolumne článok o neznámom šifrovacom valci, ktorý sa objavil na eBay. Autor článku, Klaus Schmeh, otvorene priznáva, že zariadenie nepozná, nenašiel ho v literatúre, v múzeách ani v zbierkach a jeho použitie nie je na prvý pohľad jednoznačné. Na základe konštrukcie a označenia „Reihe“ ho predbežne datuje do 20. rokov 20. storočia a nevylučuje, že by mohlo ísť o prototyp.

Podrobnejšia analýza však ukazuje, že nejde ani o prototyp, ani o neznámy experiment, ale o konkrétne patentované šifrovacie zariadenie zo začiatku 20. storočia.


Patent „Apparatus for correspondence in cipher“ (1907)

Zariadenie zodpovedá patentu s názvom „Apparatus for correspondence in cipher“, registrovanému v USA pod číslom 875070, podanému 31. decembra 1907. Autormi patentu boli Carl Haas a Heinrich Studt.

Patent opisuje mechanickú šifrovaciu pomôcku založenú na valcovom princípe, kde sa znaky zoradzujú do radov („Reihen“) a posúvajú voči sebe. Práve tento koncept vysvetľuje:

  • nápis „Reihe“ priamo na zariadení,

  • okienko so znakmi,

  • možnosť pravidelnej výmeny poradia znakov,

  • relatívne robustnú mechanickú konštrukciu s krytom a ovládacím prvkom.

To, čo sa v článku javilo ako „príliš zložité riešenie pre jednoduchú pomôcku“, presne zodpovedá logike patentovaného zariadenia určeného na opakované a systematické použitie v korešpondencii.

Bauer, Clarke a oneskorená identifikácia

Zaujímavé je, že tento princíp nebol úplne neznámy ani predtým. Friedrich L. Bauer už v roku 2007 v knihe Kurze Geschichte der Informatik a neskôr v anglickej verzii Origins and Foundations of Computing (2010) stručne spomína existenciu valcového šifrovacieho zariadenia tohto typu. Bauer však neuvádza patentové číslo ani konkrétne vyobrazenie, takže spojenie s reálnym artefaktom zostalo nejasné.

Až v roku 2022 doplnil Brooke Clarke na svoju stránku venovanú valcovým šifrovacím zariadeniam (M-94 Cipher Wheels) krátku poznámku, v ktorej explicitne uvádza patent US 875070 a mená autorov Haas – Studt. Clarke zároveň priznáva, že patent identifikoval dodatočne a bez hlbšieho výskumu.

Zaradenie do dejín kryptografie

Zariadenie Haas–Studt patrí do širšej vývojovej línie mechanických substitučných pomôcok založených na valci, ktoré predchádzali známejším vojenským systémom ako Jeffersonov valec alebo americký M-94. Ide o civilnú, korešpondenčnú šifrovaciu pomôcku, ktorá stojí na pomedzí medzi manuálnymi tabuľkami a neskoršími rotorovými strojmi.

Jeho znovuobjavenie – hoci sprostredkovane cez eBay – ukazuje, koľko medzier ešte v kryptohistorickom výskume existuje a ako ľahko môžu patentované zariadenia upadnúť do zabudnutia, pokiaľ sa nezachovajú v múzejných zbierkach.

Záver

„Záhadný šifrovací valec“ teda nie je ani prototyp, ani neznámy experiment, ale realizácia konkrétneho patentu z roku 1907. Identifikácia zariadenia zároveň prepája roztrieštené zmienky v literatúre (Bauer) s konkrétnym technickým riešením (Haas–Studt) a ukazuje, že aj dnes možno v oblasti dejín kryptografie objaviť „nové“ staré zariadenia.

Literatúra, zdroje a obrazové prílohy

Sekundárna literatúra a odborné články

  1. Klaus Schmeh
    Ein weiterer rätselhafter Chiffrierzylinder
    Klausis Krypto Kolumne, 6. jún 2022.
    Dostupné online:
    https://scienceblogs.de/klausis-krypto-kolumne/2022/06/06/wer-weiss-etwas-ueber-dieses-verschluesselungsgeraet/

  2. Friedrich L. Bauer
    Kurze Geschichte der Informatik
    Springer, Berlin–Heidelberg, 2007. Dostupné online: https://brill.com/display/title/53698 

  3. Friedrich L. Bauer
    Origins and Foundations of Computing
    Springer, 2010. Dostupné online: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-02992-9

  4. Brooke Clarke
    M-94 Cipher Wheels
    PRC68 – Portable Radio Communications, aktualizované 2022.
    https://www.prc68.com/I/M94.shtml

Primárne pramene – patentová dokumentácia

  1. Nemecký patent DE 214964
    Geheimschriftapparat, bei welchem die Schriftzeichen auf einer in einem Gehäuse drehbaren Walze angeordnet sind
    Vynálezcovia: Carl Haas, Heinrich Studt
    Dátum podania: 17. júl 1907
    Miesto: Mannheim / Heidelberg, Nemecko

    Patentová anotácia a základné údaje:
    https://rechnerlexikon.de/artikel/Patent:DE214964

  2. US Patent No. 875070
    Apparatus for correspondence in cipher
    Vynálezcovia: Carl Haas, Heinrich Studt
    Podané: 30. júl 1907
    Publikované: 31. december 1907
    Triedenie: 380/58

    Plný text patentu a nákresy:
    https://patents.google.com/patent/US875070A/en


Komentáre

Zverejnenie komentára

Obľúbené príspevky z tohto blogu

Crypto chip / The Codestar module add-on board

Obraz
The CodeStar module was designed for encryption and decryption of information for personal computers. The board was inserted into a free computer slot and occupied one 8-bit bus slot of a PC, XT, AT class computer. The module was supplied with a floppy disk with files in the Turbo C++ language under the MS-DOS OS . The original CRY 8 customer circuit, based on reliable technology had the entire information encryption and decryption algorithm hidden. This algorithm ( Feistel -type algorithm) was developed and manufactured in Switzerland for reliability on a special order basis, together with a semi-custom integrated circuit using CMOS VLSI technology. The order was placed by the Institute of Computer Systems of the Slovak Academy of Sciences (today‘s Institute of Informatics SAV ). The module was used to encrypt and decrypt the user's information or the user's entire file with an original and constantly changing key, it served to protect the user's data from unauthor...
Čítať ďalej

CS ciphers used in WWII (1939-1945)

CS ciphers used in WWII (1939-1945) Mr. Jozef M. Kollár ’s series of articles about the Czech codes, used in WWII, from past e-zine Crypto-World. They are: Cipher‘TTS’ Cipher’Rimska dva’ Cipher‘Rimska osem’ Cipher‘Rimska devat’ Cipher‘Rimska desat’ Cipher‘Rimska trinast’ Cipher‘Eva’ Cipher‘Marta’ Cipher‘Ruzena’ Cipher‘Utility’ Cipher‘Palacky’ Another article about czechoslovakian cipher TTS from WWII, published in Crypto-world 1-3/2014: Czechoslovakian cipher TTS and it's solution  Mr. J.M. Kollar's presentation in pdf format, about czechoslovakian ciphers used in WWII: CS ciphers used in WWII In slovak: Predbežnú verziu prednášky J.M. Kollára o ČS šifrách v WW2 nájdete tu prezentacia01_Kollar.pdf Professor Otokar Grosek and M. Vojvoda, P. Zajac's Powerpoint presentation about CS ciphers used in WWII, with detailed explanation of German SIGINT solution and pictures from Mr. Jiri Janecek's books. Lecture No. 6 PP...
Čítať ďalej

Military Ciphers according to cpt. Frybort

Obraz
Article about military ciphers by cpt. Bedřich Frýbort, in "Vojenský svět", 1937, 11 and 12, vol. V. I. part, pp. 438-9, II.part: pp. 479-80, Title of the article in czech: "Šifrování": etc... Content of the article is probably about basic cipher systems used in military exercises in Czechoslovakia. Member of the group C of cipher solutionists at Czechoslovak HQ of the Ministry of Defence headed by lieutenant colonel  Josef RŮŽEK , in czech:"člen šifrové skupiny C HV MNO", according to Porubský, Š.: Application and Misapplication  of the Czechoslovak STP cipher during WWII (report on an unpublished manuscript) . In: Tatra Mountains Mathematical Publications , vol. 70, no. 3, p.47
Čítať ďalej