Радіотип IBM І його роль у Другій світовій війні..

9 min read
Article updated on:23 Aug 2023

Original article: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/ibmradiotype.html

 

Радіотип IBM у відділі зв'язку армії США в Пентагоні, 1944 р. Фотографії в цьому розділі: IBM.
IBM Radiotype - інший вид
Демонстрація Radiotype Army 1942
Комунікаційний центр Пентагону, 1944 рік
Радіотипна передавальна друкарська машинка

Розроблений у 1931 році Уолтером С. Леммоном, який отримав освіту в Колумбійському університеті, президентом Radio Industries Corporation у Нью-Йорку, Radiotype передає текстові повідомлення від однієї електричної друкарської машинки до іншої через короткохвильове радіо або дріт, і широко використовувався Корпусом зв’язку армії США під час Друга Світова війна. На великій фотографії показані складові частини. Зверху: копіювальний тримач, передавальна друкарська машинка, перфоратор паперової стрічки, панель керування, приймальна друкарська машинка, лічильник годинника. Внизу: автоматичний пристрій для зчитування стрічки, пристрій для змотування стрічки, клавіші азбуки Морзе. WAR (під назвою Control Panel) був позивним центральної радіостанції військ зв'язку.

Кадри з голлівудського фільму ВВС

Air Force , Howard Hawks, 1943 (повний 2-годинний фільм онлайн, поки є посилання). Він містить не лише IBM Radiotype та інше обладнання IBM, але й ранні моделі B17 (і фальшиву пропаганду за участю японсько-американських п’ятих колоністів на Гаваях). Коли фільм відкривається (на 1 хвилині 40 секундах) у «Базовій сигнальній станції» чути клацання, і сержант підходить до радіотипу, який отримує повідомлення. Ми бачимо, як машина друкує повідомлення за допомогою механізму, схожого на друкарську машинку. Він несе його в Базовий розвідувальний офіс і передає його капітану, який передає його зламнику кодів, який сідає за ключ IBM 032, переписує повідомлення, і ми бачимо, як виходять дві перфокартки. Капітан бере картки та вставляє їх у бункер того, що здається звичайним IBM 405 , і ми бачимо чітке текстове повідомлення, яке друкується смужками типу 405, і саме це повідомлення запускає сюжет.

1. Вхідне повідомлення на Radiotype
2. Крупним планом повідомлення
3. Переписування на картки
4. Крупним планом перфоратор картки IBM 032
5. Штанги типу IBM 405
6. Повідомлення виходить з 405

Дякую Генрі «Чорному коту Стронцію» за більшість цих скріншотів.

Військові повідомлення у Другій світовій війні

Протягом Другої світової війни американські, британські, німецькі, японські та інші збройні сили підтримували зв'язок між своїми розкиданими частинами та командними ланками різними засобами, включаючи короткохвильове радіо. Для США IBM Radiotype був важливим засобом короткохвильового зв’язку, оскільки він дозволяв надсилати та отримувати повідомлення в режимі реального часу у вигляді тексту, а не (скажімо) коду Морзе, таким чином усуваючи потребу в спеціально навчених телеграфістах на обох кінці зв’язку (наприклад, моя мати і мій батько, які під час війни обидва були радистами ВМС). Але оскільки ворожі сили могли налаштуватися на частоти США (або підключити американські дроти), усі повідомлення мали бути зашифровані. Тому всі сторони докладали великих зусиль для створення незламних шифрів і розробки методів злому перехопленого ворожого шифртексту.

Надсекретний релейний калькулятор IBM (ліворуч), підключений до IBM 405 [ 1 ]
SIGCUM

Послідовність у фільмі точна, за винятком двох аспектів. По-перше, повідомлення надійшло б на Radiotype не у вигляді відкритого тексту (зображення 2), а скоріше як безглузде спотворення символів; тобто в коді, тому його потрібно було переписати на картки та передати в іншу машину для інтерпретації. По-друге, 405 (який насправді не є чимось більшим, ніж великий суматор, що керується картами) був би просто пристроєм вводу-виводу для машини декодування, такої як досі маловідомий безіменний надсекретний калькулятор реле, показаний ліворуч. і створений IBM для Корпусу зв’язку армії США, який досить детально описаний у книзі П’ю (посилання 1 нижче), яка також є джерелом для зображення (ще раз дякую Генрі за його сканування). Іншою можливістю був би SIGCUM, менший (портативний, навіть) механічний пристрій, схожий на Enigma , але я не бачу жодних доказів того, що він підключений до будь-яких машин з перфокартами.

Перфоратор типу 040 зі стрічки на карту

Фото: IBM

З наведених нижче описів здається, що ту саму установку можна використати для розшифровки дружніх повідомлень, для яких відомий ключ, просто замінивши кілька різних плагінів. Також зауважте, що транскрипція з паперу на перфокарти не була б необхідною, якби вхідне повідомлення спрямовувалося на перфоратор паперової стрічки Radiotype, а потім стрічка автоматично перетворювалася на картки; наприклад, перфоратором карт IBM типу 040 Tape Controlled Card Punch . Тоді картки можна буде надрукувати без будь-якої ймовірності помилок у транскрипції, які б зіпсували дешифрування. IBM зазначає (на щойно цитованій сторінці), що «Корпус зв’язку та інші військові організації використовували IBM 40 та його аналог IBM 57 для перфорації картки на стрічку для оборонних робіт під час Другої світової війни».

Зображення: ВМС США

Якщо ви подумаєте про це, для транскрибування зашифрованого тексту потрібна велика майстерність і концентрація. Сенсорні друкарки працюють швидко, тому що їхні пальці «знають» загальні шаблони, такі як THE і ING. Але зашифрований текст — це рядок випадкових символів без шаблонів. Але обоє моїх батьків робили це під час війни, цілий день, щодня; це була їхня робота в штаб-квартирі ВМС у Вашингтоні; вони транскрибували вхідну азбуку Морзе на папір на великих старих незграбних ручних друкарських машинках, а потім передавали повідомлення декодерам, які працювали в тій самій будівлі . Вони також надіслали зашифрований текст азбукою Морзе. В обидві сторони зі швидкістю 120 в/хв. Це все, що я знаю; вони ніколи не говорили про подробиці, і зараз пізно їх запитувати. Посилання 6, проте є цілий розділ про їхнє робоче місце.

Посилання:

Література:

  1. Pugh, Emerson W., Building IBM: Shaping an Industry and its Technology , The MIT Press (1995). Радіотип: с.95. Розшифровка ворожих кодів: стор.98-106 (підпис до малюнка, стор.102: «Реле-калькулятор, спеціально створений IBM для криптографічної роботи, показаний приєднаним до машини IBM Type 405 Alphabetic Accounting Machine».
    [Стів «Ред»] Рішення Данвелла [неефективності використання стандартних табуляторів IBM, які зазвичай працювали зі швидкістю 150 карток на хвилину, для перевірки тисяч ключів на зашифрований текст] полягало в отриманні спеціально розробленого процесора, побудованого з електромеханічними реле... Унікальною особливістю обладнання, зазначеного Dunwell і створеного IBM, була функція його багатьох роз’ємних панелей [видно на фото як прямокутні корпуси на лицьовій стороні]. Це дозволило підключити машину, щоб розпізнавати набори одиниць кодової книги, які відповідали найбільш часто використовуваним словам, і надавати їх імовірності. Картки були подані в машину [тобто в підключений IBM 405] так, щоб кожна картка, яка містила частину зашифрованого повідомлення, супроводжувалася однією або декількома картками з гіпотетичним ключем. Для кожного ключа машина виконувала дешифрування, призначала ймовірності отриманим словам і обчислювала ймовірність того, що сегмент повідомлення було правильно розшифровано. Ретранслятори були достатньо швидкими, щоб можна було виконати весь аналіз між зчитуванням однієї картки та іншої — зі швидкістю 150 карток на хвилину. Перший блок працював надзвичайно добре, і в експлуатацію було введено більше блоків.
  2. Stephen W. Dunwell , IBM Builders Reference Room, IBM Archives (Сторінка 2), текст «World War Code-Breaking Exploits Opened By Retired Engineer IBM After 50 Years of Secrecy», преса IBM Europe/Middle East/Africa Corporation. випуск, розповсюджений 12 лютого 1992 року:
    78-річний Стівен Данвелл чекав 50 років, щоб оприлюднити вибрану інформацію про чорну магію того, як невелика команда інженерів «нагріла» комерційні машини з перфокартами IBM зі спеціальними релейними калькуляторами. Використовуючи методи обробки даних, вони змогли отримати від машин, що працюють зі швидкістю 150 карток на хвилину, еквівалент понад мільйону порівнянь кожну секунду - дивовижне досягнення, нечуване для публіки досі... Протягом кількох днів будучи призначеним на посаду технічного директора машинного відділення нового криптографічного центру США, Данвелл опинився поза IBM і в армії з пістолетом на поясі та необмеженим фінансуванням і ресурсами. Між цілодобовими зусиллями адаптувати релейні комп’ютери з перфокартою для нових цілей, Данвел знайшла час, щоб посвататися і вийти заміж за колишню шкільну вчительку, яка стала секретарем коменданта криптографічного центру. «Ми включили наш медовий місяць у робочу поїздку, — каже він. «До 1943 року машина була спроектована, побудована і працювала».
  3. Стівен Данвелл , IEEE Computer Society Computer Pioneers by JAN Lee (1992) [ PDF ]:
    «Під час Другої світової війни він отримав пряму комісію в Агентство безпеки армії, місія якого полягала в криптографії та зламі кодів, використовуючи машини IBM із підключеними калькуляторами реле. Він отримав орден Легіону за заслуги за цю роботу та повернувся до IBM наприкінці світової війни у ​​званні підполковника.
  4. Інтерв’ю зі Стівеном Данвеллом , Огайо 153, Провів Вільям Аспрей, Інститут Чарльза Беббіджа, Центр історії обробки інформації, Університет Міннесоти, Міннеаполіс, 13 лютого 1989 р.:
    [У] 1938 році мене попросили приїхати до Нью-Йорка в те, що тоді називалося всесвітньою штаб-квартирою [IBM]... У той час вони розвалили організацію, і я повернувся до лабораторії [IBM] і працював над тим, що називався «радіотипом». Я не думаю, що багато людей усвідомлюють, що перед Другою світовою війною IBM мала друкарську машинку з радіоприводом, яку вони фактично продали службам. Я залишався там до початку Другої світової війни... Корпус зв’язку прийшов до IBM і сказав, що вони хотіли б опитати кількох людей для можливої ​​участі в криптографічній операції, яка тоді була у Вашингтоні, а згодом пішла в Арлінгтон-Хол . station ... Існувало два загальні способи підходу до проблем криптографічної техніки. Одним із них був [the bombe , як atBletchley , який був фактично машиною Enigma в зворотному напрямку, з обертовими речами] та інше обладнання, що використовувало перфокарти. Ми вийшли приблизно на рівні з [бомбою]. У всякому разі, наше обладнання для перфокарт виявилося кращим... Під час усього цього я пішов до IBM і домовився про надання нам обладнання для обробки масивів... яке дозволило б нам читати перфокарти карту та перфорувати [або роздрукувати] розшифрований результат на тій самій картці... У мене [в Арлінгтон Холі] було 14 перфокарткових машин [мається на увазі IBM 405, з’єднаних із спеціальним релейним калькулятором], створених IBM, які зчитували картку і записати результат назад у картку з обчисленням, виконаним як обчислення масиву за дуже короткий проміжок часу за допомогою реле».
  5. They also Served , альбом IBM Special Products, том 1; сторінки 3-5:
    Зі вступом США у Другу світову війну Корпус зв’язку замовив певну кількість машин Radiotype для обладнання своїх станцій у Сан-Франциско, Гонолулу, Панамі, Пуерто-Ріко та інших місцях, утворивши Армійське командування та адміністративну мережу (ACAN, див. карту ) . Передача на великі відстані, наприклад, із корабля в західній частині Тихого океану до Вашингтона, округ Колумбія, здійснюватиметься за допомогою ретрансляторів. Радіотипні установки в Нью-Йорку, Дейтоні, Омахі, Сіетлі були пов'язані зі штабом зв'язку Корпусу зв'язку США та його центральною радіостанцією WAR у Пентагоні. Ці різні станції витримали пік воєнного часу в 50 мільйонів слів на день.
  6. Манді, Ліза, Code Girls , Hachette Books (2017). Поглиблений погляд на військовий злом Другої світової війни.
  7. SIGCUM , Вікіпедія, доступ 31 травня 2019 р.
  8. Томпсон, Джордж Рейнор та ін. Корпус зв’язку: випробування (грудень 1941 – липень 1943 р.) , Центр військової історії, Армія США (2003), Розділ VIII: «Сигнальне обладнання: дріт і радіо». IBM Radiotype використовував унікальний 6-бітний код, а не звичайний 5-бітний код Бодо (телетайп). Він міг передавати й отримувати до 100 слів за хвилину — трохи повільніше, ніж найшвидший сенсорний тип. Це було тимчасове рішення, яке використовувалося до тих пір, поки не було розроблено більш загальну універсальну мережу Radio-Teletype (RTTY), яка мала б вбудоване наскрізне шифрування та дешифрування, але на це знадобилися роки й роки, тому Radiotype використовувався в усьому війна (як, власне, передача азбукою Морзе... і поштові голуби!).
  9. Radiotype Wireless Data Transmission , IBM 100 (матеріал до 100-річчя IBM).

Дивіться також:

Article posted on:23 Aug 2023