Радиотип IBM И его роль во Второй мировой войне..

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

IBM Radiotype в Службе связи армии США в Пентагоне, 1944 год. Фотографии в этом разделе: IBM.

IBM Radiotype — другой взгляд

Радиотип Армейский демо 1942 г.

Центр связи Пентагона, 1944 год.

Радиотипная передающая пишущая машинка

Разработанный в 1931 году Уолтером С. Леммоном, получившим образование в Колумбийском университете, президентом Radio Industries Corporation в Нью-Йорке, Radiotype передает текстовые сообщения с одной электрической пишущей машинки на другую через коротковолновое радио или провод и широко использовался Корпусом связи армии США во время Вторая Мировая Война. На большом фото показаны составные части. Вверху: держатель копий, передающая пишущая машинка, дырокол для бумаги, панель управления, приемная пишущая машинка, счетчик часов. Внизу: автоматическое считывание ленты, намотка ленты, клавиши кода Морзе. ВОЙНА (под надписью «Панель управления») — позывной центральной радиостанции Корпуса связи.

Скриншоты из голливудского фильма «ВВС»

ВВС , Говард Хоукс, 1943 год (полный 2-часовой фильм онлайн, пока действует ссылка). В нем представлены не только IBM Radiotype и другое оборудование IBM, но и ранние модели B17 (и ложная пропаганда с участием японско-американских представителей пятой колонны на Гавайях). Когда фильм начинается (на 1 минуте 40 секундах) в «Базовом пункте связи», слышны щелчки, и сержант подходит к радиотипу, который принимает сообщение. Мы видим, как машина печатает сообщение, используя механизм, похожий на пишущую машинку. Он несет его в разведывательное управление базы и передает капитану, который передает его взломщику кодов, который садится за ключ IBM 032., расшифровывает сообщение, и мы видим, как выходят две перфокарты. Капитан берет карточки и засовывает их в бункер того, что кажется обычным IBM 405 , и мы видим текстовое сообщение, печатаемое на линейках 405, и это сообщение приводит сюжет в движение.

1. Входящее сообщение на Радиотайп.

2. Крупный план сообщения

3. Переписывание на карты

4. Перфоратор IBM 032 крупным планом.

5. Планки типа IBM 405.

6. Сообщение выходит из 405.

Спасибо Генри «Стронциевый черный кот» за большинство этих скриншотов.

Военные сообщения во Второй мировой войне

На протяжении всей Второй мировой войны вооруженные силы США, Великобритании, Германии, Японии и других стран поддерживали связь между своими широко разбросанными подразделениями и командными цепочками с помощью различных средств, включая коротковолновую радиосвязь. Для США радиотип IBM был важным средством коротковолновой связи, поскольку он позволял отправлять и получать сообщения в реальном времени в виде текста, а не (скажем) азбуки Морзе, тем самым устраняя необходимость в специально обученных телеграфистах как в США, так и в США. концы связи (например, моя мать и мой отец, которые во время войны оба были радистами ВМФ). Но поскольку вражеские силы могли настроиться на частоты США (или прослушивать американские провода), все сообщения приходилось шифровать. Поэтому со всех сторон были затрачены огромные усилия на создание невзламываемых шифров и разработку методов взлома перехваченного вражеским зашифрованного текста.

Совершенно секретный релейный калькулятор IBM (слева), подключенный к IBM 405 [ 1 ]

СИГКУМ

Последовательность в фильме точна, за исключением двух моментов. Во-первых, сообщение поступило бы на радиотип не в виде открытого текста (изображение 2), а в виде бессмысленной путаницы символов; то есть в коде, поэтому его нужно было записать на карты и передать в другую машину для интерпретации. Во-вторых, 405 (который на самом деле представляет собой не более чем большую счетную машину с карточным приводом) был бы просто устройством ввода-вывода для декодирующей машины, такой как до сих пор малоизвестный безымянный сверхсекретный релейный калькулятор, показанный слева. и построен IBM для Корпуса связи армии США, что подробно описано в книге Пью (ссылка 1 ниже), которая также является источником изображения (еще раз спасибо Генри за его сканирование). Другой возможностью мог бы стать SIGCUM., меньшее (даже портативное) механическое устройство, похожее на «Энигму» , но я не вижу никаких доказательств того, что его можно было подключить к каким-либо машинам с перфокартами.

Перфоратор с ленты на карту типа 040

Фото: IBM

Из приведенного ниже описания может показаться, что одну и ту же настройку можно использовать для расшифровки дружественных сообщений, для которых известен ключ, путем простой замены нескольких разных коммутационных панелей. Также обратите внимание, что транскрипция с бумаги на перфокарты не была бы необходимой, если бы входящее сообщение было направлено на перфоратор бумажной ленты Radiotype, а затем лента автоматически конвертировалась в карты; например, с помощью перфоратора для карт с ленточным управлением IBM Type 040 . Тогда карты можно было бы распечатать без каких-либо ошибок в транскрипции, которые могли бы помешать расшифровке. IBM отмечает (на только что процитированной странице), что «Корпус связи и другие военные организации использовали IBM 40 и его аналог IBM 57 для перфорации карточек на ленте для оборонных работ во время Второй мировой войны».

Изображение: ВМС США

Если задуматься, то для расшифровки зашифрованного текста требуются большие навыки и концентрация. Машинистки, печатающие вслепую, работают быстро, потому что их пальцы «знают» общие шаблоны, такие как THE и ING. Но зашифрованный текст — это строка случайных символов без шаблонов. Однако оба моих родителя делали это во время войны, весь день, каждый день; это была их работа в штаб-квартире военно-морского ведомства в Вашингтоне; они переписывали входящий код Морзе на бумагу на больших старых неуклюжих ручных пишущих машинках, а затем передавали сообщения декодерам, работавшим в том же здании . Они также отправили зашифрованный текст азбукой Морзе. В обе стороны со скоростью 120 слов в минуту. Это все, что я знаю; они никогда не говорили о деталях, и теперь уже слишком поздно их спрашивать. Ссылка 6, однако, есть целая глава об их рабочем месте.

Ссылки:

Фильм ВВС (1943), Википедия, по состоянию на 29 мая 2019 г.
«Крыло и молитва» — фильм 1944 года. Он включает в себя почти идентичную последовательность: входящее сообщение Radiotype передается оператору IBM 032 в отделе «декодирования», который набивает его на карты, которые затем подаются на 405, декодируются и распечатываются, но, конечно, часть декодирования не отображается. .
Взаимосвязанное оборудование с перфокартами . Стив Данвелл, который разработал секретный релейный калькулятор, был также тем, кто спроектировал революционную распределительную коробку Уоллеса Эккерта в Колумбии в 1934 году, которая стала первым примером автоматизированных научных вычислений.

Использованная литература:

Пью, Эмерсон В., Создание IBM: формирование отрасли и ее технологий , MIT Press (1995). Радиотипия: стр.95. Расшифровка вражеских кодов: стр. 98–106 (подпись к рисунку, стр. 102: «Релейный калькулятор, специально созданный IBM для криптографических работ, показан прикрепленным к алфавитно-счетной машине IBM Type 405».
[Стив «Рэд»] Решение Данвелла [неэффективности использования стандартных табуляторов IBM, которые обычно работали со скоростью 150 карт в минуту, для проверки тысяч ключей на соответствие зашифрованному тексту] заключалось в получении специально разработанного процессора, построенного на основе электромеханических реле… Уникальной особенностью оборудования, указанного Dunwell и построенного IBM, была функция множества коммутационных плат [на фото они представлены в виде прямоугольных корпусов на лицевой стороне]. Это позволило подключить машину к распознаванию наборов единиц кодовой книги, которые соответствовали наиболее часто используемым словам, и определять их вероятности. Карты вводились в машину [т.е. в подключенный IBM 405] так, что за каждой картой, содержащей часть зашифрованного сообщения, следовала одна или несколько карточек с предполагаемым ключом. Для каждого ключа машина выполняла расшифровку, присваивала вероятности полученным словам и рассчитывала вероятность того, что сегмент сообщения был правильно расшифрован. Реле были достаточно быстрыми, чтобы весь анализ можно было провести между считыванием одной карты и другой — со скоростью 150 карт в минуту. Первый агрегат работал исключительно хорошо, и в эксплуатацию были введены новые агрегаты.
Стивен В. Данвелл , Справочный зал IBM Builders, Архивы IBM (страница 2), текст «Эксплойты по взлому кодов во время Второй мировой войны, раскрытые отставным инженером IBM после 50 лет секретности», пресс-служба корпорации IBM в Европе, Ближнем Востоке и Африке. релиз, распространенный 12 февраля 1992 г.:
Стивен Данвелл, 78 лет, ждал 50 лет, чтобы обнародовать избранную информацию о «черном искусстве» о том, как небольшая группа инженеров «загнала» коммерческие машины IBM с перфокартами в специальные релейные калькуляторы. Используя методы обработки данных, они смогли получить от машин, работающих со скоростью 150 карт в минуту, эквивалент более одного миллиона сравнений в секунду — удивительный подвиг, о котором до сих пор никто не слышал… будучи назначен техническим директором машинного отделения нового криптографического центра США, Данвелл оказался вне IBM и оказался в армии с пистолетом на поясе, неограниченным финансированием и ресурсами. Между круглосуточными усилиями по адаптации релейных компьютеров с перфокартами к новым применениям, Данвелл нашел время, чтобы добиться расположения и жениться на бывшей школьной учительнице, ставшей секретарем коменданта криптографического центра. «Мы превратили наш медовый месяц в рабочую поездку», — говорит он. «К 1943 году машина была спроектирована, построена и работала».
Стивен Данвелл , «Пионеры компьютерного общества IEEE», автор: ЯН Ли (1992) [ PDF ]:
«Во время Второй мировой войны он получил прямое поручение Агентству армейской безопасности, задачей которого была криптография и взлом кодов с использованием компьютеров IBM с подключенными релейными калькуляторами. За эту работу он получил Орден Почетного легиона и в конце вернулся в IBM. Великой Отечественной войны в звании подполковника.
Интервью со Стивеном Данвеллом , штат Огайо, 153 года, проведенное Уильямом Эспри, Институт Чарльза Бэббиджа, Центр истории обработки информации, Университет Миннесоты, Миннеаполис, 13 февраля 1989 г.:
[В] 1938 году меня попросили приехать в Нью-Йорк, в то, что тогда называлось мировой штаб-квартирой [IBM] … В то время они распустили организацию, и я вернулся в лабораторию [IBM] и работал над тем, что назывался «радиотип». Я не думаю, что многие люди осознают, что перед Второй мировой войной у IBM была пишущая машинка с радиоуправлением, которую они фактически продавали службам. Я оставался там до начала Второй мировой войны… Корпус связи пришел в IBM и сказал, что хотел бы взять интервью у нескольких человек на предмет возможного участия в криптографической операции, которая тогда проводилась в Вашингтоне, а затем отправилась в Арлингтон-холл. станция … Существовало два основных подхода к решению проблем криптографического оборудования. Одним из них была [ бомба , как вБлетчли , который по сути представлял собой перевернутую машину «Энигма» с вращающимися штуками], а другие использовали оборудование с перфокартами. Мы вышли примерно на одном уровне с [бомбой]. Во всяком случае, наше оборудование для перфокарт оказалось лучше… В ходе всего этого я пошел в IBM и договорился о предоставлении нам некоторого оборудования для обработки массивов… которое позволило бы нам читать перфокарты. карту и перфорируйте [или распечатывайте] расшифрованный результат на той же карте … У меня было [в Арлингтон-холле] 14 перфокарточных машин [имеется в виду IBM 405, соединенных со специальным релейным калькулятором], построенных IBM, которые считывали карты и запишите результат обратно на карту, при этом вычисления будут выполняться в виде массива за очень короткий промежуток времени с помощью реле».
Они также служили , альбом IBM Special Products, Volume 1; страницы 3-5:
С вступлением США во Вторую мировую войну Корпус связи заказал определенное количество машин Radiotype для оснащения своих станций в Сан-Франциско, Гонолулу, Панаме, Пуэрто-Рико и других местах, сформировав Армейскую командно-административную сеть (ACAN, см. карту ) . Передача на большие расстояния, например, с корабля в западной части Тихого океана в Вашингтон, округ Колумбия, будет осуществляться ретрансляционно. Радиотипные установки в Нью-Йорке, Дейтоне, Омахе, Сиэтле были связаны со штабом связи Корпуса связи США и его центральной радиостанцией WAR в Пентагоне. Эти различные станции обрабатывали пик военного времени — 50 миллионов слов в день.
Манди, Лиза, Code Girls , Hachette Books (2017). Углубленный взгляд на взлом военных кодов времен Второй мировой войны.
SIGCUM , Википедия, по состоянию на 31 мая 2019 г.
Томпсон, Джордж Рейнор и др., Корпус связи: испытания (декабрь 1941 г. — июль 1943 г.) , Центр военной истории, Армия США (2003 г.), Глава VIII: «Сигнальное оборудование: провод и радио». IBM Radiotype использовал уникальный 6-битный код, а не обычный 5-битный код Бодо (телетайпа). Он мог передавать и принимать до 100 слов в минуту — немного медленнее, чем самая быстрая машинка вслепую. Это было временное решение, которое использовалось до тех пор, пока не была разработана более общая универсальная сеть радиотелетайпа (RTTY), которая имела бы встроенное сквозное шифрование и дешифрование, но это заняло годы и годы, поэтому Radiotype использовался повсюду. война (как, впрочем, и передача кода Морзе… и почтовые голуби!).
Беспроводная передача данных Radiotype , IBM 100 (материал к 100-летию IBM).

Также см:

Перфоратор для карт IBM 032 .
IBM 405 , включающий скриншоты из фильма «A Wing and a Prayer» .