Úsvit hackerů: japonská „Enigma“, kód JN-25 a „plán AF“

Lukáš Erben 9. 4. 2013

Další díl seriálu o začátcích strojového šifrování a kryptoanalýzy. Podobně jako v Evropě, i v Tichomoří to byli první hackeři, tedy kryptoanalytici, kdo pomohl vyhrát, nebo alespoň zásadně změnit běh války. Místem, kde prolomení nepřátelských depeší rozhodlo od dalším vývoji, byl atol Midway a šifrou JN-25.

Když počátkem třicátých let vyšlo díky knize American Black Chamber (té jsme věnovali jeden z předchozích dílů) najevo, že Američané na počátku dvacátých let četli japonskou diplomatickou komunikaci, stalo se nasazení kvalitního šifrovacího přístroje jednou z hlavních japonských priorit.

Japonská „Enigma“

Vývoj přístrojů 91-shiki injiki a 97-shiki injiki začal již roku 1928 přímo v Technologickém institutu japonského námořnictva. Prototyp byl označen prostě jako „Ō-bun taipuraita-shiki angō-ki“ tedy šifrovací stroj s římskou (latinskou) klávesnicí a používal v podstatě stejný princip jako německá Enigma. Raná verze prototypu byla dokonce použita pro šifrování diplomatické komunikace během Londýnské námořní konference v roce 1930.

Finální verze 91-shiki injiki byla dokončena v roce 1931, jak ostatně naznačuje sám název přístroje, protože rok 1931 byl podle japonského imperiálního kalendáře rokem 2591. První generace šifrovacího stroje byla ale velmi nespolehlivá a vyžadovala takřka dennodenní údržbu. V roce 1937 byl proto nahrazen modelem 97-shiki injiki, ten byl Američany označován jako „PURPLE“, který byl spolehlivější a, jak se Japonci mylně domnívali, i bezpečnější.

Název PURPLE zvolili zaměstnanci kryptoanalytické jednotky Magic, společného projektu armády a námořnictva USA (jakési obdoby britského Bletchley Park), neboť se jednalo o kombinaci barev RED a BLUE, což byla kódová označení dvou předchozích japonských kódů z doby první světové války a počátku 30. let (ty ale nevyužívaly šifrovací stroje – byť podle některých zdrojů byly jako „RED“ označovány i zprávy první generace 91-shiki injiki). Skutečnost, že šifry PURPLE byly postaveny na podobném principu jako Engima znamenala, že měly podobné slabiny – související zejména s chybami jejich operátorů, jako byla špatná či opakovaná volba klíče. Tady udělali Japonci i chybu systémovou, když rozdělili měsíc do desetidenních úseků, na jejichž začátku dělali v klíči jen malou, uhodnutelnou změnu. Američanům se tak podařilo postavit kopii PURPLE prolomit jej již v roce 1940, přesto Japonci věřili v jeho naprostou spolehlivost po celý zbytek války i několik let po ní. Pikantní na tom je, že o rozluštění japonského kódu Purple neinformoval Japonce přes německého ministra zahraničí Joachima von Ribbentropa v již v březnu 1941 (!!!) nikdo jiný, než velvyslanec komunistického Sovětského svazu v USA Konstantin Umansky. Japonci přesto své „psací stroje“ dál používali.

Fragment šifrovacího stroje Purple získaný na konci války z japonského velvyslanectví v Berlíně je patrně jedinou dochovanou částí 97-shiki injiki.

Další zajímavost se týká šifrovaných depeší, odeslaných na japonské velvyslanectví v USA 7. prosince 1941. Útok na Pearl Harbour byl totiž záměrně plánován na neděli, což ale znamenalo, že technický personál velvyslanectví ve Washingtonu, včetně operátora stroje Purple, měl volno (to si možná v Tokiu neuvědomili, neboť tam bylo v době odesílání zprávy již 8. prosince). Zprávu o vypovězení diplomatických styků tak musel velvyslanec Kichisaburo Nomura společně se speciálním zmocněncem Saburo Kurusou dešifrovat osobně. Nejen, že díky tomu byla zpráva doručena Nomurou se zpožděním, ale američtí kryptoanalytici ji rozluštili a dodali do Washingtonu dříve než japonský velvyslanec. Japonská šifra „Purple“ tak hrála zvláštní roli v samotném počátku války. Šifrou, která ale do značné míry rozhodla osud (nebo přinejmenším délku) celého pacifického konfliktu, byla námořní JN-25.

Japonský zmocněnec Saburo Kurusu (vlevo) a japonský velvyslanec ve Washingtonu Kichisaburo Nomura (1941)

Pár slov o Miloši Hubáčkovi:
V posledním týdnu měsíce dubna přijal Jamamoto (admirál Isoroku Jamamoto – pozn. aut.) na palubě vlajkové lodi dva ze svých nejvýznamnějších velitelů, viceadmirály Nagumaa Kondóa. Oba se vraceli z Indického oceánu a zatím nevěděli o midwayské operaci nic podrobnějšího. Usedli do hlubokých křesel v Jamamotově kajutě, kde podlahu kryly rudé koberce, a vrchní velitel Spojeného loďstva je seznámil s detaily „plánu AF“, jak zněl krycí název pro operaci.
Miloš Hubáček, Pacifik v plamenech, Panorama 1980/1990

Snad se i mezi čtenáři Rootu najdou tací, kteří, podobně jako já, v osmdesátých letech doslova hltali knihy Miloše Hubáčka, představující fantasticky čtivé podání bojů v Pacifiku. Dokonce i dnes se jedná o tak výtečně podané vyprávění, že mu s klidem odpustím občasnou úlitbu komunistickému režimu v podobě značně zkreslených pasáží, například o roli Ruska v pacifickém konfliktu (příkladem může být i poslední odstavec původního vydání Pacifiku v plamenech). Bylo vlastně velkým Hubáčkovým štěstím, že Sovětský svaz nevstoupil aktivně do konfliktů v Tichomoří dříve než v létě 1945, a tak nemusel ve svých knihách „upravovat historii“ tak často.

Hubáčkovy knihy byly každopádně jednou z prvních příležitostí, jak se mohli čeští čtenáři seznámit s historií prolamování japonských námořních šifer, kapitoly z éry úsvitu hackerů, která měla pro průběh války v Tichomoří podobný význam, jako luštění Enigmy či Lorezovy šifry v Evropě. A protože se rozhodně nepovažuji za lepšího vyprávěče, než byl Miloš Hubáček, budu v druhé části tohoto dílu Úsvitu hackerů citovat úryvky z jeho Pacifiku v plamenech, jehož poslední vydání z roku 1997 je sice rozebráno, vydání z roku 1990 ale můžete sehnat v online antikvariátech.

widgety

JN – Japonské námořní kódy

V podzemních místnostech zpravodajského oddělení štábu Tichomořského loďstva vedly svoji tichou, ale urputnou a namáhavou válku dvě desítky mužů pod vedením fregatního kapitána Josepha J. Rocheforta, hubeného vysokého důstojníka, pověstného — kromě nesmírné píle a vytrvalosti — dvěma vlastnostmi: obrovským smyslem pro suchý anglický humor a červenými trepkami, které měl na nohou od rána do večera, a to už musela být událost, která „Joa“ Rocheforta přiměla změnit obuv. Luštěním kódů se zabýval mnoho let a úspěchy, které na svoje konto připsal, byly záviděníhodné. Posledním z nich byla rozhodující účast na rozluštění japonského námořního kódu JN-25 na podzim roku 1940.
Miloš Hubáček, Pacifik v plamenech, Panorama 1980/1990

Zatímco šifry Red a Purple sloužily zejména pro kódování diplomatických zpráv, japonské námořnictvo již od dob 1. světové dávalo přednost klasickým kódovacím knihám. Nejbezpečnější šifrou japonského námořnictva na počátku války v Pacifiku byla právě JN-25 (šlo o pětadvacátý systém japonského námořnictva, který Američané identifikovali). Jednalo se o šifrovaný kód, jehož výsledkem byly skupiny pěti čísel. Japonci čas od času měnili kódovací knihy nebo šifrovací manuály, což vyžadovalo opětovnou kryptoanalýzu. Jedna ze zásadních změn proběhla 1. prosince 1940 a poté opět 4. prosince 1941, tři dny před útokem na Pearl Harbour. Právě tato verze byla ale za necelého půl roku rozluštěna – právě včas, aby „hackeři“ pomohli změnit průběh války.

Rochefortovi muži skládali kostku ke kostce ve složité stavebnici, jež jim měla odhalit japonské úmysly. Informace ze zachycených radiogramů doplňovali zprávami hlídkujících ponorek a poznatky, jež dodávala rozvědka. Bylo zřejmé, že nepřítel připravuje akci, na které se má podílet podstatná část japonského Spojeného loďstva. Otazník ale stále zůstával nad tím nejpodstatnějším — kam je namířena. To s jistotou zatím nevěděl nikdo. V rádiové korespondenci japonských námořních svazů i depeších velitelů se stále častěji objevovalo místo označované jako „AF“. I když se Rochefortovým dešifrantům dařilo číst obsah zpráv, stále nebylo jasné, co označuje kód v kódu, ono tajemné „AF“. Jeden z nich si přece jen vzpomněl, že označení „AF“ se již jednou v minulosti objevilo v japonských depeších z března; z doby, kdy Japonci podnikli několika létacími čluny Emily demonstrativní, ne příliš úspěšný nálet na Pearl Harbor. Nastalo vzrušené hledání a nakonec byla nalezena rozluštěná depeše, odeslaná jedním z letounů na mateřskou základnu; pilot v ní sděloval, že prolétá v blízkosti „AF“. Protože Američané později zjistili, že létací čluny doplňovaly pohonné hmoty na širém moři z nádrží ponorek čekajících u francouzských fregatních mělčin, malého atolu ležícího jihovýchodně od Midwaye, bylo Rochefortovi od této chvíle jasné, že neexistuje jiná možnost, že „AF“ musí znamenat Midway. […] Zbývalo ještě vyvrátit poslední pochybnosti Washingtonu, především jej přesvědčit, že „AF“, objevující se tak často v japonských depeších jako osa, kolem níž se roztáčí rozsáhlé japonské úsilí, označuje skutečně Midway. Dne 10. května Rochefort s Laytonem vymysleli jednoduchou, ale účinnou lest. Odeslali na Midway šifrovanou rádiovou zprávu, v níž žádali tamního velitele fregatního kapitána Simarda, aby obratem informoval Pearl Harbor v otevřené, nezašifrované řeči rádiem o tom, že posádka Midwaye má pro poruchu na destilačním zařízení potíže s pitnou vodou. Tak se také stalo a od té chvíle se radisté odposlechové služby nehnuli od svých přístrojů. Za dva dny zachytili japonskou depeši informující Tokio, že „AF“ má potíže s pitnou vodou.
Miloš Hubáček, Pacifik v plamenech, Panorama 1980/1990

Letecký snímek atolu Midway několik měsíců před bitvou.

Schopnost číst JN-25 znamenala, že se Američané mohli připravit na japonský útok u atolu Midway. Roli pochopitelně hrálo i obrovské úsilí, díky němuž se podařilo vyslat do boje těžce poškozenou letadlovou loď Yorktown a samozřejmě též dávka příslovečného válečného štěstí, díky níž se podařilo potopit čtyři letadlové lodě a jeden křižník japonského námořnictva a zničit na 248 letadel. Američané sami ztratili jednu letadlovou loď, jeden torpédoborec a 150 letadel. Ztráty životů na japonské straně byly zhruba desetinásobné (3057 oproti 307). O tom všem ale umí mnohem lépe vyprávět pan Hubáček a navíc to s naším příběhem úsvitu Hackerů nesouvisí – pokud vás tedy zajímá, jak to bylo, vydejte se do online antikvariátů. Rozloučíme se už jen krátkým úryvkem z konce knihy Pacifik v plamenech.

Krátce před rozbřeskem 5. června vzlétly všechny bojeschopné průzkumné cataliny prozkoumat severozápadní sektor od 250 do 20 stupňů, odkud nepřátelský nájezd hrozil s největší pravděpodobností. Ve 4 hodiny 30 minut odstartovalo osm létajících pevností B-17 podplukovníka Allena. V 6.30 jedna z catalin zahlédla Mogami a Mikumu a hlásila na základnu, že „dvě bitevní lodi ztrácející naftu se nacházejí v pozici125 mil západně od Midwaye a směřují západním směrem". Obránci atolu si zhluboka oddechli — znamenalo to, že nepřátelské lodi se od Midwaye vzdalují, ustupují.
Miloš Hubáček, Pacifik v plamenech, Panorama 1980/1990

Použité zdroje

Našli jste v článku chybu?
Vitalia.cz: Voda z Vltavy před a po úpravě na pitnou

Voda z Vltavy před a po úpravě na pitnou

Vitalia.cz: Výživový poradce: Tyhle fešáky jedu celoročně

Výživový poradce: Tyhle fešáky jedu celoročně

Podnikatel.cz: Babišovi se nedá věřit, stěžovali si hospodští

Babišovi se nedá věřit, stěžovali si hospodští

Podnikatel.cz: Rohlik.cz testoval roboty pro rozvážku

Rohlik.cz testoval roboty pro rozvážku

Podnikatel.cz: I vám můžou vykrást značku. Braňte se

I vám můžou vykrást značku. Braňte se

DigiZone.cz: Parlamentní listy: kde končí PR...

Parlamentní listy: kde končí PR...

Lupa.cz: Jak levné procesory změnily svět?

Jak levné procesory změnily svět?

Lupa.cz: Proč jsou firemní počítače pomalé?

Proč jsou firemní počítače pomalé?

Vitalia.cz: Tohle všechno se dá usušit

Tohle všechno se dá usušit

Lupa.cz: Patička e-mailu závazná jako vlastnoruční podpis?

Patička e-mailu závazná jako vlastnoruční podpis?

Vitalia.cz: dTest odhalil ten nejlepší kečup

dTest odhalil ten nejlepší kečup

DigiZone.cz: Nova opět stahuje „milionáře“

Nova opět stahuje „milionáře“

120na80.cz: Galerie: Čínští policisté testují českou minerálku

Galerie: Čínští policisté testují českou minerálku

DigiZone.cz: DVB-T2 ověřeno: seznam TV zveřejněn

DVB-T2 ověřeno: seznam TV zveřejněn

Podnikatel.cz: Tyto pojmy k #EET byste měli znát

Tyto pojmy k #EET byste měli znát

Vitalia.cz: Tahák, jak vyzrát nad zápachem z úst

Tahák, jak vyzrát nad zápachem z úst

Lupa.cz: Odkazy na pirátský obsah mohou být nelegální

Odkazy na pirátský obsah mohou být nelegální

DigiZone.cz: Regionální tele­vize CZ vysílá "Mapu úspěchu"

Regionální tele­vize CZ vysílá "Mapu úspěchu"

Lupa.cz: Jak se prodává firma za miliardu?

Jak se prodává firma za miliardu?

Vitalia.cz: Antibakteriální mýdla nepomáhají, spíš škodí

Antibakteriální mýdla nepomáhají, spíš škodí