ถอดรหัสความลับเครื่อง Enigma จุดเริ่มต้นและจุดจบของสงครามโลกครั้งที่ 2

author :
CREDIT: RUI VIEIRA

     ในภาวะสงครามนั้น ข้อมูลข่าวสารนั้นสำคัญมาก โดยเฉพาะข้อมูลที่จะรั่วไหลไปยังฝ่ายตรงข้าม ที่อาจรู้ถึงความเคลื่อนไวของตัวเอง และต้องพยายามรู้ข่าวสารและการเคลื่อนไหวของฝ่ายตรงข้ามให้ได้มากที่สุด ดังนั้นการใช้เทคโนโลยีในการสื่อสารนั้นก็มีความสำคัญ ประเทศที่มีกองกำลังมาก ยิ่งต้องการติดต่อสื่อสารโดยเฉพาะคำสั่งจากฐานบัญชาการ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองนั้นยังมีข้อจำกัดทางเทคโนโลยีเพื่อติดต่อสื่อสาร การจะติดต่อสื่อสารช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ส่วนใหญ่จะติดต่อด้วยสัญญาณคลื่นวิทยุ ซึ่งจะมีส่วนประมวลผลเพื่อรับ/ส่ง สัญญาณคลื่นวิทยุ ปัญหาก็คือ การที่คลื่นวิทยุนั้นส่งข้อมูลผ่านชั้นบรรยากาศ ทำให้ง่ายต่อการดักจับและถอดรหัสข้อมูล จึงเป็นที่มาของนักวิศวกรชาวเยอรมันคิดค้นเครื่อง enigma ขึ้นมา ซึ่งเป็นเครื่องที่เข้ารหัสข้อมูลชั้นสูง และตอนนั้นเชื่อว่าไม่สามารถมีใครที่จะถอดรหัสจากเครื่องนี้ได้ ทำให้กองทัพนาซี นำเครื่อง enigma นี้ไปใช้ในการรับส่งข้อมูลข่าวสาร ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2


ส่วนประกอบของเครื่อง enigma
     เครื่อง enigma นั้นเป็นเครื่องระบบไฟฟ้าเชิงกล ที่ประกอบไปด้วย

ภาพเครื่อง Enigma

Keyboard ประกอบไปด้วย 26 Key ซึ่งประกอบไปด้วยตัวอักษร A-Z ซึ่งส่วนของ Keyboard นี้เองจะใช้ป้อนข้อความที่ต้องการเข้ารหัส

Plugboard เป็นส่วนที่ใช้ในการแปลงสัญญาณข้อความก่อนที่จะส่งไปให้ Rotor machines  เช่นรับ input จาก Keyword เป็น A หลังจากผ่านตัว Plugborad จะถูกเปลี่ยนเป็น Y และส่งค่า Y ให้ Rotor machines ต่อไป

Rotors (Scramblers) ในเครื่อง enigma นั้นจะประกอบไปด้วย 5 rotorตัวแรกคือ static rotor 9 เฟืองชุดนี้จะทำงานไม่ซับซ้อน คอยรับค่าจาก Keyword หากมี Input เป็น B ตัว static rotor จะยังคงรับค่าเป็น B ยังไม่มีการปลงสัญญาณแต่อย่างใด

Rotor สามตัว แต่ละ rotor จะมีตัวอักษรภาษาอังกฤษ 26 ตัวอักษรติดอยู่(A-Z) โดย rotor นั้นจะเป็นส่วนที่เป็นชุดเฟืองหมุนไปมา เฟืองแต่ละตัวจะมีรอบหมุนที่ไม่เท่ากัน ซึ่งส่งผลให้เราป้ายข้อความเดิมไปแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้ก็จะไม่เหมือนเดิม การทำงานจะเชื่อมกันจากตัวหมุนขวาสุดไปยังตัวหมุนซ้ายสุด มีการเชื่อมโยงกันแบบซับซ้อน

ตัวที่ห้า Reflector ทำหน้าที่แปลงตัวอักษร เช่น input B ตัว reflector จะทำการแปลงเป็น E เป็นต้น

หาดูการทำงานแล้วมีชุดเฟือง 5 ถึงตัวที่ทำงานอย่างซับซ้อน คอยแปลงตัวอักษรจากค่าที่รับมาจาก Keyboard เป็นอักษรอย่างอื่น เหตุผลที่ต้องมีกลไกลอย่างซับซ้อนนี้ก็เพราะ ไม่ต้องการให้คนอื่นถอดรหัสข้อความได้

ภาพ rotor 3 ตัวที่อยู่ในเครื่อง enigma | Ref.

Lampboard เป็นส่วนที่ใช้ในการแสดงผลหลังจากข้อความถูกเข้ารหัสเสร็จแล้วเช่น ก่อเข้ารหัสพิมพ์ G ไป แต่หลังจากเข้ารหัสแล้วจะถูกเปลี่ยนเป็น S ซึ่งตัว Lampboard จะเป็นส่วนที่แสดงผลลัพธ์

การทำงานของเครื่อง enigma
ภาพรวมการทำงานของเครื่อง enigma | Ref.

     ขึ้นตอนการทำงานของเครื่อง enigma คือเริ่มแรกจะรับ Input จาก keyword เช่น พิมพ์ตัว T เข้าไป จากนั้น Plugboard จะมีกลไกลแปลงจาก T เป็นค่า K ก่อนส่งให้ Static rotor เฟืองตัวแรกรับค่าจาก Plugboard แต่ยังไม่มีการแปลงข้อมูลใดๆจะรับค่าแล้วส่งต่อไปยังเฟืองทั้ง 3 ตัวจากขวาสุดไปซ้ายสุด โดยชุดเฟืองแต่ละชุดจะมีการรับข้อมูลเข้ามาและแปลงข้อมูลและส่งออกข้อมูลที่แตกต่างจากค่าที่รับเข้ามา เนื่องจากชุดเฟืองแต่ละชุดจะมีรอบหมุนที่ไม่เหมือนกน ดังนั้นถึงแม้จะเป็นข้อความเดียวกันก็จะได้รับผลลัพธ์ที่ต่างกัน ค่าที่ถูกส่งออกจากเฟืองตัวซ้ายสุดจะถูกส่งเข้า Reflector เพื่อจะทำการแปลงข้อมูลอีกรอบหนึ่ง ก่อนถูกส่งกลับไปเพื่อไปแสดงผลยัง Lampboard หากใครสนใจดูกลไกลการเข้ารหัสของเครื่อง enigma แล้ว สามารถทำลองการเข้ารหัสได้ที่ http://enigmaco.de/enigma/enigma.html


แอลัน แมธิสัน ทัวริง (Alan Mathison Turing) ผู้เผยรหัสลับของเครื่อง enigma



     ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 มีหลายชาติพยายามคิดค้นการแกะรอยข้อความของกองทัพนาซีแต่ไม่เป็นผลสำเร็จ จนกระทั่งแอลัน ทัวริง เป็นนักคณิตศาสตร์ นักตรรกศาสรตร์ นักรหัสวิทยา ซึ่งเป็นชาวอังกฤษ ได้สร้างเครื่องจักรทัวริงขึ้นมาเพื่อถอดรหัสข้อความจากกองทัพนาซี โดยแอลัน ทัวริงได้สร้างเครื่องถอดรหัสที่ชื่อว่า The bombe ขึ้นมาเพื่อถอดหรัสเครื่อง enigma ผลจากการถอดหรัสได้จากเครื่อง enigma นั้นสามารถช่วยให้สงครามจบเร็วขึ้น 2 ปีกและสามารถช่วยชีวิตผู้คนได้กว่า 14-21 ล้านคน นอกจากผลงานการถอดรหัสจากเครื่อง enigma แล้ว แอลัน ทัวริง ยังมีผลงานวิชาการด้านคอมพิวเตอร์อื่นๆอีกมากมาย จนได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งวิทยาการคอมพิวเตอร์ และ AI ชื่อของเขายังได้ถูกนำไปตั้งรางวัลที่มอบให้แก่นักคอมพิวเตอร์ชื่อว่า Turing Award ซึ่งเป็นรางวัลที่มีเกียร์ติสูงสุงของศาสตร์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ หรือเปรียบเสมืองรางวัลโนเบลในวงการคอมพิวเตอร์ก็ว่าได้

 Reference:
1. https://www.royalsignalsmuseum.co.uk/ww1-ww2-communications/
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Rotor_machine
3. http://www.klauspommerening.de/Cryptology/Classic/5_Rotor/Rotor.pdf
4. http://enigma.louisedade.co.uk/howitworks.html
5. https://en.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing


ป้ายกำกับ

แสดงเพิ่มเติม

บทความยอดนิยม

รูปภาพ

Software Development Life Cycle (SDLC) คืออะไร ทำไมจำเป็นต่อการพัฒนาซอฟต์แวร์

     Software development life cycle (SDLC) เป็นกระบวนการที่ใช้ในการพัฒนาซอฟต์แวร์ โดยได้มีการกำหนดขั้นตอนต่างๆ เพื่อสามารถพัฒนาและส่งมอบซอฟต์แวร์ ได้อย่างมีคุณภาพและสมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้ว SDLC จะประกอบไปด้วย 6 ขั้นตอนได้แก่  การวางแผน  การเก็บรวบรวม Requirement  การออกแบบซอฟต์แวร์  การพัฒนา ซอฟต์แวร์  การทดสอบ ซอฟต์แวร์  การบำรุงรักษา ซอฟต์แวร์ ขั้นตอนกระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์ - Software Development Life Cycle 1. การวางแผน (Planning) เป็นการวางแผนในการพัฒนาซอฟต์แวร์ ใน Phase นี้ Program manager, Project Manage จะวางแผนใน Project ว่าจะใช้ระยะเวลาในการพัฒนาซอฟต์แวร์เท่าไหร่ (Time) มี Feature อะไรบ้างที่จะพัฒนา (Scope) มีจำนวนคนที่จะใช้พัฒนาซอฟต์แวร์กี่คน (Resource) วางแผนว่าใครหรือองค์​กรไหนที่จะมีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาซอฟต์แวร์ได้บ้างเช่น หากทำ Application เกี่ยวกับการซื้อขายหุ้นก็ต้องอาศัยกฏ ข้อบังคับต่างๆของ กลต เข้ามาเป็นปัจจัยการออกแบบซอฟต์แวร์ด้วย วางแผนเพื่อเก็บ Requirement, Design Software และการทดสอบซอฟต์แวร์ การมีข้อมูลที่ละเอียดจะช่วยให้การวางแผนงานได้อย่างแม่นยำจะช่วยลดความ
รูปภาพ

Automation testing หรือ การทดสอบซอฟต์แวร์อัตโนมัติ คืออะไร ทำไมถึงสำคัญต่อการทดสอบซอฟต์แวร์

     การทดสอบซอฟต์แวร์นั้นถือเป็นกระบวนการอย่างหนึ่งในการพัฒนาซอฟต์แวร์ เพื่อหาข้อผิดพลาดและป้องกันข้อผิดพลาดที่จะเกิดขึ้น ช่วยให้ซอฟต์แวร์ที่พัฒนานั้นมีประสิทธิภาพ ซึ่งในช่วงการทดสอบซอฟต์แวร์นั้น กระบวนการสำคัญที่ Tester จะใช้ในการทดสอบคือ Manual Testing เป็นการหาข้อผิดพลาดโดยใช้คนเข้าไปตรวจสอบดูว่าซอฟต์แวร์มีข้อผิดพลาดตรงไหนหรือไม่ ยกตัวอย่างเช่น หากซอฟต์แวร์มีการเปลี่ยนแปลง มี New feature ใหม่ขึ้นมา tester จะมีการทดสอบแบบ Regression testing คือการ Run test case เก่าๆ เพื่อดูว่าซอฟต์แวร์มีข้อผิดพลาดหรือไม่ หากพิจารณาดูแล้ว ค่อนข้างจะเป็นงานที่ทำซ้ำและเสียทั้งเวลา ปัจจุบันจึงมีแนวคิดที่จะนำงานที่ทำซ้ำๆนั้นไปทำเป็น Automation หรือทำให้เป็นระบบอัตโนมัติขึ้นมา เช่น ต้องการทดสอบหน้าของการสมัครสมาชิก ซึ่งข้อมูลที่ต้อง Input เข้าไป ผลที่คาดหวัง ค่อนข้างจะมีค่าที่แน่นอนอยู่แล้ว ซึ่งเราสามารถทำการทดสอบลักษณะแบบนี้ให้เป็น Automation testing ได้ หรืออาจจะมองว่าเรากำลังสร้างหุ่นยนต์ขึ้นมาเพื่อทดสอบซอฟต์แวร์นั่นเอง เข้าใจรูปแบบของการทดสอบกัน ก่อนจะรู้จัก automate test       แน่นอนว่าในการทดส
รูปภาพ

ม.ปลายอยากเข้าสายคอม วิทยาการคอม วิศวกรรมคอม เตรียมตัวอย่างไร ต้องมีพื้นฐานอะไรบ้าง

      สำหรับใครคนไหนที่อยู่ ม.ปลายและสนใจอยากเรียนในสายคอม วิศวกรรมคอมพิวเตอร์หรือสาขาอื่นๆที่ใกล้เคียงในบทความนี้จะเป็นการแนะนำว่าในสาขาวิชาที่เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ใช้ความสามารถอะไรบ้าง เช่น ในสาขาวิชานี้จะต้องเขียนโปรแกรมแต่ไม่แน่ใจว่าจะสามารถเขียนได้ไหม เรียนไม่เก่ง เกรดไม่ดีจะเรียนคอมได้ไหม ก่อนจะเรียนต้องใช้ความรู้อะไรบ้าง ในบทความนี้จะอธิบายเพื่อให้เราเตรียมตัวที่จะเข้าเรียนได้ง่ายและสนุกกับการเรียนในสาขาวิชาที่เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์นี้ หลักสูตรที่โรงเรียนบอกได้หรือไม่ว่าเหมาะที่จะเรียนในสายคอมพิวเตอร์หรือไม่      ในหลักสูตรของแต่ละโรงเรียนที่มีอยู่ในตอนนี้นั้นไม่วัดถึงความถนัดตัวเราเองว่าเหมาะที่จะเป็นนักคอมพิวเตอร์ไหม ในชีวิตจริงบางคนเป็นนักคอมพิวเตอร์เพราะชื่นชอบในสายคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยี บางคนเป็นนักคอมพิวเตอร์ได้ทั้งๆที่ไม่มีโอกาสใช้คอมพิวเตอร์ บางคนเป็นนักคอมพิวเตอร์ได้ทั้งๆที่ไม่ได้จบเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์เลย บางคนเป็นนักคอมพิวเตอร์ได้เพราะเกิดจากการเล่มเกม เป็นต้น แม้กระทั่งในชีวิตจริงยังไม่มีตัวชี้วัดไหนที่จะชี้วัดว่าการจะเป็นนักคอมพิวเตอร์ต้องจบอะไรทำอะไรมาก่อน สิ่งสำคัญขอ
รูปภาพ

วิธีเก็บ วิเคราะห์ รวบรวม requirement อย่างไรให้มีประสิทธิภาพ

     การเก็บ Requirement เป็นกระบวนหนึ่งในการพัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อค้นหา รวบรวม หรือสกัด  ความต้องการ  ว่าจะสามารถรวบรวมได้จากแหล่งใดได้บ้าง เป็นการเก็บความต้องการเพื่อให้เป็นไปตามวัตถุประสงค์ของการพัฒนาซอฟต์แวร์ ความยากของการเก็บรวบรวมความต้องการนั้นคือเราจะเก็บ Requirements อย่างไรให้ได้ Requirements ที่ดี ไม่คลุมเครือ เข้าใจปัญหาอย่างแท้จริง เข้าถึงความต้องการที่แท้จริงของผู้ใช้งาน ก่อนที่จะมีการเก็บ Requirements ต้องทำความเข้าใจขององค์กรเราก่อนว่าองค์กรเราเป็นอย่างไร เพื่อ Requirements จะตอบโจทย์ตามวัตถุประสงค์ขององค์กรเรา เป้าหมายขององค์กร การศึกษาเป้าหมายขององค์กรก่อนนั้นเพื่อให้เราเข้าใจว่าองค์กรมีเป้าหมายในการพัฒนาซอฟต์แวร์อย่างไร เช่น นำซอฟต์แวร์มาใช้เพื่อลดต้นทุน นำซอฟต์แวร์มาใช้เพื่อเพิมประสิทธิภาพในการผลิตได้ เป็นต้น เข้าในถึงกฎในการดำเนินธุรกิจ  การจะผลิตซอฟต์แวร์ให้กับองค์กรใดๆได้นั้น ควรศึกษาทำความเข้าใจเกี่ยวกับกฎในการดำเนินธุรกิจนั้นๆด้วยว่าองค์กรนั้นมีกฎใดเข้ามาเกี่ยวข้องบ้าง เช่น ธุรกิจด้านประกันก็ต้องใช้กฎของ คปภ. มาเป็นปัจจัยในการพัฒนาซอฟต์แวร์ด้วย ผู้ที่จะ
รูปภาพ

Performance Test คือ อะไร วัดประสิทธิภาพของระบบ ล่มไม่ล่ม จะรู้ได้อย่างไร

      Performance Testing   คือ  ตัวชีวัดถึงประสิทธิภาพของซอฟต์แวร์เราได้ว่าซอฟตร์แวร์ที่เราพัฒนาขึ้นมานั้นมีการสอบสนองเร็วหรือช้าหรือหากมีจำนวนผู้ใช้งานเข้ามามากๆแล้วระบบเราจะยังสามารถทำงานได้หรือไม่ ซึ่งการทำ Performance Testing นั้นจะทำให้เราทราบถึงข้อจำกัดและข้อผิดพลาดเชิงประสิทธิภาพได้ก่อนที่ลูกค้าจะพบ ตัวอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นบ่อยคือ การประกาศผลหรือคะแนนสอบผ่านเว็บไซต์ ลักษณะของกิจกรรมที่เกิดขึ้นนั้นพบว่ามีผู้ใช้งานเป็นจำนวนมากเข้าใช้งานบนเว็บไซต์พร้อมๆกันทำให้ระบบล่ม ซึ่งหากเราได้ศึกษาเกี่ยวกับ Performance ของระบบแล้วเราอาจจะเข้าใจมากขึ้นว่าทำไมระบบถึงล่งและจะหาทางป้องกันได้อย่างไรซึ่งบทความนี้จะมีคำตอบให้อย่างแน่นอน      การทดสอบแบบ Performance Test นั้นเป็นการทดสอบอยู่ในกลุ่มของ Non-Functional testing ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ซอฟต์แวร์สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ง่ายต่อการบำรุงรักษา ลดความเสี่ยงต่างๆที่อาจจะเกิดขึ้น โดยในกลุ่มของ Non-Functional testing สามารถแบ่งประเภทที่จะทดสอบออกเป็นอีกหลายประเภทและ Performance testing ก็เป็นหนึ่งประเภทที่จะต้องสนใจในการทดสอบของ
รูปภาพ

8 สิ่งที่ AI จะมาเปลี่ยนโลกในอนาคต

     AI (Artificial Intelligence) หรือ ปัญญาประดิษฐ์ เป็นโปรแกรมที่เขียนขึ้นมาให้มีความคล้ายกับสมองของมนุษย์ มีความสามารถในการรับรู้สถานะการณ์ต่างๆได้ มีความสามารถในการเรียนรู้เองได้ สามารถคิด วิเคราะห์และตัดสินใจเองได้ AI ไม่ใช่สิ่งที่ใหม่เพราะมีการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1956 มาจนถึงปัจจุบัน สิ่งที่ AI กำลังได้รับความสนใจก็เพราะ AI มีความฉลาดมากขึ้น บางเรื่องสามารถทำได้ดีกว่ามนุษย์แล้ว ปัจจุบันงานวิจัยที่ศึกษาเกี่ยวกับเรื่อง AI และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับเรื่อง AI นั้นมีมากเป็นอันดับที่ 1 เทียบกับงานวิจัยในเรื่องอื่นๆ ทำให้สามารถคาดเดาได้ว่า ในอนาคตอันใกล้นี้ AI จะมีผลกับชีวิตประจำวันของเราเป็นอย่างมาก 1. รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติแบบ Full Automation ภาพการตรวจจับวัตถุของรถยนต์ tesla      รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติอาจไม่ใช่สิ่งใหม่ใหม่ เพราะมีการพัฒนามานานแล้ว แต่ความฉลาดของระบบขับเคลื่อนแบบอัตโนมัตินั้นจะฉลาดมากขึ้นไปเรื่องๆ ปัจจุบันการขับเคลื่อนของรถยนต์นั้นยังมีข้อจำกัดอยู่ บางสถานการณ์ยังต้องการใช้คนเข้ามาช่วยในการตัดสินใจ ในอนาคตคนไม่จำเป็นต้องตัดสินใจอีกเลย เพราะระบบจะสามาร