ENIGMA
Enigma et ses variantes est une machine électromécanique allemande de cryptage de messages dont l'usage fut répandu au cours de la 2ème G.M.
Elle est le symbole de la victoire des briseurs de codes Alliés, dont on peut estimer que leurs efforts ont écourté la guerre d'au moins un an.
De nombreux sites évoquent l'histoire et le fonctionnement de cette machine et nous invitons le visiteur à lire également ce FICHIER PDF de 92 pages réalisé par des étudiants et fort bien documenté.
A moins de disposer d'un portefeuille bien garni (au moins 30 000 €) et de beaucoup de chance, l'acquisition d'une machine d'époque est une véritable utopie.
Pour faire revivre cette machine, il n'y a guère que cinq solutions :
- En construire une ! (voir quand même sur http://www.tatjavanvark.nl/index.html#works) c'est absolument prodigieux.
- La réaliser en papier (eh oui ! Ça marche) avec les indications données
sur le site : http://dave-reed.com/DIYenigma/index.html
ou
http://mckoss.com/Crypto/Enigma.htm
- Utiliser un programme de simulation sur PC : http://cryptocellar.org/simula/ ou http://users.telenet.be/d.rijmenants/en/enigmasim.htm
et même une feuille de calcul EXCEL :
http://chrisrae.com/programming/index.html
- Construire une réplique électronique :
C'est cette dernière solution que nous avons choisie, largement facilitée par la disponibilité d'un kit comprenant toutes les pièces nécessaires.
Ce kit est en vente sur Internet pour 130,00 € hors frais de port : http://www.cryptomuseum.com/kits
Dans la boite on trouve :
- un circuit époxy double face à trous métallisés, sérigraphié et de qualité professionnelle.
- tous les composants nécessaires ainsi que le microcontrôleur programmé.
- Deux feuilles A3 recto verso donnant les implantations et le schéma complet.
- Une notice (en anglais) reliée de 68 pages en A4 qui est un modèle du
genre. Elle reprend, étape par étape, le montage du circuit dans le style
Heathkit, pour ceux qui connaissent. La mise en route est ensuite décrite pas à
pas. Il y a également la description d'une boite en bois destinée à l'habiller.
Un chapitre entier est consacré avec un luxe de détails au fonctionnement de la
machine mécanique et à son histoire. Il y a même des exemples de messages à
déchiffrer !
Bref, un travail remarquable à la portée d'un néophyte sachant quand même manier le fer à souder et la pince coupante.
Le montage fonctionne dès la dernière soudure effectuée. Il ne reste plus qu'à le mettre en boite et à y ajouter éventuellement quelques accessoires.
C'est ce qui va faire l'objet des descriptions suivantes.
Nous avons mis en téléchargement ICI un dossier contenant l'ensemble des plans et schémas.
ALIMENTATION
La platine est prévue pour être alimentée par un adaptateur 8 à 12 V
alternatif (non fourni) ou par des batteries de 8 à 16 V.
Nous avons choisi de mettre des batteries à l'intérieur du coffret et
rechargées par un petit montage électronique. La prise de l'adaptateur
(alternatif ou continu) a été placée sur la droite de la platine Steckerbrett.
Au-dessous, nous avons une diode LED rouge "batterie faible" qui
clignote pour indiquer qu'il est nécessaire de recharger les batteries.
Un interrupteur sub-miniature a été placé au centre de la Steckerbrett dans un
trou de fixation non utilisé.
ÉCOUTE DU MORSE
La machine mécanique Enigma ne produit pas directement un
code morse. Autour de la machine, il y a deux opérateurs. Le premier se
contente de taper les lettres du message à coder, une par une en attendant à
chaque fois que le deuxième opérateur ait bien noté la lettre provenant du
codage. C'est ce deuxième message qui est alors transmis par un opérateur
radiotélégraphiste.
Dans la version électronique, cette étape est intégrée dans la machine et on
peut entendre les lettres manipulées en morse à condition d'y adjoindre un buzzer
ou un
oscillateur basse-fréquence. On pourrait même envisager de manipuler
directement un émetteur avec ce signal mais c'est strictement interdit par la
législation (cryptage). A noter une sortie RS232 qui permet de brancher un PC en mode
terminal ou bien de relier deux machines.
La prise RS232 a été placée à gauche sur la platine Steckerbrett avec en
dessous, la diode verte du témoin de fonctionnement du microcontrôleur qui a
été déportée de son endroit initial.
LE MONTAGE MECANIQUE
Dans notre projet, nous avons (malheureusement !) caché une grande partie de l'électronique.
Par rapport au montage original, les afficheurs sont soulevés de 6 ou 7 mm par une barrette intermédiaire pour les mettre à la même hauteur que le cache des lettres ce qui va permettre de recouvrir l'ensemble par une plaque horizontale (à 17 mm du circuit). De même, sur la platine Steckerbret les composants dépassant la hauteur des circuits intégrés (réseaux de résistances et condensateurs de découplage), ont été soudés à l'envers du circuit.
Une platine fixée au-dessous du circuit imprimé par des entretoises supporte les circuits imprimés de l'alimentation et du générateur de signaux morse.
Le châssis est perforé au niveau des LEDs jaunes du Lampenfeld de manière à éclairer les lettres sur toute leur surface. Comme dans l'original, les lettres sont blanches sur fond noir (impression jet d'encre sur un transparent ou utilisation du mylar fourni maintenant avec le kit). Une feuille de plastique dépolie, également fournie, est placée contre le mylar pour uniformiser la luminosité traversant les lettres.
Cette plaque en aluminium est peinte en noir satiné (époxy cuit au four) mais pourrait également être anodisée et colorée en noir.
Au niveau des afficheurs une découpe avec filtre rouge permet d'améliorer le contraste.
Les touches posent un petit problème mécanique. Pour rester dans la simplicité et utiliser au maximum des produits standards, nous avons prévu d'utiliser des douilles banane châssis de 4 mm et du tube laiton de diamètre extérieur 4 mm et intérieur 3 mm vendu en longueur de 1 m en magasin bricolage (LEROY, CASTORAMA, BRICONAUTES, etc.). La douille est éventuellement élargie à 4,1 mm si le tube ne coulisse pas bien et la base est fendue à l'aide d'une fraise scie à denture fine de 1,6 mm. Ceci permet, avec un petit bout de corde à piano laiton de 1,5 mm fixé dans le bas du tube, d'assurer l'anti-rotation de la touche.
Vu le nombre de pièces à réaliser (35 au total)
et pour obtenir
un centrage rigoureux du perçage du tube laiton, il est nécessaire
de fabriquer un gabarit dans un bloc d'acier.
Le disque creux
recevant la pastille ronde est usiné au tour dans une barre laiton
de 12 mm, par une fraise en bout de 10 mm et percé au foret de 4
mm.
Les pastilles sont obtenues avec un découpoir "home made" adapté à la dimension intérieure des touches :
Nous avons également réalisé une "table de collage"
destinée à maintenir les touches sur leur tige à la bonne hauteur
pendant la prise de l'Araldite. Les lettres sont collées en dernier
sur le montage terminé, ceci pour compenser les erreurs angulaires
et avoir des lettres parfaitement droites.
Des écrous laiton de 6 au pas de 0,75 ont été taillés dans une barre hexagonale de 10 sur champs. Ils sont destinés à remplacer un des écrous de chaque douille, l'autre servant de contre-écrou.
Le montage avance...
...et est câblé, testé, reste à faire une boite en bois.
MONTAGE FINAL
Le coffret en bois a été réalisé en pin et vernis. Dans le fond de celui-ci, nous avons placé un interrupteur miniature relié au strap N°2 de la platine. Cela permet de choisir le fonctionnement avec génération du morse ou sortie RS232 sur laquelle nous reviendrons.
Dans le couvercle, douze cordons sont
prévus pour faire les liaisons éventuelles entre les douilles du
Steckerbrett.
LIAISON RS232
La liaison série permet de faire afficher sur
un terminal informatique les caractères codés ou bien de relier
deux machines.
Le plus simple
est d'utiliser l'HyperTerminal fourni avec Windows et qui se trouve
dans : Tous les programmes/Accessoires/Communications/HyperTerminal.
Les paramètres de transmission sont :9600 bauds, data 8 bits, 1
bit de stop et pas de parié (9600,8N1)
Il existe cependant d'autres programmes comme Realterm, TeraTerm, Termite, plus ou moins sophistiqués.