Колосс компьютер - Colossus computer

Колосс компьютер
Colossus.jpg
Компьютер Colossus Mark 2, которым управляет Ренс . Наклонная панель управления слева использовалась для установки «штифтов» (или «кулачков») моделей Lorenz. Справа - «прикроватный» бумажный ленточный транспорт.
Разработчик Томми Флауэрс при поддержке Сидни Бродхерста, Уильяма Чендлера и для машин Mark 2 Аллена Кумбса
Производитель Почтовое отделение Научно-исследовательская станция
Тип Электронный цифровой программируемый компьютер специального назначения
Поколение Компьютер первого поколения
Дата выхода
Снято с производства 1960 г.
Отгружено единиц 12
СМИ
Процессор Индивидуальные схемы с использованием термоэмиссионных клапанов и тиратронов . Всего 1600 в Mk 1 и 2400 в Mk 2. Также реле и шаговые переключатели.
объем памяти Нет (без ОЗУ )
Отображать Панель контрольной лампы
Вход Бумажная лента до 20000 × 5-битных символов в непрерывном цикле
Власть 8,5 кВт

Colossus - это набор компьютеров, разработанный британскими взломщиками кодов в 1943–1945 годах для помощи в криптоанализе шифра Лоренца . Колосс использовал термоэмиссионные клапаны (вакуумные трубки) для выполнения логических и счетных операций. Колосс, таким образом , рассматривается как первый в мире программируемый , электронный , цифровой компьютер, хотя он был запрограммирован с помощью переключателей и разъемов , а не с помощью хранимой программой .

Colossus был разработан телефонным инженером-исследователем Главпочтамта (GPO) Томми Флауэрс для решения задачи, поставленной математиком Максом Ньюманом из Государственной школы кодов и шифров (GC&CS) в Блетчли-парке . Использование вероятности в криптоанализе Аланом Тьюрингом (см. Banburismus ) способствовало его разработке. Иногда ошибочно утверждается, что Тьюринг разработал Колосса, чтобы помочь криптоанализу Загадки . Машиной Тьюринга, которая помогла расшифровать Энигму, была электромеханическая Бомба , а не Колосс.

Опытный образец, Colossus Mark 1 , как было показано, работал в декабре 1943 года и использовался в Блетчли-парке к началу 1944 года. Улучшенный Colossus Mark 2, в котором использовались регистры сдвига для пятикратного увеличения скорости обработки, впервые заработал 1 июня 1944 года, как раз в 1944 году. время высадки в Нормандии в день "Д". К концу войны десять «Колоссов» находились в эксплуатации, а одиннадцатый вводился в строй. Использование этих машин в Блетчли-парке позволило союзникам получить огромное количество высокоуровневой военной разведки из перехваченных радиотелеграфных сообщений между немецким верховным командованием ( OKW ) и их армейскими командованиями по всей оккупированной Европе.

Существование машин Colossus держалось в секрете до середины 1970-х годов. Все машины, кроме двух, были разобраны на такие мелкие части, что их использование невозможно было предположить. Две оставшиеся машины были в конечном итоге разобраны в 1960-х годах. В 2008 году Тони Сейл и группа добровольцев завершили работающую перестройку Mark 2 Colossus ; он выставлен в Национальном музее вычислительной техники в Блетчли-парке .

Назначение и происхождение

Шифровальная машина Lorenz SZ42 со снятыми крышками в Национальном музее вычислительной техники в Блетчли-парке.
В машинах Лоренц SZ были 12 колес, каждое с разным количеством кулачков (или «булавки»).
Номер колеса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Название колеса БП ψ 1 ψ 2 ψ 3 ψ 4 ψ 5 μ 37 μ 61 χ 1 χ 2 χ 3 χ 4 χ 5
Количество кулачков (штифтов) 43 год 47 51 53 59 37 61 41 год 31 год 29 26 год 23

Компьютеры Colossus были использованы для помощи дешифратора перехвачено радио телетайпа сообщения , которые были зашифрованы с использованием неизвестного устройства. Согласно разведывательной информации, немцы называли беспроводные системы передачи телетайпов "Sägefisch" ( рыба- пила). Это привело британцев назвать зашифрованное немецкий телетайпа трафик « Рыба », и неизвестную машину и ее перехваченных сообщений « Тунец » (tunafish).

Прежде чем немцы повысили безопасность своих рабочих процедур, британские криптоаналитики диагностировали работу невидимой машины и создали ее имитацию, названную « Британский туннель ».

Было установлено, что машина имела двенадцать колес и использовала метод шифрования Вернама для символов сообщений в стандартном 5-битном телеграфном коде ITA2 . Это было сделано путем объединения символов открытого текста с потоком ключевых символов с использованием логической функции XOR для создания зашифрованного текста .

В августе 1941 года из-за ошибки немецких операторов были переданы две версии одного и того же сообщения с идентичными настройками машины. Они были перехвачены и обработаны в Блетчли-парке. Сначала Джон Тилтман , очень талантливый криптоаналитик GC&CS, получил ключевой поток из почти 4000 символов. Затем Билл Тютт , недавно прибывший член Исследовательского отдела, использовал этот ключевой поток для разработки логической структуры машины Лоренца. Он пришел к выводу, что двенадцать колес состояли из двух групп по пять, которые он назвал колесами χ ( chi ) и ψ ( psi ), а оставшиеся два он назвал μ ( mu ) или «моторными» колесами. В чи колесах регулярно ступенчатые с каждым письмом , которое было зашифровано, в то время как пси колесо активизировало нерегулярно, под контролем моторных колес.

Кулачки на колесах 9 и 10 в поднятом (активном) и опущенном (неактивном) положениях. Активный кулачок изменил значение бита на противоположное (0 → 1 и 1 → 0).

С достаточно случайным потоком ключей шифр Вернама удаляет свойство естественного языка сообщения открытого текста иметь неравномерное частотное распределение различных символов, чтобы обеспечить равномерное распределение в зашифрованном тексте. Машина Tunny справилась с этим хорошо. Однако криптоаналитики выяснили, что, исследуя частотное распределение межсимвольных изменений в зашифрованном тексте, вместо простых символов, было отклонение от единообразия, которое обеспечивало путь в систему. Это было достигнуто с помощью «различения», при котором каждый бит или символ был обработан операцией XOR с его преемником. После того, как Германия капитулировала, союзные войска захватили машину Tunny и обнаружили, что это была электромеханическая шифровальная машина Lorenz SZ ( Schlüsselzusatzgerät , шифровальное приложение).

Чтобы расшифровать переданные сообщения, нужно было выполнить две задачи. Первой была «поломка колеса», которая была открытием кулачкового механизма для всех колес. Эти шаблоны были созданы на машине Лоренца и затем использовались в течение фиксированного периода времени для последовательности различных сообщений. Каждая передача, которая часто содержала более одного сообщения, шифровалась с различным начальным положением колес. Алан Тьюринг изобрел метод ломки колес, который стал известен как Тьюрингери . Техника Тьюринга получила дальнейшее развитие в «Прямоугольнике», для которого Колосс мог создавать таблицы для ручного анализа. У Colossi 2, 4, 6, 7 и 9 был «гаджет» для помощи в этом процессе.

Второй задачей была «установка колес» , которая определяла начальные положения колес для конкретного сообщения и могла быть предпринята только после того, как были известны образцы кулачков. Именно для этой задачи изначально был разработан Колосс. Чтобы определить начальную позицию колес хи для сообщения, Colossus сравнил два символьных потока, подсчитывая статистику оценки программируемых логических функций. Двумя потоками были зашифрованный текст, который считывался на высокой скорости с бумажной ленты, и поток ключей, который был сгенерирован внутренне, в имитации неизвестной немецкой машины. После серии различных прогонов Colossus для обнаружения вероятных настроек chi -wheel они были проверены путем изучения частотного распределения символов в обработанном зашифрованном тексте. Колосс произвел эти подсчеты частоты.

Процессы дешифрования

Обозначение
простой текст
ключ - последовательность символов, используемая в двоичном XOR с
открытым текстом, чтобы дать зашифрованный текст
компонент ци в ключе
psi компонент ключа
расширенный пси - фактическая последовательность символов добавлены
в пси колеса, в том числе , когда они не делают шаг вперед
зашифрованный текст
de- chi - зашифрованный текст с удаленным компонентом chi ключа
любой из вышеперечисленных XOR с его преемником или битом
операция XOR
Сокращение Bletchley Park для кодового пространства телеграфии (ноль)
Блетчли Парк обсчитывать для телеграфии кода знака (один)

Используя разность и зная, что пси- колеса не продвигаются с каждым символом, Тутте выяснил, что попытка всего двух разностных битов (импульсов) потока хи против разностного шифротекста даст статистику, которая не является случайной. Это стало известно как «взлом 1 + 2» Тутте . Он включал вычисление следующей логической функции:

и подсчет количества раз, когда он давал «ложь» (ноль). Если это число превышало предварительно определенное пороговое значение, известное как «установленная сумма», оно распечатывалось. Криптоаналитик изучит распечатку, чтобы определить, какое из предполагаемых начальных положений наиболее вероятно будет правильным для колес chi -1 и chi -2.

Затем этот метод будет применен к другим парам или одиночным импульсам, чтобы определить вероятное начальное положение всех пяти колес ци . Отсюда можно было получить деци (D) зашифрованного текста, из которого можно было удалить компонент psi вручную. Если распределение частоты символов в знаменателе чи версии шифротекста было в пределах определенных границ, «колесо установка» из чи колес считаются, была достигнута, и настройка сообщений и де- ч были переданы в « Testery » . Это была секция в Блетчли-парке, возглавляемая майором Ральфом Тестером, где большая часть работы по расшифровке выполнялась ручными и лингвистическими методами.

Колосс также мог определить начальное положение пси и моторных колес, но это было сделано не так много до последних нескольких месяцев войны, когда было много доступных Колоссов и количество сообщений Тунни уменьшилось.

Дизайн и конструкция

Colossus был разработан для " Newmanry ", секции, возглавляемой математиком Максом Ньюманом, который отвечал за машинные методы против 12-роторной онлайновой шифровальной машины Lorenz SZ40 / 42 (кодовое название Tunny, от "tunafish"). Дизайн Колосса возник в результате предыдущего проекта, по которому производилась счетная машина, получившая название « Хит Робинсон ». Хотя он подтвердил концепцию машинного анализа для этой части процесса, изначально он был ненадежным. Электромеханические части были относительно медленными, и было трудно синхронизировать две закрученные бумажные ленты , одна из которых содержала зашифрованное сообщение, а другая представляла часть ключевого потока машины Лоренца, также ленты имели тенденцию растягиваться при чтении с точностью до 2000 знаков в секунду.

Ступенчатый переключатель предположительно с оригинального Колосса, подаренного директором GCHQ директору АНБ в ознаменование 40-й годовщины Соглашения UKUSA в 1986 году.

Томми Флауэрс М.Б.Э. был старшим инженером-электриком и руководителем группы коммутации на исследовательской станции почтового отделения в Доллис-Хилл . До своей работы над Colossus он работал с GC&CS в Блетчли-парке с февраля 1941 года, пытаясь улучшить бомбы , которые использовались в криптоанализе немецкой шифровальной машины Enigma. Его порекомендовал Максу Ньюману Алан Тьюринг, который был впечатлен его работой над Бомбами. Основные компоненты машины Хита Робинсона были следующими.

  • Механизм переноса и чтения ленты, который запускал закольцованный ключ и ленты сообщений со скоростью от 1000 до 2000 символов в секунду.
  • Блок комбинирования, реализующий логику метода Тутте .
  • Счетный блок, разработанный CE Wynn-Williams из Telecommunications Research Establishment (TRE) в Малверне, который подсчитывал, сколько раз логическая функция возвращала заданное значение истинности .

Флауэрс был привлечен, чтобы спроектировать комбайн Хита Робинсона. Он не был впечатлен системой ключевой ленты, которую нужно было синхронизировать с лентой сообщений, и по собственной инициативе он разработал электронную машину, которая устранила необходимость в ключевой ленте, имея электронный аналог ленты Лоренца ( Tunny) машина. Он представил эту конструкцию Максу Ньюману в феврале 1943 года, но идея о том, что предложенные от одной до двух тысяч термоэмиссионных клапанов ( вакуумные лампы и тиратроны ) могут надежно работать вместе, была встречена с большим скептицизмом, поэтому в Доллис Хилл было заказано больше Робинзонов. Флауэрс, однако, знал из своих довоенных работ, что большинство отказов термоэмиссионных клапанов происходит в результате тепловых напряжений при включении питания, поэтому отказ от выключения машины снижает частоту отказов до очень низкого уровня. Кроме того, если нагреватели запускались при низком напряжении, а затем медленно доводились до полного напряжения, термическое напряжение снижалось. Сами клапаны могли быть впаяны во избежание проблем со вставными основаниями, которые могли быть ненадежными. Флауэрс настаивал на своей идее и заручился поддержкой директора исследовательской станции У. Гордона Рэдли.

Флауэрс и его команда из примерно пятидесяти человек в группе переключения потратили одиннадцать месяцев с начала февраля 1943 года на проектирование и создание машины, которая обходилась без второй ленты Хита Робинсона, генерируя схемы колес в электронном виде. Флауэрс потратил на проект часть своих денег. Этот прототип, Mark 1 Colossus, содержал 1600 термоэмиссионных клапанов (трубок). Он удовлетворительно проработал на Доллис-Хилл 8 декабря 1943 года и был разобран и отправлен в Блетчли-Парк, куда он был доставлен 18 января и повторно собран Гарри Фенсомом и Доном Хорвудом . Он был введен в эксплуатацию в январе и успешно атаковал свое первое сообщение 5 февраля 1944 года. Это было большое сооружение, получившее название «Колосс», предположительно операторами WRNS . Однако в записке, хранящейся в Национальном архиве, написанной Максом Ньюманом 18 января 1944 года, говорится, что «Колосс прибывает сегодня».

Во время разработки прототипа была разработана улучшенная конструкция - Mark 2 Colossus. Четыре из них были заказаны в марте 1944 года, а к концу апреля их количество было увеличено до двенадцати. На Доллиса Хилла оказывали давление, чтобы к 1 июня заработали первые из них. Аллен Кумбс взял на себя руководство производством Mark 2 Colossi, первый из которых, содержащий 2400 клапанов, был введен в эксплуатацию в 08:00 1 июня 1944 года, как раз во время вторжения союзников в Нормандию в день " Д" . Впоследствии Колоссы доставлялись примерно по одному в месяц. Ко времени Дня Победы в Блетчли-парке работало десять колоссов, и уже началась сборка одиннадцатого.

Колосс 10 с расширенной кроватью в блоке H в Блетчли-парке в помещении, где сейчас находится галерея Тунни Национального музея вычислительной техники.

Основные агрегаты конструкции Mark 2 были следующими.

  • Ленточный транспорт с 8-ми фотоэлементным считывающим устройством.
  • Шесть символов FIFO - регистр сдвига .
  • Двенадцать тиратронных кольцевых накопителей, имитирующих машину Лоренца, генерирующую поток битов для каждого колеса.
  • Панели переключателей для задания программы и «заданной суммы».
  • Набор функциональных блоков, выполняющих логические операции.
  • «Счетчик пролета», который может приостанавливать подсчет части ленты.
  • Главный элемент управления, который обрабатывал тактирование, сигналы запуска и остановки, считывание показаний счетчика и печать.
  • Пять электронных счетчиков.
  • Электрическая пишущая машинка.

Большую часть дизайна электроники разработал Томми Флауэрс, которому помогали Уильям Чендлер, Сидни Бродхерст и Аллен Кумбс; с Эри Спейт и Арнольдом Линчем, разрабатывающими фотоэлектрический механизм считывания. Кумбс вспомнил, как Флауэрс создал черновой набросок своего дизайна, разорвав его на части, которые он раздал своим коллегам, чтобы они сделали детальный дизайн и заставили свою команду изготовить его. Mark 2 Colossi были в пять раз быстрее и проще в эксплуатации, чем прототип.

Ввод данных в Colossus осуществлялся путем фотоэлектрического считывания с бумажной ленты транскрипции зашифрованного перехваченного сообщения. Это было организовано в непрерывный цикл, чтобы его можно было читать и перечитывать несколько раз - не было внутренней памяти для данных. Конструкция решила проблему синхронизации электроники со скоростью ленты сообщений, генерируя тактовый сигнал при считывании отверстий в звездочках. Таким образом, скорость работы ограничивалась механикой чтения ленты. Во время разработки ленточный ридер тестировался со скоростью до 9700 символов в секунду (53 мили в час) до того, как лента распалась. Таким образом, 5000 символов в секунду (40 футов / с (12,2 м / с; 27,3 миль в час)) были выбраны как скорость для обычного использования. Флауэрс разработал шестизначный регистр сдвига, который использовался как для вычисления дельта-функции (ΔZ), так и для тестирования пяти различных возможных начальных точек колес Танни на пяти процессорах. Этот пятисторонний параллелизм позволял выполнять пять одновременных тестов и подсчетов, обеспечивая эффективную скорость обработки 25 000 символов в секунду. В вычислениях использовались алгоритмы, разработанные В. Т. Тутте и его коллегами для расшифровки сообщения Tunny.

Операция

Панель выбора колосса, показывающая, среди прочего, выбор дальней ленты на кровати и для ввода в алгоритм: Δ Z , Δ и Δ .

Ньюманри укомплектован криптоаналитиками, операторами Королевской военно-морской службы женщин (WRNS), известной как «Крапивники», и инженерами, которые постоянно находятся под рукой для обслуживания и ремонта. К концу войны штатный состав составлял 272 врена и 27 человек.

Первым делом при использовании Колосса для нового сообщения было приготовить петлю из бумажной ленты. Это было выполнено Ренами, которые склеили два конца вместе с помощью клея Bostik , убедившись, что между концом и началом сообщения оставалась пустая лента длиной 150 символов. Специальным ручным перфоратором вставили стартовое отверстие между третьим и четвертым каналами 2.+12 отверстия для звездочек от конца заготовки и стопорное отверстие между четвертым и пятым каналами 1+12 отверстия для звездочек от конца символов сообщения. Они считывались специально расположенными фотоэлементами и указывали, когда сообщение должно было начаться и когда оно закончилось. Затем оператор продевал бумажную ленту через ворота и вокруг шкивов каркаса кровати и регулировал натяжение. Конструкция кровати с двумя лентами была заимствована у Хита Робинсона, так что одна лента могла быть загружена, в то время как предыдущая работала. Переключатель на Панели выбора указывает «ближнюю» или «дальнюю» ленту.

После выполнения различных задач по сбросу и обнулению операторы Рена по команде криптоаналитика будут управлять переключателями декады «установить общее» и переключателями панели K2, чтобы установить желаемый алгоритм. Затем они запускали ленточный двигатель и лампу, а когда лента набирала скорость, приводили в действие главный пусковой выключатель.

Программирование

Панель переключателей Colossus K2 с переключателями для задания алгоритма (слева) и счетчиков, которые нужно выбрать (справа).
Панель переключателей Colossus 'set total'

Говард Кампейн, математик и криптоаналитик из OP-20-G ВМС США , написал следующее в предисловии к статье Флауэрса 1983 года «The Design of Colossus».

Я смотрел на Колосса как на криптоаналитика-программиста. Я сказал машине произвести определенные вычисления и подсчеты, а после изучения результатов сказал ей сделать еще одну работу. Он не запомнил предыдущий результат и не смог бы действовать, если бы запомнил. Мы с Колоссом чередовались во взаимодействии, которое иногда приводило к анализу необычной немецкой шифровальной системы, которую немцы называли «Geheimschreiber», а криптоаналитики - «рыбой».

Колосс не был компьютером с хранимой программой . Входные данные для пяти параллельных процессоров считывались с бумажной ленты с зацикленными сообщениями и электронных генераторов шаблонов для ци , пси и моторных колес. Программы для процессоров устанавливались и удерживались на переключателях и разъемах панелей разъемов. Каждый процессор может оценивать логическую функцию и подсчитывать и отображать, сколько раз она выдавала указанное значение «ложь» (0) или «истина» (1) для каждого прохода ленты сообщений.

Вход в процессоры поступал из двух источников: регистров сдвига с ленты считывания и тиратронных колец, имитирующих колеса машины Tunny. Символы на бумажной ленте были названы Z, а символы из эмулятора Tunny были обозначены греческими буквами, которые Билл Тютт дал им при разработке логической структуры машины. На панели выбора переключатели задают либо Z, либо ΔZ , либо или Δ, и либо, либо Δ для данных, передаваемых в поле разъема и «панель переключателей K2». Эти сигналы от имитаторов колес можно указать как наступающие при каждом новом проходе ленты сообщений или нет.

Панель переключателей K2 имела группу переключателей с левой стороны для задания алгоритма. Переключатели с правой стороны выбирают счетчик, на который подается результат. Коммутационная панель позволяла устанавливать менее специализированные условия. В целом переключатели панели переключателей K2 и коммутационная панель допускают около пяти миллиардов различных комбинаций выбранных переменных.

В качестве примера: набор прогонов ленты сообщений может первоначально включать два колеса хи , как в алгоритме 1 + 2 Тутта. Такой двухколесный пробег назывался длительным пробегом, который занимал в среднем восемь минут, если только параллелизм не использовался для сокращения времени в пять раз. Последующие заезды могут включать в себя установку только одного колеса ци , что дает короткий пробег, занимающий около двух минут. Первоначально, после первоначального длительного прогона, криптоаналитик указывал выбор следующего алгоритма, который нужно попробовать. Однако опыт показал, что деревья решений для этого итеративного процесса могут быть созданы для использования операторами Рена в определенной части случаев.

Влияние и судьба

Хотя Colossus был первой из электронных цифровых машин с возможностью программирования, хотя и ограниченной современными стандартами, это не была машина общего назначения, она была разработана для ряда криптоаналитических задач, большинство из которых связано с подсчетом результатов оценки логических алгоритмов.

Таким образом, компьютер Colossus не был полностью завершенной машиной по Тьюрингу . Однако профессор Университета Сан-Франциско Бенджамин Уэллс показал, что если бы все десять созданных машин Колосса были перегруппированы в определенный кластер , то весь набор компьютеров мог бы имитировать универсальную машину Тьюринга и, таким образом, быть полным по Тьюрингу. Представление о компьютере как о машине общего назначения, то есть о большем, чем о калькуляторе, предназначенном для решения сложных, но специфических проблем, не стало заметным до окончания Второй мировой войны.

Колосс и причины его строительства были строго засекречены и оставались таковыми в течение 30 лет после войны. Следовательно, это не было включено в историю вычислительной техники в течение многих лет, и Флауэрс и его соратники были лишены признания, к которому они причитались. Колоссы с 1 по 10 были разобраны после войны, а части вернули на почту. Некоторые детали, продезинфицированные в соответствии с их первоначальным назначением, были доставлены в лабораторию вычислительных машин Королевского общества Макса Ньюмана в Манчестерском университете . Томми Флауэрсу было приказано уничтожить всю документацию и сжечь ее в печи в Доллис-Хилл. Позже он сказал об этом приказе:

Это была ужасная ошибка. Мне было приказано уничтожить все записи, что я и сделал. Я взял все чертежи, планы и всю информацию о Колоссе на бумагу и бросил в огонь котла. И увидел, как он горит.

Колоссы 11 и 12, вместе с двумя точными копиями машин Tunny, были сохранены, их перевели в новую штаб-квартиру GCHQ в Исткот в апреле 1946 года и снова с GCHQ в Челтенхэм в период с 1952 по 1954 год. Один из Колоссов, известный как Colossus Blue , демонтирован в 1959 г .; другой - в 1960 году. Были попытки адаптировать их для других целей с переменным успехом; в последние годы их использовали для тренировок. Джек Гуд рассказал, как он был первым, кто использовал Колосс после войны, убедив Агентство национальной безопасности США, что его можно использовать для выполнения функции, для которой они планировали построить машину специального назначения. Колосс также использовался для подсчета символов на ленте одноразового блокнота для проверки на случайность.

Небольшое количество людей, которые были связаны с Колоссом и знали, что крупномасштабные, надежные, высокоскоростные электронные цифровые вычислительные устройства возможны, играли важную роль в ранней компьютерной работе в Великобритании и, вероятно, в США. Однако, будучи настолько секретным, он не оказал прямого влияния на развитие более поздних компьютеров; это EDVAC была семенной компьютерной архитектурой того времени. В 1972 году Герман Голдстайн , который ничего не знал о Колосе и его наследии для проектов таких людей, как Алан Тьюринг ( ACE ), Макс Ньюман ( Манчестерские компьютеры ) и Гарри Хаски ( Bendix G-15 ), писал, что:

У Британии была такая жизнеспособность, что она могла сразу после войны приступить к такому количеству хорошо продуманных и хорошо выполненных проектов в компьютерной сфере.

Профессор Брайан Рэнделл , раскопавший информацию о Колоссе в 1970-х годах, прокомментировал это, сказав, что:

Я считаю, что проект COLOSSUS был важным источником этой жизнеспособности, который в значительной степени недооценивался, как и значение его места в хронологии изобретения цифрового компьютера.

Усилия Рэнделла начали приносить плоды в середине 1970-х годов, после того как секретность Блетчли-парка была нарушена, когда капитан группы Винтерботэм опубликовал в 1974 году свою книгу «Ультрасекретность» . В октябре 2000 года был выпущен 500-страничный технический отчет о шифре Тунни и его криптоанализе. -entitled Общий отчет по тунец -был освобожден ЦПС национальной общественной Record Office и содержит захватывающую оду к Colossus со стороны криптографами , которые работали с ним:

К сожалению, невозможно дать адекватное представление об очаровании Колосса в действии; его явная громоздкость и кажущаяся сложность; фантастическая скорость тонкой бумажной ленты вокруг сверкающих шкивов; детское удовольствие от not-not, span, print main header и других гаджетов; волшебство чисто механического декодирования буква за буквой (один новичок подумал, что ее обманывают); сверхъестественное действие пишущей машинки при печати правильных партитур без и без помощи человека; пошаговый режим отображения; периоды нетерпеливого ожидания, кульминацией которых является внезапное появление долгожданной партитуры; и странные ритмы, характерные для каждого типа бега: величественная обкатка, неустойчивый короткий пробег, регулярность поломки колес, флегматичный прямоугольник, прерываемый дикими прыжками возвратной кареты, неистовая болтовня моторизованного пробега, даже смехотворное безумие сонма фальшивых счётов.

Реконструкция

Команда под руководством Тони Сейла (справа) реконструировала Colossus Mark II в Блетчли-парке. Здесь, в 2006 году, Сейл контролирует взлом зашифрованного сообщения с готовой машиной.

Строительство полностью функциональной реконструкции Colossus Mark 2 было предпринято в период с 1993 по 2008 год командой под руководством Тони Сейла. Несмотря на то, что чертежи и оборудование были уничтожены, удивительное количество материала сохранилось, в основном в ноутбуках инженеров, но значительное его количество в США. Считыватель оптических лент, возможно, был самой большой проблемой, но доктор Арнольд Линч , его оригинальный дизайнер смог изменить его дизайн в соответствии со своими собственными оригинальными спецификациями. Реконструкция выставлена ​​в исторически правильном месте для Колосса № 9, в Национальном музее вычислительной техники , в H Block Bletchley Park в Милтон-Кейнсе , Бакингемшир.

В ноябре 2007 года, чтобы отпраздновать завершение проекта и ознаменовать начало инициативы по сбору средств для Национального музея вычислительной техники, был проведен конкурс Cipher Challenge, в котором восстановленный Колосс выступил против радиолюбителей всего мира, которые первыми получили и декодировали три сообщения, зашифрованные с помощью Lorenz SZ42. и передается с радиостанции DL0HNF в компьютерном музее Heinz Nixdorf MuseumsForum . Вызов был легко выигран радиолюбителем Йоахимом Шютом, который тщательно подготовился к мероприятию и разработал свой собственный код обработки сигналов и взлома кода с помощью Ada . Команде Колосса мешало их желание использовать радиооборудование времен Второй мировой войны, задерживая их на день из-за плохих условий приема. Тем не менее, ноутбуку победителя с частотой 1,4 ГГц, работающему с его собственным кодом, потребовалось меньше минуты, чтобы найти настройки для всех 12 колес. Немецкий взломщик кодов сказал: «Мой ноутбук переваривал зашифрованный текст со скоростью 1,2 миллиона символов в секунду - в 240 раз быстрее, чем Colossus. Если вы увеличите частоту процессора на этот коэффициент, вы получите эквивалентную тактовую частоту 5,8 МГц для Colossus. замечательная скорость для компьютера, построенного в 1944 году ».

Cipher Challenge подтвердил успешное завершение проекта восстановления. «Благодаря сегодняшним характеристикам Colossus так же хорош, как и шесть десятилетий назад», - прокомментировал Тони Сейл. «Мы счастливы воздать должное людям, которые работали в Блетчли-парке и чьи умственные способности изобрели эти фантастические машины, которые взломали эти шифры и сократили войну на много месяцев».

Вид спереди на реконструкцию Колосса справа налево (1) "Кровать", содержащая ленту сообщений в непрерывном цикле и с загруженной второй лентой. (2) J-образная стойка, содержащая панель выбора и панель разъемов. (3) K-стойка с большой панелью переключателей "Q" и наклонной коммутационной панелью. (4) Двойная S-образная стойка, содержащая панель управления и пять двухстрочных счетчиков над изображением почтовой марки. (5) Электрическая пишущая машинка перед пятью наборами из четырех декадных переключателей "общего набора" в C-стойке.

Другие значения

В фильме 1970 года « Колосс: Проект Форбина», основанном на романе Д.Ф. Джонса « Колосс », был вымышленный компьютер под названием « Колосс» . Это было совпадением, поскольку оно предшествовало публичному раскрытию информации о Колоссе или даже его названии.

Роман Нила Стивенсона « Криптономикон» (1999) также содержит художественную трактовку исторической роли Тьюринга и Блетчли-Парка.

Смотрите также

Сноски

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки