Bijlage bij geocache GC8R0DY De Enigma code.
Om de locatie van de cache te vinden moet je een eenvoudige papieren Enigma
machine bouwen, om daarmee een Enigma bericht te ontcijferen.
Opgave 1:
Download dit bestand: paper_enigma.pdf en print het
uit, let op dat de schaal tijdens het printen op 100% staat.
Het ontwerp van deze papieren Enigma machine is van
Franklin Heath Ltd.
Knip de onderdelen uit.
Je hebt nu:
2 Reflectors (B en C).
5 Rotors (I, II, III, IV en V).
1 Input / Output.
5 Smalle strookjes met opschrift "RING", die gaan we niet gebruiken en kun je
weggooien.
Opgave 2:
Zorg dat je aan een buis komt van 75 mm doorsnede, en een lengte van minstens
22,5 cm.
In de supermarkt kun je een bepaald merk chips kopen, dat in kokers verpakt zit
van precies die afmeting.
Zelf gebruik ik zo'n chipskoker.
Maar je kunt elke andere buis van 75 mm doorsnede gebruiken.
De onderdelen voor de papieren Enigma machine die je nodig hebt.
Je hebt ook nog wat hobbylijm nodig.
Het is handig om nu alvast een rechte lijn op de koker te zetten, zoals ik hier
ook gedaan heb.
Opgave 3:
Van de twee reflectors (B en C) gaan we er slechts één gebruiken.
Om te bepalen welke dat is, beantwoord je de volgende vraag:
Zowel de Duitse uitvinder Arthur Scherbius als de Nederlandse uitvinder Hugo
Alexander Koch vroegen octrooi aan op een rotor codeermachine.
Beide machines waren voorloper van de Enigma machine zoals het Duitse leger die
zou gaan gebruiken.
Wie van deze twee uitvinders vroeg als eerste een octrooi aan op een dergelijke machine?
Was dat:
Arthur Scherbius, gebruik dan Reflector B.
of:
Hugo Alexander Koch, gebruik dan Reflector C.
Gedurende al de jaren dat de Enigma Machine in gebruik is geweest, hebben de
Duitsers slechts een paar keer een andere reflector (dus met andere interne
bedrading) in gebruik genomen.
Opgave 4:
Van de vijf rotors (I, II, III, IV en V) gaan we er slechts drie gebruiken.
Om te bepalen welke dat zijn, beantwoord je de volgende vraag:
Van welke datum is die eerste octrooiaanvraag, waarover in opgave 3 is
gesproken?
Noteer de dag (DD), de maand (MM) en het jaar (JJJJ).
Bepaal nu de te gebruiken rotors, en hun plaats op de Enigma machine:
DD (stapeltellen) = de linker rotor.
MM (stapeltellen) = de middelste rotor.
JJJJ (stapeltellen) = de rechter rotor.
De Duitsers gebruikten elke dag een andere volgorde van de rotors.
Opgave 5:
Monteer nu van links naar rechts de volgend onderdelen op de koker.
De reflector (volgens opgave 3).
De drie rotors (volgens opgave 4).
De Input/Output.
De reflector en de Input/Output worden vast geplakt op de koker.
De reflector en Input/Output hebben beiden een grijs vlakje, deze vlakjes moeten precies
op één lijn zitten (dus tegenover elkaar).
De rechte lijn die in opgave 2 al op de koker is gezet helpt om de reflector en
Input/Output precies op één lijn te krijgen.
De drie rotors worden alleen geplakt waar ze zichzelf overlappen, en worden
daardoor draaibaar op de koker.
Doe de rotors niet te strak rond de koker, dat bemoeilijkt het draaien.
Vooral de rechtse rotor die je het vaakst moet draaien mag wel wat "losjes" rond
de koker zitten, zodat hij soepel draait.
Als je de papierstrook eerst strak rond de koker doet, en de uiteinden dan weer
1mm uit elkaar schuift heb je de juiste "losheid" van de rechtse rotor.
De middelste en linkse rotor mogen wel iets strakker rond de koker zitten dan de
rechtse rotor.
Hoe gebruik je de papieren Enigma machine?
Je papieren Enigma machine ziet er nu ongeveer zo uit:
(In dit plaatje zijn reflector B, en rotors I, II en III gebruikt, maar bij jou
is die combinatie anders)
Stel de rotors in op een bepaalde begin positie (welke jij moet gebruiken volgt
in opgave 12).
In dit voorbeeld zijn de drie rotors ingesteld op de begin positie ABP.
Om een letter van een Enigma bericht te decoderen, begin je altijd met de
rechter rotor één stapje naar beneden te draaien.
De rotors staan dan in dit geval op ABQ.
Dan zoek je op de Input/Output de letter op die je wil decoderen en volgt de
lijntjes door de drie rotors naar links, dan door de reflector, en weer terug
door de rotors naar rechts.
Je komt dan weer op de Input/Output terecht bij een andere letter, en dat is je
gedecodeerde letter.
De rechtse rotor is vanaf de begin positie één positie gedraaid.
De rotors staan nu op ABQ, en daarmee kun je (in dit voorbeeld) de eerste letter
van het bericht decoderen.
Daarna draai je de rechter rotor weer één stapje naar beneden, en decodeert de
tweede letter.
En zo ga je door het hele bericht.
Je draait dus altijd eerst de rechter rotor één stapje, en vervolgens decodeer
je een letter van het Enigma bericht.
De rotors hebben ieder bij één letter een grijs vlakje, op een gegeven moment zal
dat vlakje in de ruimte terechtkomen waar je de rotor positie afleest.
De letter van het Enigma bericht kun je dan nog gewoon decoderen zoals hierboven
beschreven.
Maar als je daarna de rechter rotor weer één stapje verder draait, moet de rotor
links van hem ook één stapje naar beneden draaien.
De rechtse rotor is zojuist één positie gedraaid, de rotor positie is nu ABV, en
je kan weer een letter decoderen.
Omdat de V op de rechter rotor een grijs vlakje heeft, zal in de volgende stap
de middelste rotor ook één positie verder draaien.
Zowel de rechtse als de middelste rotor zijn nu één positie gedraaid, de rotors
staan nu op ACW.
In dit (Engelstalige)
filmpje kun je zien hoe iemand deze papieren Enigma machine gebruikt, en is
te zien wat ik hierboven heb beschreven.
Bij het decoderen van een lang bericht (zoals wij gaan doen) is het zeer aan te
raden om van te voren een tabel te maken met de rotorstanden die je voor elke
letter van het bericht nodig hebt.
Anders raak je snel de kluts kwijt, en één keer per ongeluk de rotor niet (of
juist dubbel) verdraaien, en de rest van je bericht blijft totaal onleesbaar.
Bij het noteren van de rotorstanden let je natuurlijk goed op wanneer de
middelste rotor meedraait.
Zo'n tabel ziet er bijvoorbeeld zo uit:
De beginstand van de rotors is in dit voorbeeld weer ABP.
De eerste letter decodeer je echter met de volgende stand; ABQ, omdat je eerst de
rotor moet draaien, en dan pas decodeert.
De letters die je gaat decoderen zet je in groepjes van 5, zoals je ze ook gaat ontvangen in het morsecode bericht
(in opgave 11).
Zo hou je overzicht, en voorkom je fouten.
De stekkerbord functie.
In bovenstaand filmpje wordt nog niet het gebruik van het stekkerbord uitgelegd.
Maar wij gaan de stekkerbord functie wel gebruiken.
Het stekkerbord verwisselt steeds twee letters (een letterpaar) van plaats.
|
De eerste drie letterparen krijg je alvast van mij cadeau, dat zijn: 1e Letterpaar = L-N 2e Letterpaar = R-Y 3e Letterpaar = S-K De letterparen vul je in op de Input/Output. Je streept dus letters door op de Input/Output, en schrijft ernaast de letter die ervoor in de plaats komt. En dat doe je ook voor alle letterparen die nog komen gaan. |
Bij het decoderen van je Enigma bericht gebruik je niet meer de doorgestreepte
letters op de Input/Output, maar in plaats daarvan de letters die je er zelf
naast hebt geschreven.
Het is dus goed mogelijk dat een letter die je gaat decoderen twee keer door het
stekkerbord verandert in een andere letter, één keer voordat je de eerste rotor
ingaat, en nogmaals nadat je weer uit de eerste rotor komt.
Opgave 6:
Bovenaan de cache pagina staat een coördinaat; N 52 09.834 E 004 57.271
De cache is daar niet te vinden, maar in 1943 stortte in dat gebied een Britse
bommenwerper neer.
Welk model bommenwerper was dit?
Kies één van deze vijf mogelijkheden:
- Avro Lancaster (4e letterpaar = H-Z)
- Bristol Beaufort (4e letterpaar = Z-J)
- Handley Page Halifax (4e letterpaar = J-M)
- Short Stirling (4e letterpaar = M-U)
- Vickers Wellington (4e letterpaar = U-H)
Het 4e letterpaar van het stekkerbord staat achter het juiste antwoord.
Hint: kijk eens rond op die locatie met
Google street view
.
Opgave 7:
Op welke datum stortte de bommenwerper uit opgave 6 neer?
Noteer die datum als: DD-MM-1943.
De getallen DD en MM ga je nu elk stapeltellen tot 1 cijfer.
Die twee cijfers zet je om naar twee letters met: 1=A, 2=B, enz.
Die twee letters vormen het 5e letterpaar van het stekkerbord.
Opgave 8:
In het zuiden van Engeland waren gedurende de tweede wereldoorlog codebrekers
continu bezig de Duitse Enigma berichten te ontcijferen.
Deze werkzaamheden vonden plaats op een landgoed, gedurende het hoogtepunt van
de activiteit werkten daar in het diepste geheim 7000 mensen.
Wat is de naam van dit landgoed?
De naam van het landgoed bestaat uit twee woorden.
Het 6e letterpaar wordt
gevormd door de eerste letter van het eerste woord en de eerste letter van het tweede woord.
Om je een beetje te helpen krijg je een paar letters van die naam:
?...ch..y ?..k
Het 6e letterpaar zijn de letters op de plek van de vraagtekens, de puntjes
geven het werkelijke aantal letters aan dat daar ontbreekt.
Ook na de oorlog moesten de medewerkers blijven zwijgen over hun belangrijke
werk van het breken van de Enigma code.
Het zou nog tot in de jaren '70 duren voordat de eerste verhalen in de
openbaarheid kwamen over het werk van de Britse codebrekers.
Opgave 9:
Om het breken van de Enigma codes te versnellen ontwierp één van de Britse
codebrekers een machine die op hoge snelheid alle mogelijke rotor instellingen
kon testen, of deze mogelijk gebruikt waren voor een bepaald Enigma bericht.
De naam van deze machine was de "Bombe" machine (niet te verwarren met
de Poolse "Bomba machine").
Wie was de ontwerper van de Bombe machine?
Het 7e letterpaar wordt gevormd door de eerste letter van zijn voornaam en de
eerste letter van zijn achternaam.
?..n ?...ng
Het gaat dus weer om de letters op de plek van de vraagtekens.
Opgave 10:
Een andere codebreker bracht een belangrijke aanvulling aan, aan de Bombe
machine.
Wat is de naam van die codebreker?
Het 8e letterpaar wordt gevormd door de eerste letter van zijn voornaam en de
eerste letter van zijn achternaam.
Ook hier krijg je een kleine hint:
?...on ?..ch..n
Het gaat om de letters op de plek van de vraagtekens.
Je hebt nu als het goed is al acht van de tien letterparen van het stekkerbord.
Vul al deze acht letterparen in op de Input/Output van je papieren Enigma
machine.
De laatste twee letterparen kun je op dit moment nog niet bepalen, daarvoor gaan
we eerst iets anders doen.
Opgave 11:
Het verzenden van de Enigma berichten gebeurde in morsecode via radiozenders.
In Engeland werden alle radio kanalen van de Duitsers dag en nacht beluisterd,
en alle berichten werden opgeschreven, waarna ze naar de codebrekers gingen.
Voor jou heb ik ook een radio-opname van een Enigma bericht in morsecode (inclusief storende geluiden).
Schrijf alle letters op die geseind worden, de opname duurt ruim drie en een
halve minuut.
Beluister de opname door de volgende audio speler te starten:
Als die audio speler niet verschijnt of niet werkt, kun je ook hierop klikken: Audio_GC8R0DY.mp3 .
Hopelijk is het seinen een beetje te volgen voor iedereen.
In het echt ging het echter veel sneller.
De letters worden steeds in groepjes van 5 geseind, schrijf ze ook zo op, hierdoor valt het beter op
als je er per ongeluk eentje mist.
Met dit diagram kun je snel de letters opzoeken die bij de morse seinen horen.
Je begint bij iedere nieuwe letter bovenaan (bij start).
Als je een punt hoort ga je naar links in het diagram, en als je een streep
hoort ga je naar rechts.
Zodoende kom je bij de juiste letter.
Misschien lukt het je om hiermee de letters direct op te schrijven terwijl je
naar het bericht luistert, zelfs als je geen ervaring hebt met morsecode.
Er worden alleen letters geseind, geen cijfers.
Maar je kunt ook de puntjes en streepjes opschrijven terwijl je luistert,
waarschijnlijk is dat een makkelijker methode.
Als je het bericht dan nogmaals beluistert kun je controleren of je geen puntjes
of streepjes gemist hebt.
De letters bepaal je dan naderhand.
Als het goed is, heb je nu precies 61 letters ontvangen.
Als dat aantal niet klopt, luister dan nog maar een keer tot het wel klopt.
Is het allemaal gelukt, dan kun je weer naar de cache pagina waar nog een paar opgaven op je wachten.