Sejarah Enigma Cipher

Dengan perkembangan komunikasi tanpa kabel pada permulaan abad 19, maka komunikasi yang aman sangat dibutuhkan oleh pihak militer dan juga sipil. Penelitian untuk mengganti pembuatan cipher secara manual dimulai. Hal ini dikarenakan pembuatan secara manual membutuhkan waktu yang lama serta tidak praktis. Pada tahun 1917, seorang berkebangsaan Amerika Edward Hugh Hebern mengembangkan sebuah mesin kriptografi yang menggunakan piringan putar, setiap piringan menampilkan cipher substitusi. Ide Hebern tersebut merupakan dasar untuk membuat mesin yang sama, yang dikembangkan oleh negara lainnya.

Pada tahun 1918, Arthur Scherbius, mempatenkan sebuah mesin cipher yang menggunakan rotor. Mesin tersebut dikenalkan kepada tentara jerman, tetapi mereka tidak tertarik. Pada tahun 1923, paten tersebut jatuh pada Chiggreiermaschinen-AG, sebuah perusahaan yang direkturnya adalah Scherbius, perusahaan inilah yang pertama kali memperdagangkan mesin tersebut. Mesin enigma pertama, dengan nama kode Enigma A, mulai diperdagangkan di pasaran pada tahun 1923. Saat pertama kali diluncurkan, ukuran mesin tersebut masih sangat besar dan berat. Selain itu mesin ini juga dilengkapi dengan papan ketik dengan berat sekitar 50 kiloan. Enigma B diluncurkan tidak lama setelah Enigma A dikenalkan ke pasar, tetapi berat dan ukurannya tidak berubah sehingga tidak menarik minat untuk penggunaan di bidang militer. Pengembangan bagian pemantul pada mesin Enigma, yang merupakan ide dari kerabat Scherbius, Willi Korn, membuat mesin tersebut dapat dirancang lebih kecil dan ringan sehingga lahirlah Enigma C. Tetapi, pengembangan mesin tersebut tidak berhenti di situ saja, pada tahun 1927, Enigma D dikenalkan dengan penggantian papan ketik dengan panel lampu yang membuat mesin tersebut lebih praktis. Enigma D diperdagangkan dengan berbagai versi, dan diperjualbelikan di Eropa untuk keperluan militer serta diplomatik. Selain itu masih banyak lagi versi Enigma lainnya yang digunakan dan dikembangkan negara lainnya.

Pada tahun 1926, mesin enigma dibeli oleh angkatan laut Jerman dan diadaptasikan untuk keperluan militer. Mereka menyebut mesin tersebut Funkschlüssel C. Pada tahun 1928, Jerman Abwehr (jasa rahasia), Wehrmacht dan Luftwaffe membeli versi mereka sendiri, Enigma G, dikenal juga dengan Enigma Zahlwerk. Model ini memiliki kotak gigi untuk memajukan rotor-rotor, sebuah pemantul (reflektor) berputar, tetapi mesin ini tidak dilengkapi oleh papan steker. Wehrmacht memperbarui mesin ini dengan menambahkan papan steker ke dalamnya dan mekanisme pemajuan rotor yang berbeda. Mesin yang telah diperbarui ini diberi nama Enigma I, dan lebih dikenal sebagai Enigma Wehrmacht dan diperkenal dalam skala yang luas untuk kewenangan militer dan publik.

Pada tahun 1932, Biro Polandia, Szyfrow, memulai mencoba menganalisi dan memecahkan pesan dari Enigma. Marian Rejewski, Henryk Zygalski dan Jerzy Rozicki berhasil memecahkan kode Enigma dan mengembangkan mesin elektronis yang dinamakan Bombe untuk mempercepat proses pemecahan kode Pada tahun 1939, biro tersebut tidak dapat lagi memecahkan kode mesin Enigma tersebut dikarenakan peningkatan kesempurnaan pada perancangan mesin, prosedur-prosedur baru dan kekurangan dana untuk membayar para pemecah kode. Ketika Jerman menginvasi Polandia, hasil riset dari Polandia tersebut dan beberapa replika mesin Enigma berhasil dikirimkan ke matamata Prancis dan juga Inggris.

Komponen Mesin Enigma

Mesin Enigma terdiri dari 5 bagian utama, yaitu:

1. Rotor

Rotor merupakan bagian terpenting dari Enigma. Dengan kisaran diameter 10 cm, sebuah rotor merupakan sebuah piringan yang terbuat dari karet yang keras atau bakelit dengan deretan kuningan yang berisi pin-pin yang menonjol yang berbentuk bundar. Di sisi satunya bersesuaian dengan deretan angka yang juga berbentuk bundar. Sebuah rotor menunjukkan sebuah enkripsi yang sangat sederhana. Sebuah huruf dienkripsikan menjadi satu huruf lainnya. Tetapi, hasil enkripsinya akan menjadi lebih rumit apabila digunakan lebih dari satu rotor.

2. Penggerak rotor

Untuk menghindari cipher substitusi sederhana, beberapa rotor harus diputar berdasarkan penekanan sebuah kunci. Ini untuk memastikan bahwa kriptogram yang dibuat itu merupakan sebuah transformasi perputaran rotor yang menghasilkan substitusi poliponik cipher. Alat yang paling banyak digunakan untuk mengimplementasikan pergerakan rotor tersebut adalah mekanisme roda bergigi dan sebuah penggerak roda tersebut. Penggerak roda tersebut memutar rotor sebanyak satu karakater ketika sebuah huruf diketikkan pada papan kunci.

3. Reflector

Reflektor pada mesin Enigma baru digunakan pada versi diatas C. Komponen ini, selain digunakan untuk memastikan bahwa sebuah huruf tidak dikodekan terhadap dirinya sendiri, juga berguna untuk menjadikan mesin ini bersifat reversible, maksudnya apabila sebuah huruf dienkripsikan kembali, maka hasil enkripsi huruf tersebut adalah huruf semula. Berbeda dengan rotor, reflector hanya terdiri dari 13 pasangan huruf, yang susunannya acak.

4. Papan steker

Papan steker digunakan untuk menukar 2 buah huruf. Papan ini berguna untuk meningkatkan keamanan dari pesan rahasia mesin enigma. Apabila papan ini digunakan pada saat penyandian pesan, sebelum masuk ke proses penyandian, huruf yang telah ditentukan pertukarannya akan diubah di papan ini. Setelah ini, baru huruf tersebut masuk ke dalam proses penyandian.

5. Kotak enigma.

Kotak enigma digunakan untuk menyimpan semua perlengkapan dari mesin ini. Biasanya kotak ini dapat menampung sampai 10 buah rotor, papan steker, dan juga papan ketik.

Kekuatan Enigma Cipher

Dengan hanya menggunakan tiga buah rotor, perputaran yang dapat dihasilkan oleh mesin enigma adalah 26*25*26 = 16.900. Angka 25 pada rotor tengah dikarenakan adanya “double step” dikarenakan adanya saat dimana waktunya rotor kedua melakukan putaran.

Cara Kerja Mesin Enigma

Mesin Enigma bekerja berdasarkan perputaran rotor-rotor yang ada pada mesin tersebut. Ketika sebuah huruf diketikkan ke papan panel, urutan kerja dari mesin enigma adalah sebagai berikut :

1. Majukan rotor kanan sebanyak satu huruf. Huruf yang diketikkan masuk ke rotor paling kanan. Pada rotor ini dicari padanan pada rotor kedua. Setelah itu, masuk ke rotor ke dua.

2. Pada rotor kedua, huruf hasil padanan dari rotor pertama dicari padanannya untuk rotor ke tiga. Setelah itu, masuk rotor ke tiga.

3. Pada rotor ketiga, dicari padanan untuk reflector.

4. Setelah masuk ke reflector, dicari pasangan huruf tersebut pada reflector, dan hasil pada reflector dikembalikan kepada rotor ketiga, kedua, ke satu, dan akhirnya menghasilkan huruf enkripsi.