1NSI : Histoire des Ordinateurs: Colossus vs Lorenz⚓︎
les machines Colossus
\(1943\) vs Lorenz
\(1942\)⚓︎
Introduction⚓︎
Les machines Lorenz
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Les machines de Lorenz sont des machines électro-mécaniques conçues dès \(1941\) (SZ40) et \(1942\) (SZ42) par les allemands durant la guerre.
Durant la guerre, ce sont majoritairement les machines Enigma qui sont utilisées pour les communications sécurisées de l'armée allemande, mais bien que moins connues, ce sont des machines de Lorenz qui sont utilisées par les hauts dignitaires allemands, pour échanger entre eux des informations de haute importance : elles utilisent un code binaire, et sont réputées inviolables.
- La bonne clé produisait un plus grand nombre de \(0\) que de \(1\) lors de l'addition de deux lettres consécutives identiques.
- De ce principe, la machine Colossus calculait une clef qui produisait plus de \(0\) qu'une autre. Cette « clé transitoire » était appliquée plusieurs fois au texte chiffré original,
- chaque nouvelle application de la clé dévoilant quelques nouveaux passages du texte chiffré.
Colossus
\(1943\)⚓︎

Créée selon les exigences formulées par Max Newman et construite par une équipe dirigée par l'ingénieur anglais Tommy Flowers, la machine Colossus , \(1943\), (Colossus Mark \(1\)), s'inspire néanmoins directement des idées de Turing : son apport pour cette machine est un procédé de cryptanalyse (appelé le Banburisme) basé sur les probabilités conditionnelles permettant d'inférer des informations sur la configuration la plus probable de la machine Enigma. Le banburisme a permis de craquer les clés de chiffrement de la (Kriegs)marine allemande.
Le Colossus est le premier ordinateur (entièrement) électronique programmable du monde. Il est fondé sur les caractéristiques suivantes, novatrices pour l'époque :
- circuits électroniques binaires
- Tubes à vide / Valves (thermioniques) qui servent à réaliser des opérations booléennes et arithmétiques : c'est la première machine électronique programmable, qui soit entièrement non mécanique.
- signal d'horloge unique cadençant l'ensemble des opérations de la machine. La fréquence d'horloge pouvait être échelonnée de à presque zéro pour faire du pas à pas,jusuq'à \(5KHz\) (vitesse de la bande papier)
- 1ère utilisation d'un Registre à décalage à \(5\) étages
- 1ère utilisation d'interruptions
- Lecteur optique de la bande papier : jusqu'à \(10K\) caractères/seconde
- Isolation électrique des circuits de calcul des registres de sortie pour améliorer la fiabilité
- Calculs parallèles (jusqu'à \(100\) opérations booléennes simultanées sur chaque bit d'entrée)
Néanmoins:
- il s'agit d'une machine spécialisée, destinée uniquement à du décryptage, non généraliste/non universelle
- la programmation se fait par des switches (relais électriques) et des plugs (câbles à rebrancher) et le programme n'est donc pas stocké en tant que tel dans la machine.
Deux versions du Colossus :
- le premier, le Colossus Mark \(1\), construit en \(11\) mois (opérationnel en Décembre \(1943\)) par une équipe dirigée par Thomas "Tommy" Flowers et installé près de Londres à Bletchley Park. Utilisé durant la 2ème Guerre mondiale pour casser le (pour la cryptanalyse du) code Lorentz. Il calcule \(5000\) opérations/secondes.
- le Second, le Colossus Mark \(2\) lancé en juin \(1944\), est cinq fois plus rapide que le premier, et servit notamment pour le lancement surprise du débarquement de Normandie.
* Historique des Tubes à vide ou Valves (thermioniques) :
vidéo en anglais