CH-3-A: Rétroconception des modules - Suite

Les schémas des modules restants  enfichables sur le CH3A viennent - enfin - d'être reconstruits. Pas de grande surprise hormis l'utilisation d'un autre transistor, le 2N2183A.

Modules Marron et Rouge:

Ces deux modules sont identiques et ne comportent qu'un seul transistor.

Module Bleu:

Ici encore, un module simple ne comportant qu'un transistor.

Module Noir: 

 Similaire au module Vert à l'exception de l'absence de la seconde entrée.

Il me faut maintenant trouver le temps de relever le câblage de ces modules et du reste de l'équipement lequel est lourd et difficile à manipuler. A suivre ...

Nema: Fabrication d'un boitier batterie

La machine à chiffrer Suisse NEMA peut-être alimentée de trois façons: par une grosse pile de 4.5V installée dans le coffret de la machine elle-même, par le secteur via une alimentation elle aussi intégrée ou encore par une alimentation extérieure. Un modèle 3D du bloc pile est disponible sur le site de Cryptomuseum ce qui m'a évité d'avoir à créer celui-ci. L'impression est réalisée en filament PLA+ 'Pine Green', couleur proche de l'original.

J'ai par contre réalisé une copie approximative de l'étiquette de ce bloc Leclanché à partir de la photo présente sur le site de Cryptomuseum. Une pile plate de 4.5V est ici employée.

Le bloc s'intègre parfaitement dans le logement permettant ainsi de faire fonctionner la machine sans avoir à l'alimenter par ailleurs. Il me faudra cependant nettoyer certains contacts puis déterminer s'il s'agit d'une version d'entrainement ou opérationnelle.

CH-3-A: Rétroconception des modules - Suite

Les modules enfichables 'blanc', 'vert' et 'jaune' sont passés à l'analyse pour en relever le schéma. Ils sont à base de transistors silicium, des références assez classiques dans le domaine de la commutation haute tension. Ils sont montés sur des plaquettes pastillées. Ce montage 'artisanal' pourrait laisser penser à un prototypage pour une évolution de technologie. 

Une rapide recherche dans les catalogues RCA montre que le 2N3440 (NPN Si) est décrit dans la catalogue SC12 de 1966 mais pas dans le SC11 de 1964 soit 16 ans après la date de passage du marché. Pour ce qui est du 2N5415 (PNP Si), celui apparaît dans le catalogue SC14 de 1969. Autant d'indices conduisant à penser à une modification réalisée dans les années 70.

A ce propos, ces catalogues sont une mine d'information, avec de multiples cas d'utilisation, de nombreux schémas. A lire avec plaisir.

Module blanc:

Quatre transistors dont les deux de l'étage final montés en symétrie complémentaire. Le module est donc alimenté avec une tension symétrique.

Module Vert:

Trois transistors dont les deux de l'étage final montés en symétrie complémentaire à l'identique du précédent. Avec une belle trace de surchauffe sur les deux  résistances en parallèle sur la base de l'étage de sortie.

 

Module Jaune:

Trois transistors et deux diodes. 

CH-3-A: Rétroconception des modules

Ma recherche d'informations sur le CH3A n'ayant rien donné pour l'instant, je me suis attaqué au reverse des différents modules de cet équipement de chiffrement des années 50. 

Deux modules enfichables identiques sont identifiés 'Mélangeur':

Si l'extraction du schéma est simple, il n'en va pas de même de l'analyse du fonctionnement de ce module entièrement constitué de diodes silicium '2E4' 200mA/400V, du moins sans disposer des interconnexions.

Deux autres modules, eux aussi identiques, sont identifiés 'FlipFlop':

Ici l'élément actif est une double triode ECC82 montée à l'équerre d'un circuit imprimé dont le câblage des composants été modifié: suppression de l'une des résistances de 47k d'anode et raccordement sur la même broche.

Ici encore, il me faut prendre le temps de resituer ces deux modules dans le contexte de l'ensemble de l'équipement lequel comporte encore huit blocs enfichables dont un manquant. Soit autant de rétroconceptions car chaque bloc semble différent...

TRC769: Nettoyage et première analyse

Le TRC769 est un 'équipement de cryptographie pour liaison radio' d'après une plaquette de présentation Thomson-CSF. Cela fait longtemps que je recherchais cet équipement pour enfin en trouver un qui semble complet hors un interrupteur ou témoin lumineux en face avant.

Seul hic, ce modèle semble être conçu pour une liaison télégraphique d'après la connectique arrière avec, en plus, quelques modifications sous la forme de deux inverseurs en face arrière. Une entrée BF et un haut parleur sont pourtant présents. 

On notera que toute une partie du circuit imprimé supportant les entrées/sorties est non installée avec en face une sortie pour un connecteur type DB25. Peut-être une section pour la liaison audio non installée car optionnelle ?

Je ne dispose hélas d'aucun document technique pour cet équipement. Celui-ci a donc fait l'objet d'un bon dépoussiérage avant d'être stocké en attente de plus d'information pour un redémarrage. Une copie des trois PROM sera faite avant.

A suivre...

CH-3-A: Recherche d'informations

Ma collection de matériels cryptographiques s'est enrichie de quelques nouvelles machines dont ce qui ressemble à un chiffreur télégraphique en ligne utilisant une bande perforée 'une fois' ou one time pad. Le problème rencontré est que je ne trouve aucune information sur cet équipement identifié 'Equipement cryptographique CH-3-A' datant des années 1950 et produit pour l'armée Française par Olivetti.

Le panneau avant fait clairement apparaitre qu'il s'agit d'un équipement intermédiaire entre une ligne télégraphique et un téléimprimeur. La présence d'un seul lecteur de bande 5 moments et d'un commutateur clair/chiffré conduit à penser à un chiffrement de type 'Mixer' en ligne.

Le panneau arrière portent deux connecteurs qui ne semblent pas d'origine, chacun marqué d'une couleur indiquant probablement la nature du réseau associé: clair ou protégé. L'étude du câblage permettra probablement d'en savoir plus.

L'étiquette d'identification confirme que cet équipement date du début des années 1950 (date du marché) sans autre information que la référence 'CH-3-A'. Une rapide analyse de la constitution met en évidence l'absence d'au moins deux éléments: une carte enfichable peut-être identique aux deux cartes 'bascules' à tubes ainsi qu'un assemblage de forme étonnante contenant semble-t-il un circuit à transistor comme les autres assemblages encore présents. Curieux mélange ...

Pour le reste, et hormis la motorisation du lecteur, six relais sont présents dont le rôle reste à préciser. Je lance un appel à toute personne qui auraient pu connaitre ou travailler sur cet équipement pour m'aider à le remettre en état de fonctionnement.

KW7: Unité de déport

La machine à chiffrer KW7 - que je n'ai malheureusement pas dans ma collection - est assez imposante et devait être installée dans une pièce sécurisée. Bien souvent les équipements de transcription devaient être installés ailleurs et plus près des destinataires.

Photo Cryptomuseum

Le panneau de commande - visible sur la partie basse de la machine - peut ainsi être déporté sur une console dédiée 'KWX7'. 

Ce boitier ne contient rien d'autre que le raccordement de chacun des contacts et voyants mais avec un blindage et de nombreux filtres destinés à  atténuer le rayonnement des signaux. Gageons que les câbles de raccordement devaient être lourds ...

En l'absence de la machine à chiffrer, ce boitier n'a guère d'intérêt hormis peut-être l'étiquette rappelant que ces matériels étaient sous la responsabilité de la célèbre NSA.

L'étiquette jaune laisse à penser que ce boitier puisse avoir été utilisé en Allemagne par le Bund et/ou dans l'une des bases américaines présentes sur le territoire.

Racal: Voice encoder MA4224 - Suite 1

L'étude attentive des photos du site CryptoMuseum montrant la constitution de la section de stockage des données m'a permis d'identifier les composants mémoires spécifiques et de pouvoir confirmer l’hypothèse initiale d'un fonctionnement identique de toutes les unités. 

Ainsi:
- le modèle MA-4014B visible ici utilise 2x8 mémoires Signetics référencées '2525V'. Un datasheet permet d'identifier une mémoire MOS de 1024 bits. Chaque mémoire contient donc la moitié d'un segment de voix et doit probablement être remplie pendant que la segment précédent est renumérisé. Les deux mémoires sont chaînées en série et formant ainsi un bloc de 2048bits. Ces mémoires datent des années 70.

Photo CryptoMuseum

- le modèle MA-4204 visible ici est strictement identique à ce niveau.

Photo CryptoMuseum   

- le modèle MA-4204 utilise un seul pion dont la capacité en conséquence de 2048bits. Une recherche peut désormais être engagée dans les datasheets de ces époques pour trouver un composant référencé '2827' de type 'Dynamic Shift Register' (appelation d'époque) et d'une telle capacité et dans un boiter DIP8.

Le fabuleux site 'BitSavers.org' donne immédiatement une réponse: il s'agit de mémoires d'origine AMD référencées 'AM2827' ce qui confirme le mode de fonctionnement et m'ouvre une porte pour tester, un jour et à l'analyseur logique, le bon fonctionnement des huit circuits. Ce composant date de la fin des  années 1980 ce qui confirme que ce modèle est légèrement plus tardif, les concepteurs ayant su tirer parti des évolutions technologiques. Le modèle du site CryptoMuseum doit être encore plus tardif, cette mémoire ayant été produite dans les années 80.

En attendant, je vais quand même vérifier les tensions d'alimentation de ces pions: un Vss à 5V et un Vgg à -10V ce qui confirme l'utilisation de portes MOS maintenues pincées lorsque le Vgg est appliqué au point MOS sélectionné.

Racal: Voice encoder MA4224 - Suite

Les premiers tests du MA4224 laissent entendre qu'un problème existe dans la chaîne de traitement. Le signal audio brouillé est affecté de 'plop' pouvant laisser supposer que l'encodage ou le décodage d'une ou plusieurs trames est défectueux. Ne disposant d'aucun schéma ni manuel de service, la recherche de la panne risque d'être délicate. Et ceci d'autant plus que le modèle en ma possession semble être l'une des premières versions.

Il suffit de comparer la photographie de la carte analogique de l'exemplaire de CryptoMuseum - à gauche sur la photo ci-dessus - avec celle de la carte de mon exemplaire - à droite - pour découvrir que 90% du circuit imprimé est identique hors la section visiblement destinée à sauvegarder les trames. La mémoire de trame est une classique mémoire statique 8K 'Toshiba TC5564' sur l'exemplaire de CryptoMuseum là où des composants spécifiques 'Racal 2827-1' semblent jouer ce rôle sur mon exemplaire.  Huit boitiers pour le stockage de huit trames, cela semble coller, du moins si le procédé décrit par CryptoMuseum concernant le MA-4014B s'applique ici aussi. Mon problème pourrait donc provenir d'un défaut de l'une ou plusieurs de ces RAM statiques. On notera aussi que deux fournisseurs (et deux génération) du circuit d'encodage adaptatif sont utilisées: MC3417L d'un coté, CML FX209 de l'autre.

J'ai par ailleurs trouvé la procédure de mise à la clef tout à fait par hasard en visionnant la vidéo 'PYE EUROPA & RACAL MA4224 AUDIO ENCRYPTION UPDATE' de G8EPR (SK) présentant un équipement utilisant ce même codeur et avec lequel une feuille de papier décrit la procédure (à 9:17). On peut même lire (à 8:51) la très robuste clef  utilisée à l'époque: 'ABC-0123456'. Est-ce bien sérieux pour un équipement annoncé avoir été employé par des équipes de surveillance des services anglais ?

La procédure est donc la suivante:

- Sélectionner le numéro de la clef à entrer via le commutateur (1,2 ou 3)

- Appuyer sur la touche 'ST' (Store)

- Inscrire les trois premiers digits de la clef en maintenant la touche 'ST' appuyée

- Basculer le commutateur sur 'Load'

- Inscrire les sept digits suivants de la clef toujours la touche 'ST' appuyée

- Rebasculer le  commutateur sur le numéro de la clef entrée

Je suis persuadé qu'il existe une procédure ou une clef spécifique permettant de valider le bon fonctionnement de la chaîne en désactivant temporairement le mixage des trames. Je pense que la clef 'ABC-0123456' est à rejeter ... quoique ...

Racal: Voice encoder MA4224

L'unité MA-4224 permet d'encoder la voix avant transmission en s'appuyant sur un procédé consistant à numériser la voix, à réorganiser les échantillons par paquets, puis à reconvertir ces derniers pour récupérer un signal audio. On notera qu'un signal FSK est superposé en permanence sur le signal audio. J'ai pu obtenir une unité de ce type il y a maintenant 5 ans sans jamais avoir essayé de la tester.

Après avoir réalisé des cordons de test, l'unité est mise sous tension, le voyant s'allume brièvement puis s'éteint sans qu'aucun appui sur les touches ne change quelque chose. La présence de condensateurs tantale goutte conduit à immédiatement rechercher un problème sur les lignes d'alimentation. Et de fait, le rail 5V présente une résistance bien trop faible laissant supposer un tantale en court-circuit partiel.

Les condensateurs tantales présents dans ce rail sont tous identifiés - je ne dispose, bien entendu, pas des schémas - puis marqués d'un point noir au feutre. Chaque condensateur est ensuite dessoudé, testé et ressoudé jusqu'à trouver le(s) condensateur(s) en défaut.

Le quatrième dessoudage permet d'identifier le coupable bien vite remplacé par un condensateur identique. Si le problème devait réapparaître, je remplacerai l'intégralité de ces condensateurs par des chimiques de petite hauteur. La remise sous tension confirme que cette panne est corrigée mais il m'est impossible de tester l'unité sans disposer d'un manuel d'opération.

Racal: Morse burst encoder MA4010

Destiné à s'interfacer avec le manpack TRA-967 de Racal, l'unité MA-4010 permet de transmettre ou de recevoir des messages codés en morse et compressés afin d'en réduire le temps de transmission. Cet équipement a probablement été conçu pour les forces spéciales mais aucune information précise n'est disponible.

J'ai eu la change de pouvoir acquérir l'unité de codage/décodage, le manipulateur morse ainsi qu'un chargeur de batterie intégrant aussi une interface ligne. Contrairement à ce que j'imaginais, ce chargeur ne permet pas d'alimenter l'unité de codage. Si le câblage de l'alimentation n'a pas été trop difficile à retrouver il n'en est pas de même avec l'interface ligne dont je recherche le brochage. Avis aux lecteurs.

L'ensemble fonctionne parfaitement. Le principe est assez simple: le message manipulé est enregistré (position 'KEY') sur une bande magnétique intégrée dans un bloc a priori non démontable. L'enregistrement démarre à la première fermeture du contact du manipulateur et l'affichage 'RUN' s'allume. Un indicateur à aiguille permet de connaître le temps d'enregistrement restant. Ce message peut ensuite être transmis (position 'SEND') à très grande vitesse par accélération de la vitesse de déroulement de la bande. Une séquence de deux tons est transmise préalablement qui sert de déclencheur sur l'équipement récepteur (position 'REC'). A réception de cette séquence, le message est enregistré à grande vitesse sur la bande et peut ensuite être relu (position 'REPLAY') à vitesse normale. Il est possible de se positionner en avance ou en recul sur la bande (bouton 'FAST WIND') tout en écoutant l'enregistrement.

Le bloc mécanique contenant la bande est parfaitement visible sur ces deux photos. En mode lent, le mécanisme est extrêmement silencieux et seul l'indicateur à aiguille permet de confirmer l'avance de la bande.

Mon équipement a été reçu avec une bande contenant encore un message partiel, parfaitement lisible malgré l'age de l'équipement et une bande ayant probablement déjà bien servie.

Je recherche des informations sur ces deux équipements, idéalement une copie des manuels d'utilisation et de service, et a minima le câblage de la connectique du chargeur de batterie.

Divers: Machines cryptographiques

Mon passage sur Hamradio à FriedrichShafen a été l'occasion d'admirer de superbes machines cryptographique sur le stand 'Enigma' toutes en superbe état mais hélas inabordables pour moi: une machine Russe M-130 'Koralle' (~30k€) et une Hagelin  HX-63 (~25k€). Une Fialka M-125 sans ses touches était proposé à 3500€. Il s'agit de la première version de la Fialka. J'ai pu aussi voir quelques roues de Fialka ça et là,  un rotor complet de toujours Fialka (150€) ainsi qu'un ensemble FS-5000 hélas incomplet.

Je me suis donc rattrapé en achetant un couteau Victorinox en dotation dans l'armée Allemande ainsi que deux burettes d'huile de fabrication Russe et normalement intégrées à la trousse d'outillage de la Fialka.