L’enigma es va utilitzar àmpliament a la Segona Guerra Mundial. Va ser el codificador més popular a Alemanya, Itàlia, Japó i fins i tot a Suïssa neutral. Els "pares" de la llegendària màquina de xifratge, el nom del qual significa "misteri" en grec, eren l'holandès Hugo Koch (inventor del disc de xifratge) i l'enginyer alemany Arthur Scherbius, que va patentar la màquina de xifratge el 1918.
Arthur Scherbius és l'autor d'Enigma. Font: lifeofpeople.info
Inicialment, no hi havia dubte de cap carrera militar d '"Enigma": era un producte comercial típic. Fins i tot hi va haver una massiva campanya publicitària iniciada per Scherbius per promocionar el seu propi producte. Així, el 1923, l’aparell de xifrat es va convertir en una exposició al congrés de la Unió Postal Internacional, però no va obtenir èxit. El motiu era l’elevat preu de l’Enigma i la impressionant mida del cotxe Scherbius. Tot i això, es van vendre diversos exemplars als exèrcits de diversos països i empreses de comunicacions. Els britànics es van trobar per primera vegada amb el dispositiu Enigma el juny de 1924, quan el fabricant va oferir als britànics comprar un lot de dispositius a un preu considerable de 200 dòlars per cada moment. El govern britànic va respondre oferint registrar la novetat de xifratge a l'oficina de patents, cosa que va provocar automàticament la subministració de documentació completa per a la tècnica. Els alemanys van fer aquest pas i els criptògrafs britànics van tenir a la seva disposició tots els matisos tècnics d’Enigma molt abans de la Segona Guerra Mundial.
Patent per a "Enigma". Font: lifeofpeople.info
Tot i això, val a dir que l’Enigma es trobava en una versió comercial primerenca, que els alemanys no van utilitzar en el seu exèrcit. L'ascens de les màquines xifradores alemanyes a l'Olimp va començar amb l'arribada al poder d'Adolf Hitler el 1933, quan va començar el rearmament de l'exèrcit. Segons diverses fonts, el nombre total de vehicles Enigma produïts fins al final de la Segona Guerra Mundial varia entre 100.000 i 200.000, que es van utilitzar a tot arreu, a la Wehrmacht, a la Kriegsmarine, a l'Abwehr, a la Luftwaffe i a els serveis de seguretat feixistes.
Versió posterior "Enigma". Font: w-dog.ru
En què es basa el dispositiu de xifratge? A la primera generació, es tractava de tres tambors (discos o rodes) que giraven en el mateix pla, a cada costat dels quals hi havia 26 contactes elèctrics, exactament el nombre de lletres de l’alfabet llatí. Els contactes dels dos costats estaven connectats a l'interior del disc per 26 cables, que van substituir els caràcters en escriure. Durant el procés de muntatge, es van plegar tres discos, que es van tocar amb contactes, cosa que va assegurar el pas dels impulsos elèctrics a través de tot el conjunt de bateries fins al dispositiu de gravació. El mateix alfabet llatí estava gravat al costat de cada tambor. El començament del treball amb el transmissor "Enigma" va estar marcat per un conjunt de paraules en clau a partir de lletres a la bateria. És important que el dispositiu receptor també estigui configurat amb la mateixa paraula de codi.
Màquina de xifratge de camp "Enigma". Font: musee-armee.fr
A continuació, l’operador responsable d’introduir el text per als tipus de xifratge al seu teclat i cada pulsació fa girar el disc esquerre d’un pas. L’Enigma era una màquina electromecànica, de manera que totes les ordres de la part mecànica es donaven mitjançant senyals elèctrics. Després de girar el disc esquerre una revolució, va entrar en joc el tambor central, etc. Aquesta rotació dels discs creava per a cada caràcter del text el seu propi contorn únic per al pas d’un impuls elèctric. Després, el senyal passava pel reflector, que consistia en 13 conductors que connectaven parells de contactes a la part posterior del tercer disc. El reflector va tornar el senyal elèctric a tambors, però d’una manera completament diferent. I només aquí la llum es va encendre prop de la lletra del text ja xifrat. Aquestes "aventures" del senyal elèctric proporcionaven una seguretat única per al canal de comunicació durant el seu temps.
Una versió militar d’Enigma amb quatre tambors. Font: e-board.livejournal.com
Donades les noves millores que els alemanys van fer a Enigma, els criptoanalistes britànics mai no haurien estat capaços de piratejar un aparell tan sofisticat pel seu compte. Al principi, tres persones treballaven amb "Enigma": una llegia el text, la segona escrivia al teclat i la tercera anotava el xifrat amb els flaixos de les bombetes. Amb el pas del temps, la mida de l’aparell de xifrat va disminuir fins a la mida d’una màquina d’escriure, cosa que va permetre enviar missatges des de literalment totes les trinxeres. A més, els alemanys, durant la modernització, van afegir un dispositiu d'impressió per escriure text xifrat. Què més han afegit els enginyers criptogràfics del Tercer Reich a Enigma? El 1930, va aparèixer un tauler de connexions de 26 parells de preses i endolls, que va substituir addicionalment els caràcters de text pla després del xifratge bàsic a la bateria. Es tractava d’una millora purament militar: no estava disponible en versions comercials. La clau de xifratge a llarg termini, formada per la commutació del disc a causa de la permutació de 26 elements, és astronòmica 4x1026 opcions Ara les capacitats de programari d’un ordinador faciliten l’enumeració d’aquest nombre d’opcions, però per als anys 30-40 era poc probable i durant molt de temps. La imatge de xifratge també es va complicar amb un conjunt de cinc discs Enigma (tots eren diferents) dels quals només tres estaven instal·lats al dispositiu alhora. Es poden barrejar en qualsevol ordre, és a dir, hi havia un total de 10 opcions d'instal·lació per a una màquina. Una clau única per començar va oferir 26 variants de símbols per a cada disc, i per a tres ja 26 ^ 3 = 17576. I, finalment, l’esquema de commutació de panells de connectors que es canviava regularment va dificultar molt la tasca dels serveis criptanalítics dels enemics de l’Alemanya nazi. Més tard, es van afegir bateries addicionals al disseny. Tot i això, "Enigma" va aprendre a "llegir" completament al començament de la Segona Guerra Mundial.
Alguns dels millors criptoanalistes abans de la Gran Guerra van ser els polonesos. Fins i tot durant la guerra civil a Rússia i el conflicte soviètic-polonès, els polonesos van desxifrar amb èxit els missatges de l’exèrcit soviètic i dels diplomàtics. Així, el 2n departament (criptoanàlisi) de l'estat major polonès a l'agost de 1920 va "traduir" de xifrat a polonès 410 telegrames signats per Trotsky, Tukhachevsky, Guy i Yakir. A més, durant l'ofensiva de l'Exèrcit Roig a Varsòvia, els polonesos van enganyar les tropes de Tukhachevsky, cosa que el va obligar a retirar-se a Zhitomir. Amb el pas del temps, l'interès natural dels criptoanalistes polonesos es va convertir en un poder alarmantment guanyador a Alemanya. En aquell moment, l'Oficina de xifres de Polònia era una estructura força eficaç i incloïa quatre departaments:
- la unitat xifradora polonesa, responsable de la protecció de les línies de comunicació estatals;
- subdivisió de la intel·ligència radiofònica;
- divisió de xifrats russos;
- una divisió de xifrats alemanys.
Palau Saxó de Varsòvia, on es trobaven l’Estat Major General i l’Oficina de Xifratge. Foto de 1915. Font: photochronograph.ru
És en gran part per això que van ser els polonesos els que van assolir els primers èxits en desxifrar l'Enigma. Des del 1926 aproximadament, van començar a interceptar missatges alemanys en antena, xifrats de forma desconeguda fins ara. Una mica més tard, el 1927 o el 1929, es va intentar introduir una caixa amb Enigma al consolat diplomàtic alemany a través de duanes d'Alemanya. Com va passar això i per què els alemanys no van enviar l’aparell per un canal diplomàtic tancat? Ara ningú no ho contestarà, però els polonesos han estudiat amb detall el dispositiu del dispositiu; això ho van fer els nois de l’empresa d’enginyeria de ràdio AVA, que treballa des de fa temps amb la intel·ligència polonesa. Després d'un acurat coneixement, Enigma va ser lliurat a diplomàtics alemanys despreocupats. Per descomptat, configurar una versió comercial de la màquina de xifrat podria proporcionar poc als criptoanalistes polonesos, però es va començar. Cada any els polonesos reforçaven el seu servei per "trencar" els codis alemanys: el 1928-1929 van organitzar a la Universitat de Poznan cursos sobre l'estudi de la criptografia per a matemàtics amb coneixements de la llengua alemanya. Entre els estudiants amb talent, en van destacar tres: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski i Jerzy Razicki.
Marianne Razewski és una criptanalista líder a Polònia d’abans de la guerra. Font: lifeofpeople.info
Tots ells van ser incorporats posteriorment als serveis especials i van ser els primers a rebre els resultats sobre el desxiframent de l'Enigma. En molts sentits, van ser els polonesos els primers a entendre la importància d’atraure matemàtics per a la criptoanàlisi dels xifrats enemics. En general, als anys vint i trenta, Polònia era gairebé líder mundial en el camp de la criptografia i sovint es convidava a especialistes a compartir la seva experiència en altres països. Per descomptat, observar els límits del secret. Jan Kowalewski, capità de l'exèrcit polonès i especial sobre codis, va viatjar al Japó amb aquesta finalitat i després va treballar amb un grup d'estudiants d'aquest país a la seva terra natal. I va criar Rizobar Ito, un criptògraf japonès important, que va obrir el sistema de xifratge anglès Playfair, que es va utilitzar als anys 30 a les línies de comunicació britàniques. Una mica més tard, un altre enemic potencial d'Alemanya, els francesos, va començar a ajudar els polonesos.
