История взлома немецкой шифровальной машины "Энигма" — это захватывающий триллер о противостоянии человеческого гения и технического совершенства. Эта драма, развернувшаяся в секретных коридорах Блетчли-парка, возможно, сократила Вторую мировую войну на два года и спасла миллионы жизней . Давайте разберемся, как это произошло.
Кто и когда создал "Энигму"? Что лежало в ее основе?
Машину "Энигма" изобрел немецкий инженер Артур Шербиус в 1918 году, уже после окончания Первой мировой войны . Изначально он пытался продавать ее коммерческим компаниям для защиты деловой переписки, но в середине 1920-х годов немецкие военные оценили потенциал устройства и приняли его на вооружение .
Принцип работы "Энигмы" был гениален для своего времени. Внешне она напоминала пишущую машинку (см. иллюстрацию), но внутри скрывался сложный электромеханический механизм.
Особенностью "Энигмы" стало потоковое шифрование с изменяющимся ключом. При каждом нажатии клавиши роторы поворачивались, меняя схему подстановки. Одна и та же буква (например, "Е") при каждом нажатии превращалась в совершенно разные символы. Важно отметить, что буква никогда не шифровалась сама в себя . Впоследствии это обстоятельство станет одним из важных принципов дешифровки кодов “Энигмы”.
Количество возможных комбинаций настроек было астрономическим — 159 миллионов миллионов миллионов (159 × 10²¹) вариантов . Немцы были уверены в абсолютной надежности машины.
Взлом "Энигмы" стал возможен благодаря сочетанию математического анализа, лингвистических уязвимостей и инженерной мысли.
Сложный путь к дешифровке сообщений "Энигмы" начался не в Англии, а в Польше. В 1931 году французская разведка передала полякам документы, связанные с "Энигмой" . Математик Мариан Реевский из польского Бюро шифров совершил чудо: он математически восстановил электрическую схему роторов, даже не видя настоящей машины, работая только с перехваченными сообщениями.
Реевский использовал процедурную ошибку немцев: они передавали в начале каждого сообщения трехбуквенный ключ, повторенный дважды. Это позволило создать "каталог" соответствий и изобрести механическое устройство -"бомбу" (bomba kryptologiczna), которое перебирало настройки роторов.
В 1939 году, накануне вторжения, Польша передала все свои наработки, включая копии "Энигмы", британской и французской разведке.
Англичане развили польские методы, но столкнулись с проблемой: немцы усложнили процедуру шифрования. Алан Тьюринг, молодой математик из Кембриджа, предложил новый логический подход.
В основе его метода лежало понятие "криб" (crib) — предполагаемого фрагмента открытого текста в зашифрованном сообщении . Откуда брались эти "крибы"?
· Первым обнаруженным крибом стало немецкое слово "Wetter". С него начинались ежедневные сводки погоды. Кроме того, они были расположены в строго определенном месте.
· Второй подсказкой - крибом стала фраза "Heil Hitler", которой, наоборот, сообщения всегда заканчивались.
· И наконец, британское командование специально минировало определенные районы моря, чтобы спровоцировать немцев на передачу сообщений с названиями этих мест. В перехваченных сообщениях эти названия могли идентифицировать, что тоже добавляло знаний лингвистам и математикам для дешифровки полного сообщения.
· Кроме того, было установлено, что чаще всего в сообщениях встречается слово "eins" (один) .
Даже если криб был коротким, этого хватало для запуска длинной логической цепочки.
Для того, чтобы делать дешифровки, союзные войска построили криптоаналитическую машину под кодовым названием “Bombe” - “Бомба”. Она представляла из себя шкаф массой около тонны с панелью два на три метра и 36 группами роторов на ней, по три в каждой. И построили таких машин не одну, а целых 200!
В основе работы этой машины лежало основное условие действия “Энигмы”, при котором буква никогда не шифруется сама в себя, и принцип "криба". Вместо того чтобы перебирать все 159 квинтиллионов комбинаций, "Бомба" быстро отбрасывала заведомо невозможные варианты.
Дешифровка с использованием “Бомбы” выглядела следующим образом: операторы задавали предполагаемые настройки. Машина электрическим способом проверяла логические противоречия. Как только находилось решение, "Бомба" останавливалась, выдавая возможные настройки роторов. В хороший день это занимало менее 20 минут.
Успех операции "Ultra" (так называлась программа перехвата) хранился в строжайшей тайне. Иногда союзникам приходилось жертвовать кораблями или даже городами, чтобы немцы не догадались, что их шифр взломан. Каждое решение о том, использовать ли расшифрованную информацию, было мучительным выбором между жизнями и сохранением секрета. Моральную дилемму и муки совести, которые испытывали участники этого проекта, посвященные в секрет, трудно себе представить.
Работа группы дешифровщиков оставалась засекреченной 30 лет после войны под действием Закона о государственных секретах. Многие из криптоаналитиков ушли из жизни, так и не рассказав своим семьям, чем они занимались во время войны . Только в 1974 году, с выходом первой книги об этом, мир узнал правду.
В 2014 году на экраны вышел фильм режиссера Мортена Тюлдума "Игра в имитацию". Главную роль центрального персонажа этой истории исполнил Бенедикт Камбербэтч. Кира Найтли сыграла Джоан Кларк, коллегу и близкого друга Тьюринга.
Фильм, безусловно, популяризировал имя Тьюринга, сделав его широко известным героем. Однако историки и люди, лично знавшие Тьюринга, указывают на множество художественных преувеличений и несостыковок.
Например, в фильме Тьюринг изображен аутичным гением-"недотрогой", неспособным к социализации. В реальности, по воспоминаниям коллег, Тьюринг был общительным, с чувством юмора (хоть и специфическим) и пользовался уважением. Акцент сюжета сделан на конфликты внутри, но на самом деле в Блетчли-парке царила атмосфера товарищества и взаимопомощи.
Кроме того, картина заканчивается сценой уничтожения документов и деградации Тьюринга, что не соответствует реальной хронологии — до самой смерти Тьюринг продолжал активно заниматься математикой и биологией.
Тем не менее, фильм выполняет важную миссию: он напоминает миру о не только о личном подвиге Алана Тьюринга, но и той потрясающей работе, которая была проделана лингвистами и математиками группы Блетчли-парка.
А команда платформы "Культурный код" приглашает вас уже 7 апреля в 19-30 на лингвистический практикум "Взломать "Энигму", где под руководством лингвиста Дарьи Бхоснле у вас будет возможность дешифровать сложные шифровки и древние текст, почувствовав себя членом группы Блетчли-парка.
Зарегистрироваться на лингвистический практикум