• Wyślij znajomemu
    zamknij [x]

    Wiadomość została wysłana.

     
    • *
    • *
    •  
    • Pola oznaczone * są wymagane.
  • Wersja do druku
  • -AA+A

Wszystkie tajemnice Enigmy

11:05, 25.01.2011
Wszystkie tajemnice Enigmy Byli pionierami informatyki. To im zawdzięczamy złamanie jednej z największych tajemnic hitlerowskiej armii – kodu Enigmy. Po raz pierwszy Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski dokonali tego w 1932 r. W 75. rocznicę tego wydarzenia ustanowiono w Polsce Dzień Kryptologii. Dwa tygodnie przed obecnymi obchodami polscy kryptolodzy i matematycy pochwalili się, że wynaleźli nowy sposób szyfrowania wiadomości w cyberprzestrzeni. Określono go mianem Enigmy XXI wieku.

Byli pionierami informatyki. To im zawdzięczamy złamanie jednej z największych tajemnic hitlerowskiej armii – kodu Enigmy. Po raz pierwszy Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski dokonali tego w 1932 r. W 75. rocznicę tego wydarzenia ustanowiono w Polsce Dzień Kryptologii. Dwa tygodnie przed obecnymi obchodami polscy kryptolodzy i matematycy pochwalili się, że wynaleźli nowy sposób szyfrowania wiadomości w cyberprzestrzeni. Określono go mianem Enigmy XXI wieku.

Dzień Kryptologii jest wyrazem hołdu naszym naukowcom z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu. Swoim osiągnięciem przyczynili się do późniejszych sukcesów aliantów w walce z hitlerowcami podczas II wojny światowej i zmniejszenia liczby śmiertelnych ofiar.

Szyfry na wirnikach

Enigma była przenośną, elektromechaniczną maszyną szyfrującą opartą na zasadzie obracających się wirników. Opracował ją Artur Scherbius. Od lat 20. XX wieku maszyna produkowana w fabryce Scherbius & Ritter, była używana komercyjnie. Jej zalety dostrzegli niemieccy wojskowi. Maszynę zaadoptowali do swoich celów. Trafiła na wyposażenie armii oraz służb specjalnych. Niemcy byli przekonani, że ich kod jest nie do złamania.

Tak jak inne maszyny oparte na wirnikach Enigma jest połączeniem systemów elektrycznego i mechanicznego. Część mechaniczna składa się z alfabetycznej 26 znakowej klawiatury, zestawu osadzonych na wspólnej osi i obracających się bębenków nazywanych wirnikami oraz mechanizmu obracającego jeden lub kilka z nich jednocześnie za każdym naciśnięciem klawisza.

Części mechaniczne służą jako elementy obwodu elektrycznego. Naciśnięcie klawisza zamyka układ i powoduje obrócenie się wirników, a następnie zapalenie się lampki z zakodowaną już literą. Przykładowo, jeśli kodowana wiadomość zaczyna się od liter: ALA, operator maszyny naciska najpierw literę „A”, która może spowodować zapalenie się lampki z literą „Z”. W ten sposób pierwszą literą zakodowanej wiadomości będzie „Z”. Następnie operator naciska klawisz z literą „L”, która zostaje zakodowana w analogiczny sposób. Każda litera może mieć w szyfrze inny odpowiednik.

Kodowanie przy pomocy Enigmy było tak skuteczne, że złamanie kodu miało najwyższy priorytet w służbach alianckich. Najczęściej odszyfrowywanymi wiadomościami były przekazy zaszyfrowane Enigmą w wersji Wehrmachtu (Wehrmacht Enigma). Brytyjski wywiad wojskowy oznaczył Enigmę kryptonimem ULTRA, czyli wyższy niż najtajniejszy.

Pierwsze próby

Pierwsze próby złamania szyfru Enigmy podejmowali Francuzi, Anglicy i Polacy już pod koniec lat dwudziestych, jednak bez rezultatu. Głównym problemem było zastosowanie przełomowych na owe czasy szyfrów polialfabetycznych. Powodowały one, że każda litera była szyfrowana za pomocą innej permutacji alfabetu, co pozwalało ukryć własności językowe szyfrogramu. W tym czasie odszyfrowywaniem tekstów zajmowali się lingwiści, a nie matematycy. Nie mogąc wyłapać charakterystycznych cech językowych np. częstotliwości powtarzania się liter w wyrazach ich wysiłki były nadaremne.

Kiedy polscy wojskowi dostrzegli problem postanowili zatrudnić profesjonalnych matematyków. Zadanie to powierzono Biuru Szyfrów Oddziału II Sztabu Głównego WP. W styczniu 1929 r. zorganizowano kurs kryptologii na Uniwersytecie w Poznaniu.

Dlaczego padło właśnie na Poznań? Przed odzyskaniem niepodległości był w zaborze pruskim. Leżał blisko granicy z Niemcami i znajomość języka niemieckiego wśród mieszkańców Wielkopolski była niemal powszechna.

Jako uczestników kursu wskazano trzech najzdolniejszych studentów wydziału matematyki prowadzonych przez prof. Zdzisława Krygowskiego. Byli to Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski. Kryptologię wykładali im dojeżdżający z Warszawy mjr Franciszek Pokorny, kpt. Maksymilian Ciężki oraz inż. Antoni Palluth. Jesienią 1930 utworzono w Poznaniu filię Biura Szyfrów, w której zatrudniono ośmiu najzdolniejszych absolwentów kursu kryptologii. Dwa lata później filia została rozwiązana, a Rejewski, Różycki i Zygalski od 1 września 1932 byli pracownikami warszawskiego Biura Szyfrów Sztabu Głównego Wojska Polskiego.

Właśnie wtedy Rejewski zaczął pracować nad Enigmą. Plany budowy maszyn zdobyte ok. roku 1931 przez francuskiego agenta Hans-Thilo Schmidta przekazali nam Francuzi. Mocarstwa zachodnie tak mocno wątpiły w możliwość złamania algorytmu szyfrującego, że w zasadzie zaprzestały jakichkolwiek prób jego rozszyfrowania, a materiały, które nam przesłali, uważali za bezwartościowe.

Złamany szyfr

I tu się mylili. Już w grudniu 1932 Rejewskiemu udało się rozwiązać szyfr Enigmy. W lutym 1933 zamówiono w Wytwórni Radiotechnicznej AVA kopię niemieckiej maszyny szyfrującej. Od tego też czasu Polacy mogli odczytywać korespondencję niemiecką.

Choć Niemcy byli przekonani o niezawodności swojego szyfrowania, to co jakiś czas udoskonalali lub zmieniali algorytm. To utrudniało odczytywanie tajnych depesz. Jednak Polacy opracowali niezwykle efektywne metody deszyfrowania Enigmy, wykorzystując w tym celu w sposób nowatorskie teorie kombinatoryczne tzw. cykli i transpozycji. Do określania permutacji cykli wirników Enigmy wykorzystywano zaprojektowany przez Rejewskiego cyklometr i karty charakterystyk. We wrześniu 1938 r. przestały być one wykorzystywane, ponieważ Niemcy zmienili zasadę kodowania. Przed nią odszyfrowanie tajnego meldunku zajmowało polskim kryptologom średnio ok. 15 minut.

Zmiana kodowania również na niewiele się zdała naszym przeciwnikom. Już w październiku 1938 r. Rejewski opracował kolejne elektromechaniczne urządzenie nazwane bombą kryptologiczną. Było to sześć sprzężonych ze sobą kopii niemieckiej Enigmy połączonych z silnikiem elektrycznym. Zdaniem maszyny było automatyczne łamanie szyfru Enigmy w oparciu o opracowaną teorię cykli. Maszyna pozwalała łamać dzienne klucze szyfrowania. Same depesze odczytywano przy pomocy perforowanych płacht Zygalskiego.

W 1939 Niemcy kolejny raz zmienili sposób szyfrowania. Odpowiedzią Polaków była budowa kolejnych 54 bomb i 60 kompletów płacht Zygalskiego. Z powodu braku wystarczających środków ta taką inwestycję zwrócono się do wywiadów Wielkiej Brytanii i Francji, którym w zamian za pomoc przekazano po jednej bombie i komplecie deszyfrujących płacht.

Na emigracji

Po wybuchu wojny pracownicy Biura Szyfrów ewakuowali się przez Rumunię do Francji, i we francuskim ośrodku dekryptażu w miejscowości Gretz-Armainvilliers koło Paryża nadal prowadzili swoje prace. Podczas agresji Niemiec na Francję ośrodek ewakuowano do Algieru. Po kapitulacji przeniesiono go jednak z powrotem do Francji, która pod rządami Vichy miała częściowa autonomię. Tu prace trwały do listopada 1942 r. kiedy to Niemcy weszli do południowej Francji.

Rejewski i Zygalski chcieli przez Hiszpanię dostać się do Wielkiej Brytanii. Po przekroczeniu granicy francusko-hiszpańskiej zostali aresztowani. Z więzienia udało im się wyjść dzięki interwencji Polskiego Czerwonego Krzyża. Uciekli przez Portugalię do brytyjskiego Gibraltaru, a stamtąd już samolotem do Anglii. 16 sierpnia 1943 r. rozpoczęli pracę w jednostce radiowej Sztabu Naczelnego Wodza Polskich Sił Zbrojnych w Stanmore-Boxmoor pod Londynem. Tu doczekali końca wojny.

Dzięki pracy kryptologów polskich, a później także brytyjskich z Blechley Park oraz przechwyconym w międzyczasie egzemplarzom Enigmy, pod koniec wojny cała korespondencja szyfrowana przy jej pomocy była odczytywana przez aliantów.