|
Enigma to niemiecka przenośna, elektromechaniczna maszyna szyfrująca oparta na zasadzie obracających się wirników, opracowana przez Artura Scherbiusa, a następnie produkowana przez wytwórnię Scherbius & Ritter. Wytwórnia ta została założona w 1918 z inicjatywy Scherbiusa oraz innego niemieckiego inżyniera Richarda Rittera i zajmowała się konstrukcją i produkcją urządzeń elektrotechnicznych między innymi silników asynchronicznych. Scherbius odkupił prawa patentowe do innej wirnikowej maszyny szyfrującej opracowanej przez holenderskiego inżyniera Hugona Kocha.
Enigma była używana komercyjnie od lat 20. XX wieku, a później została zaadaptowana przez instytucje państwowe wielu krajów. Podczas II wojny światowej maszyna ta była wykorzystywana głównie przez siły zbrojne oraz inne służby państwowe i wywiadowcze Niemiec a także innych państw. Enigma należała do rodziny elektromechanicznych wirnikowych maszyn szyfrujących i była produkowana w wielu różnych odmianach.
Po raz pierwszy szyfrogramy zakodowane przy pomocy Enigmy udało się rozszyfrować polskim kryptologom w roku 1932. Prace Polaków, głównie Mariana Rejewskiego, Jerzego Różyckiego i Henryka Zygalskiego, pozwoliły na dalsze prace nad dekodowaniem szyfrów stale unowocześnianych maszyn Enigma najpierw w Polsce, a po wybuchu wojny we Francji i Wielkiej Brytanii.
Najczęściej odszyfrowywanymi wiadomościami były przekazy zaszyfrowane Enigmą w wersji Wehrmachtu (Wehrmacht Enigma). Brytyjski wywiad wojskowy oznaczył Enigmę kryptonimem ULTRA. Nazwa ta powstała ze względu na najwyższy stopień utajnienia faktu złamania szyfru Enigmy, wyższy niż najtajniejszy (ang. Most Secret), czyli Ultra tajny.
/Animacja działa tylko w przeglądarkach:
FireFox 4
Chrome 11
Safari (po ręcznym włączeniu dadatku WebGL)
Polski wkład w złamanie szyfru Enigmy
Pierwsze próby złamania szyfru Enigmy podejmowali Francuzi, Anglicy i Polacy już pod koniec lat dwudziestych, jednak bez rezultatu. Głównym problemem dekryptażu było zastosowanie przełomowych na owe czasy szyfrów polialfabetycznych, w których każda litera tekstu jawnego szyfrowana jest za pomocą innej permutacji alfabetu, co pozwala ukryć własności językowe szyfrogramu.
W łamaniu szyfrów główną rolę odgrywali lingwiści, którzy w procesie kryptoanalizy wyłapywali charakterystyczne cechy języka, takie jak częstość powtarzania się liter, długość wyrazów itd. W przypadku zastosowania mechanicznych maszyn szyfrujących analiza lingwistyczna nie przynosiła żadnych rezultatów co wymusiło na kierownictwie Biura Szyfrów Oddziału II Sztabu Głównego zatrudnienie do pracy profesjonalnych matematyków.
W styczniu 1929 na Uniwersytecie Poznańskim zorganizowano kurs kryptologii przeznaczony głównie dla studentów matematyki znających język niemiecki. Wybór uczelni poznańskiej nie był przypadkowy, gdyż ze względu na położenie miasta znajomość niemieckiego była tam umiejętnością powszechną. Na kurs, którego wykładowcami byli dojeżdżający z Warszawy mjr Franciszek Pokorny, kpt. Maksymilian Ciężki oraz inż. Antoni Palluth, zostali skierowani trzej najzdolniejsi uczniowie profesora Zdzisława Krygowskiego - Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski.
Jesienią 1930 utworzono w Poznaniu filię Biura Szyfrów w której zatrudniono ośmiu najzdolniejszych absolwentów kursu kryptologii. Wśród zatrudnionych znalazł się także Marian Rejewski. Dwa lata później filia została rozwiązana, a Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski stali się od 1 września 1932 pracownikami warszawskiego Biura Szyfrów Sztabu Głównego Wojska Polskiego. Od września 1932 roku Rejewski zaczął pracować nad Enigmą. Mocarstwa zachodnie tak mocno wątpiły w możliwość złamania algorytmu szyfrującego Enigmy, że w zasadzie zaprzestały jakichkolwiek prób. Dlatego między innymi, francuski wywiad przekazał plany budowy maszyn Enigma zdobyte około roku 1931 przez francuskiego agenta Hans-Thilo Schmidta (ps. Asché) Polakom, traktując te informacje jako bezwartościowe.
W grudniu 1932 udało się Rejewskiemu rozwiązać szyfr Enigmy, a w lutym 1933 zamówiono w Wytwórni Radiotechnicznej AVA stworzonej przez Ludomira Danielewicza wraz z inżynierem Antonim Palluthem, pracownikiem Sztabu Głównego, bratem Leonardem i Edwardem Fokczyńskim kopię niemieckiej maszyny szyfrującej, nazwanej "Lacida". Nazwa pochodzi od "La" - płk. Langera szefa całej operacji, "ci" - od nazwiska por. Ciężkiego i "da" - od Danilewicza. Od tego też czasu Polacy mogli odczytywać korespondencję niemiecką, choć nie było to proste, bowiem Niemcy stale udoskonalali zarówno maszynę, jak i sposoby szyfrowania.
Polacy opracowali niezwykle efektywne metody deszyfrowania Enigmy, wykorzystując w tym celu w sposób nowatorski istniejące teorie kombinatoryczne tzw. cykli i transpozycji. Do określania permutacji cykli wirników Enigmy wykorzystywano zaprojektowany przez Rejewskiego cyklometr i karty charakterystyk, które ze względu na zmianę kodowania wprowadzoną 15 września 1938 przestały być wykorzystywane. Do tego czasu ustalenie kodu dziennego przy pomocy powyższych narzędzi zajmowało około 15 minut.
Około października 1938 Rejewski opracował kolejne elektromechaniczne urządzenie nazwane bombą kryptologiczną, którego zadaniem było automatyczne łamanie szyfru Enigmy w oparciu o opracowaną teorię cykli. Bomba kryptologiczna składała się z sześciu sprzężonych polskich kopii Enigmy napędzanych silnikiem elektrycznym. W połowie listopada tego samego roku zbudowano sześć takich bomb, wykorzystywanych wyłącznie do rozszyfrowywania podwójnie szyfrowanych kluczy dziennych, nigdy zaś do dekodowania samych szyfrogramów, które dekodowano przy pomocy perforowanych płacht Zygalskiego opracowanych w celu znajdowania właściwego położenia wirników Enigmy. Jedna bomba kryptologiczna pozwalała na odkodowanie klucza dziennego w ciągu około dwóch godzin i zastępowała pracę około 100 ludzi.
W 1939 Niemcy kolejny raz zmienili sposób szyfrowania, co wymusiło konieczność zbudowania dalszych 54 bomb kryptologicznych (aby łączna ich liczba wynosiła 60) i opracowania 60 kompletów bardzo pracochłonnych w wykonaniu płacht Zygalskiego (jeden komplet liczył 26 płacht).
Inwestycja taka znacznie wykraczała poza możliwości finansowe polskiego wywiadu, dlatego postanowiono przekazać po jednym egzemplarzu polskiej Enigmy wraz z dokumentacją agencjom wywiadu Wielkiej Brytanii i Francji. Przekazanie odbyło się 25 lipca 1939 w Pyrach pod Warszawą, w których znajdował się polski ośrodek dekryptażu.
Pomimo skromnych funduszy zespół polskich kryptologów kontynuował pracę przy Enigmie doskonaląc matematyczne metody dekryptażu i wciąż rozszyfrowując korespondencję niemiecką. Wkrótce potem w Wielkiej Brytanii w ośrodku dekryptażu w Bletchley Park pod kierunkiem Alana Turinga i w oparciu o polskie materiały rozpoczęto prace nad dekryptażem Enigmy z wykorzystaniem rozbudowanych i zmodyfikowanych bomb kryptologicznych.
Jeden egzemplarz Enigmy znajduje się w zbiorach Sali Tradycji Centrum Szkolenia Łączności i Informatyki w Zegrzu.
|
