Enigma bola široko používaná v 2. svetovej vojne. Bol to najpopulárnejší kodér v Nemecku, Taliansku, Japonsku a dokonca aj v neutrálnom Švajčiarsku. „Otcovia“legendárneho šifrovacieho stroja, ktorého názov v gréčtine znamená „záhada“, boli Holanďan Hugo Koch (vynálezca šifrovacieho disku) a nemecký inžinier Arthur Scherbius, ktorý šifrovací stroj patentoval už v roku 1918.
Arthur Scherbius je autorom knihy Enigma. Zdroj: lifeofpeople.info
Spočiatku nemohla existovať žiadna vojenská kariéra „Enigmy“- bol to typický komerčný produkt. Scherbius dokonca inicioval rozsiahlu reklamnú kampaň na propagáciu svojho vlastného produktu. V roku 1923 sa šifrovací prístroj stal exponátom na kongrese Medzinárodnej poštovej únie, ale nezískal úspech. Dôvodom bola vysoká cena Enigmy a pôsobivá veľkosť auta Scherbius. Napriek tomu bolo niekoľko kópií predaných armádam rôznych krajín a komunikačných spoločností. Briti sa prvýkrát stretli so zariadením Enigma v júni 1924, keď výrobca ponúkol Britom, aby na tú dobu kúpili dávku zariadení za značnú cenu 200 dolárov za kus. Britská vláda reagovala ponukou registrácie šifrovacej novinky na patentovom úrade, čo automaticky viedlo k poskytnutiu kompletnej dokumentácie k tejto technike. Nemci urobili tento krok a britskí kryptografi dostali všetky technické nuansy Enigmy k dispozícii dlho pred druhou svetovou vojnou.
Patent na „Enigmu“. Zdroj: lifeofpeople.info
Stojí však za zmienku, že Enigma bola v ranej komerčnej verzii, ktorú Nemci vo svojej armáde nepoužívali. Výstup nemeckých šifrovacích strojov na Olymp sa začal nástupom Adolfa Hitlera k moci v roku 1933, keď sa začalo prezbrojenie armády. Celkový počet vyrobených vozidiel Enigma do konca 2. svetovej vojny sa podľa rôznych zdrojov pohybuje od 100 tisíc do 200 tisíc. Používali sa všade - vo Wehrmachte, v Kriegsmarine, v Abwehre, na Luftwaffe a v r. fašistické bezpečnostné služby.
„Enigma“neskoršia verzia. Zdroj: w-dog.ru
Na čom je založené šifrovacie zariadenie? Hneď v prvej generácii to boli tri bubny (kotúče alebo kolesá) otáčajúce sa v rovnakej rovine, na každej strane ktorých bolo 26 elektrických kontaktov - presný počet písmen v latinskej abecede. Kontakty na oboch stranách boli vo vnútri disku spojené 26 vodičmi, ktoré tvorili náhradu znakov pri písaní. Počas procesu montáže boli tri disky zložené k sebe a navzájom sa dotýkali kontaktmi, ktoré zaisťovali prechod elektrických impulzov celou sadou bubnov k záznamovému zariadeniu. Samotná latinská abeceda bola vyrytá na boku každého bubna. Začiatok práce s vysielačom „Enigma“bol označený sadou kódových slov z písmen na bubnoch. Je dôležité, aby bolo prijímacie zariadenie tiež nakonfigurované s rovnakým kódovým slovom.
Poľný šifrovací stroj „Enigma“. Zdroj: musee-armee.fr
Potom je operátor zodpovedný za zadanie textu pre typy šifrovania na svojej klávesnici a každé stlačenie spôsobí, že sa ľavý disk otočí o jeden krok. Enigma bola elektromechanickým strojom, takže všetky príkazy mechanickej časti boli zadávané pomocou elektrických signálov. Po otočení ľavého disku o jednu otáčku vstúpil do hry centrálny bubon atď. Toto otočenie diskov vytvorilo pre každý znak textu svoj vlastný jedinečný obrys na prechod elektrického impulzu. Potom signál prešiel reflektorom, ktorý pozostával z 13 vodičov spájajúcich páry kontaktov na zadnej strane tretieho disku. Reflektor otočil elektrický signál späť do bubnov, ale úplne iným spôsobom. A len tu sa rozsvietilo svetlo v blízkosti písmena už šifrovaného textu. Takéto „dobrodružstvá“elektrického signálu poskytovali na svoju dobu jedinečné zabezpečenie komunikačného kanála.
Vojenská verzia Enigmy so štyrmi bubnami. Zdroj: e-board.livejournal.com
Vzhľadom na ďalšie vylepšenia, ktoré Nemci urobili v Enigme, by britskí kryptanalytici nikdy neboli schopní hacknúť taký sofistikovaný prístroj sami. S „Enigmou“najskôr pracovali traja ľudia: jeden čítal text, druhý písal na klávesnici a tretí zapisoval šifru zábleskami žiaroviek. Postupom času sa veľkosť šifrovacieho aparátu zmenšila na veľkosť písacieho stroja, čo umožňovalo odosielanie správ doslova z každého zákopu. Nemci počas modernizácie pridali aj tlačové zariadenie na písanie šifrového textu. Čo ešte pridali kryptografickí inžinieri Tretej ríše k Enigme? V roku 1930 sa objavil patch panel s 26 pármi zásuviek a zásuviek, ktorý navyše po základnom šifrovaní na bicích nahradil znaky obyčajného textu. Išlo o čisto vojenské vylepšenie - toto nebolo k dispozícii v komerčných verziách. Dlhodobý šifrovací kľúč, ktorý vznikol komutáciou disku v dôsledku permutácie 26 prvkov, je astronomických 4x1026 možnosti! Softvérové možnosti počítača teraz umožňujú ľahko vymenovať taký počet možností, ale pre 30. až 40. roky to bolo nepravdepodobné a dlho. Šifrovací obrázok komplikovala aj sada piatich diskov Enigma (všetky boli odlišné), z ktorých boli v zariadení naraz nainštalované iba tri. Môžu byť zamiešané v ľubovoľnom poradí, to znamená, že pre jeden stroj bolo celkom 10 možností inštalácie. Jednorazový kľúč na začiatok ponúka 26 variantov symbolov pre každý disk a pre tri už 26 ^ 3 = 17576. A nakoniec, pravidelne menená schéma prepínania zásuvných panelov veľmi sťažovala prácu kryptanalytických služieb nepriateľom nacistického Nemecka. Neskôr boli do dizajnu pridané ďalšie bubny. Napriek tomu sa „Enigma“naučila naplno „čítať“na samom začiatku druhej svetovej vojny.
Niektorí z najlepších kryptoanalytikov pred Veľkou vojnou boli Poliaci. Aj počas občianskej vojny v Rusku a sovietsko-poľského konfliktu Poliaci úspešne dešifrovali správy sovietskej armády a diplomatov. Preto 2. oddelenie (kryptoanalýza) poľského generálneho štábu v auguste 1920 „preložilo“zo šifrovaného do poľského 410 telegramov podpísaných Trockým, Tuchačevským, Guyom a Yakirom. Okrem toho počas útoku Červenej armády na Varšavu Poliaci uviedli Tuchačevského jednotky do omylu, čo ho prinútilo ustúpiť do Žitomiru. V priebehu času sa prirodzený záujem poľských kryptoanalytikov presunul k alarmujúco silnejúcej sile v Nemecku. Poľský úrad šifier bol v tom čase dosť efektívna štruktúra a zahŕňal štyri oddelenia:
- poľská šifrovacia jednotka zodpovedná za ochranu štátnych komunikačných liniek;
- delenie rádiovej inteligencie;
- rozdelenie ruských šifier;
- divízia nemeckých šifier.
Saský palác vo Varšave, kde bol umiestnený generálny štáb a Šifrovací úrad. Fotografia z roku 1915. Zdroj: photochronograph.ru
To je do značnej miery dôvod, prečo to boli Poliaci, ktorí dosiahli prvé úspechy pri dešifrovaní Enigmy. Asi od roku 1926 začali vo vzduchu zachytávať nemecké správy, šifrované dovtedy neznámym spôsobom. O niečo neskôr, v rokoch 1927 alebo 1929, došlo k pokusu prepašovať škatuľu s Enigmou na nemecký diplomatický konzulát cez colnicu z Nemecka. Ako sa to stalo a prečo Nemci neposlali aparát uzavretým diplomatickým kanálom? Na to teraz nikto neodpovie, ale Poliaci podrobne študovali zariadenie zariadenia - urobili to chalani z rádiotechnickej spoločnosti AVA, ktorá dlhodobo spolupracuje s poľskou inteligenciou. Po starostlivom zoznámení bola Enigma odovzdaná nič netušiacim nemeckým diplomatom. Samozrejme, zriadenie komerčnej verzie šifrovacieho stroja mohlo poľským kryptoanalytikom poskytnúť málo, ale začalo sa. Poliaci každoročne posilňovali svoje služby pri „lúštení“nemeckých kódov - v rokoch 1928-1929 na univerzite v Poznani organizovali kurzy matematiky so znalosťou nemeckého jazyka o štúdiu kryptografie. Medzi talentovanými študentmi vynikli traja: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski a Jerzy Razicki.
Marianne Razewski je vedúcou kryptoanalytičkou v predvojnovom Poľsku. Zdroj: lifeofpeople.info
Všetci boli následne prijatí do špeciálnych služieb a ako prví dostali výsledky o dešifrovaní Enigmy. V mnohých ohľadoch to boli Poliaci, ktorí ako prví pochopili dôležitosť prilákania matematikov na kryptoanalýzu nepriateľských šifier. Vo všeobecnosti bolo Poľsko v 20. a 30. rokoch minulého storočia takmer svetovým lídrom v oblasti kryptografie a často boli pozvaní aj odborníci, aby sa podelili o svoje skúsenosti v iných krajinách. Dodržiavanie hraníc utajenia, samozrejme. Jan Kowalewski, kapitán poľskej armády a špecialista na kódy, za týmto účelom odcestoval do Japonska a potom pracoval so skupinou študentov z tejto krajiny vo svojej vlasti. A vychoval Rizobara Ita, významného japonského kryptografa, ktorý otvoril anglický šifrovací systém Playfair, ktorý sa v 30. rokoch používal na britských komunikačných linkách. O niečo neskôr začali Poliakom pomáhať ďalší potenciálni nepriatelia Nemecka, Francúzi.
