Enigma foi amplamente utilizado na Segunda Guerra Mundial. Foi o codificador mais popular na Alemanha, Itália, Japão e até mesmo na Suíça neutra. Os "pais" da lendária máquina de criptografia, cujo nome significa "mistério" em grego, foram o holandês Hugo Koch (inventor do disco de criptografia) e o engenheiro alemão Arthur Scherbius, que patenteou a máquina de criptografia em 1918.
Arthur Scherbius é o autor de Enigma. Fonte: lifeofpeople.info
Inicialmente, não havia dúvida de qualquer carreira militar de "Enigma" - era um produto comercial típico. Houve até uma campanha publicitária massiva iniciada por Scherbius para promover seu próprio produto. Assim, em 1923, o aparato de criptografia passou a ser exibido no congresso da União Postal Internacional, mas não teve sucesso. O motivo era o alto preço do Enigma e o tamanho impressionante do carro Scherbius. E ainda, várias cópias foram vendidas para os exércitos de vários países e empresas de comunicação. Os britânicos encontraram o dispositivo Enigma pela primeira vez em junho de 1924, quando o fabricante ofereceu aos britânicos a compra de um lote de dispositivos a um preço considerável de US $ 200 cada para aquela época. O governo britânico respondeu oferecendo o registro da novidade da criptografia no escritório de patentes, o que automaticamente levou ao fornecimento de documentação completa para a técnica. Os alemães deram esse passo e os criptógrafos britânicos tiveram todas as nuances técnicas da Enigma à sua disposição muito antes da Segunda Guerra Mundial.
Patente para "Enigma". Fonte: lifeofpeople.info
No entanto, é importante notar que o Enigma estava em uma versão comercial inicial, que os alemães não usavam em seu exército. A ascensão das máquinas de cifras alemãs ao Olimpo começou com a chegada ao poder de Adolf Hitler em 1933, quando começou o rearmamento do exército. O número total de veículos Enigma produzidos até o final da Segunda Guerra Mundial, segundo várias fontes, varia de 100 mil a 200 mil. Eles foram usados em todos os lugares - na Wehrmacht, na Kriegsmarine, na Abwehr, na Luftwaffe e na os serviços de segurança fascistas.
Versão posterior do "Enigma". Fonte: w-dog.ru
Em que se baseia o dispositivo de criptografia? Na primeira geração, eram três tambores (discos ou rodas) girando no mesmo plano, em cada lado dos quais havia 26 contatos elétricos - exatamente o número de letras do alfabeto latino. Os contatos de ambos os lados eram conectados dentro do disco por 26 fios, que formavam a substituição dos caracteres na digitação. Durante o processo de montagem, três discos foram dobrados entre si, tocando-se por meio de contatos, o que garantiu a passagem dos impulsos elétricos por todo o conjunto de tambores até o gravador. O próprio alfabeto latino estava gravado na lateral de cada tambor. O início dos trabalhos com o transmissor "Enigma" foi marcado por um conjunto de uma palavra-código de letras na bateria. É importante que o dispositivo receptor também seja configurado com a mesma palavra-código.
Máquina de criptografia de campo "Enigma". Fonte: musee-armee.fr
Em seguida, o operador responsável por inserir o texto para os tipos de criptografia em seu teclado, e cada pressionamento fará com que o disco esquerdo seja girado um passo. O Enigma era uma máquina eletromecânica, portanto todos os comandos da parte mecânica eram dados por meio de sinais elétricos. Depois que o disco esquerdo foi girado uma volta, o tambor central entrou em ação e assim por diante. Essa rotação dos discos criou para cada personagem do texto seu próprio contorno único para a passagem de um impulso elétrico. Em seguida, o sinal passava pelo refletor, que consistia em 13 condutores conectando pares de contatos na parte de trás do terceiro disco. O refletor devolvia o sinal elétrico à bateria, mas de uma forma completamente diferente. E só aqui a luz acendeu perto da letra do texto já cifrado. Essas “aventuras” do sinal elétrico proporcionaram uma segurança única para o canal de comunicação da época.
Uma versão militar do Enigma com quatro tambores. Fonte: e-board.livejournal.com
Dadas as novas melhorias que os alemães fizeram na Enigma, os criptanalistas britânicos nunca teriam sido capazes de hackear um aparelho tão sofisticado por conta própria. No início, três pessoas trabalharam com o "Enigma": uma lia o texto, a segunda digitava no teclado e a terceira escrevia a cifra pelos flashes das lâmpadas. Com o tempo, o tamanho do aparelho de criptografia diminuiu para o tamanho de uma máquina de escrever, o que tornou possível enviar mensagens de literalmente todas as trincheiras. Além disso, os alemães, durante a modernização, adicionaram um dispositivo de impressão para digitar o texto cifrado. O que mais os engenheiros criptográficos do Terceiro Reich adicionaram ao Enigma? Em 1930, um patch panel de 26 pares de tomadas e plugues apareceu, que substituiu adicionalmente os caracteres de texto simples após a criptografia básica na bateria. Este foi um aprimoramento puramente militar - não estava disponível nas versões comerciais. A chave de criptografia de longo prazo, que foi formada pela comutação do disco devido à permutação de 26 elementos, é astronômica 4x1026 opções! Agora, os recursos de software de um computador tornam fácil enumerar esse número de opções, mas para os anos 30-40 isso era improvável e por muito tempo. A imagem da criptografia também foi complicada por um conjunto de cinco discos Enigma (todos diferentes), dos quais apenas três foram instalados no dispositivo por vez. Eles podem ser embaralhados em qualquer ordem, ou seja, havia um total de 10 opções de instalação para uma máquina. Uma chave única para começar oferecia 26 variantes de símbolos para cada disco e, para três, já 26 ^ 3 = 17576. E, finalmente, o esquema de troca de painel de plug-in regularmente alterado tornava o trabalho dos serviços criptanalíticos dos inimigos da Alemanha nazista muito difícil. Mais tarde, tambores adicionais foram adicionados ao design. No entanto, apesar disso, "Enigma" aprendeu a "ler" totalmente no início da Segunda Guerra Mundial.
Alguns dos melhores criptanalistas antes da Grande Guerra eram os poloneses. Mesmo durante a guerra civil na Rússia e o conflito soviético-polonês, os poloneses decifraram com sucesso as mensagens do exército soviético e dos diplomatas. Assim, o segundo departamento (criptoanálise) do Estado-Maior polonês em agosto de 1920 "traduziu" de 410 telegramas criptografados para poloneses assinados por Trotsky, Tukhachevsky, Guy e Yakir. Além disso, durante a ofensiva do Exército Vermelho em Varsóvia, os poloneses enganaram as tropas de Tukhachevsky, o que o forçou a recuar para Zhitomir. Com o tempo, o interesse natural dos criptoanalistas poloneses mudou para um poder cada vez mais alarmante na Alemanha. O Bureau de Cifras polonês era naquela época uma estrutura bastante eficaz e incluía quatro departamentos:
- a unidade de criptografia polonesa, responsável pela proteção das linhas de comunicação do Estado;
- subdivisão da inteligência de rádio;
- divisão de cifras russas;
- uma divisão de cifras alemãs.
Palácio Saxon em Varsóvia, onde o Estado-Maior Geral e o Bureau de Criptografia estavam localizados. Foto de 1915. Fonte: photochronograph.ru
Em grande parte, é por isso que foram os poloneses que alcançaram os primeiros sucessos na decifração do Enigma. Desde cerca de 1926, eles começaram a interceptar mensagens alemãs no ar, criptografadas de uma forma até então desconhecida. Um pouco mais tarde, em 1927 ou 1929, foi feita uma tentativa de contrabandear uma caixa com a Enigma para o consulado diplomático alemão pela alfândega da Alemanha. Como isso aconteceu e por que os alemães não enviaram o aparelho por via diplomática fechada? Ninguém vai responder agora, mas os poloneses estudaram em detalhes o dispositivo do dispositivo - isso foi feito pelos caras da empresa de engenharia de rádio AVA, que há muito trabalha com a inteligência polonesa. Após cuidadoso conhecimento, a Enigma foi entregue a diplomatas alemães desavisados. É claro que configurar uma versão comercial da máquina de criptografia pouco poderia fornecer aos criptoanalistas poloneses, mas um começo foi feito. Todos os anos, os poloneses reforçavam seus serviços de "quebra" de códigos alemães - em 1928-1929, na Universidade de Poznan, eles organizavam cursos de estudo de criptografia para matemáticos com conhecimento da língua alemã. Entre os talentosos alunos, três se destacaram: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski e Jerzy Razicki.
Marianne Razewski é uma criptanalista líder na Polônia do pré-guerra. Fonte: lifeofpeople.info
Todos eles foram posteriormente levados para os serviços especiais e foram os primeiros a receber os resultados da decifração do Enigma. Em muitos aspectos, foram os poloneses os primeiros a compreender a importância de atrair matemáticos para a criptoanálise das cifras inimigas. Em geral, nas décadas de 1920 e 1930, a Polônia era quase um líder mundial no campo da criptografia, e especialistas eram frequentemente convidados a compartilhar suas experiências em outros países. Respeitando os limites do sigilo, é claro. Jan Kowalewski, capitão do exército polonês e especial em códigos, viajou ao Japão com esse propósito e depois trabalhou com um grupo de estudantes daquele país em sua terra natal. E ele criou Rizobar Ito, um importante criptógrafo japonês, que abriu o sistema de cifras inglês Playfair, que foi usado nos anos 30 nas linhas de comunicação britânicas. Um pouco mais tarde, outros inimigos potenciais da Alemanha, os franceses, começaram a ajudar os poloneses.