Enigma byla široce používána ve druhé světové válce. Byl to nejpopulárnější kodér v Německu, Itálii, Japonsku a dokonce i v neutrálním Švýcarsku. „Otcové“legendárního šifrovacího stroje, jehož název v řečtině znamená „tajemství“, byli Holanďan Hugo Koch (vynálezce šifrovacího disku) a německý inženýr Arthur Scherbius, který si šifrovací stroj nechal patentovat již v roce 1918.
Arthur Scherbius je autorem knihy Enigma. Zdroj: lifeofpeople.info
Zpočátku nemohla být řeč o žádné vojenské kariéře „Enigmy“- byl to typický komerční produkt. Scherbius dokonce zahájil masivní reklamní kampaň na propagaci svého vlastního produktu. V roce 1923 se šifrovací aparát stal exponátem na kongresu Mezinárodní poštovní unie, ale nezískal úspěch. Důvodem byla vysoká cena Enigmy a působivá velikost vozu Scherbius. Přesto bylo několik kopií prodáno armádám různých zemí a komunikačních společností. Britové se poprvé setkali se zařízením Enigma v červnu 1924, kdy výrobce nabídl Britům koupit dávku zařízení za značnou cenu 200 dolarů za kus na tu dobu. Britská vláda odpověděla nabídkou registrace šifrovací novinky u patentového úřadu, což automaticky vedlo k poskytnutí kompletní dokumentace k technice. Němci udělali tento krok a britští kryptografové dostali všechny technické nuance Enigmy k dispozici dlouho před druhou světovou válkou.
Patent na „Enigmu“. Zdroj: lifeofpeople.info
Stojí však za zmínku, že Enigma byla v rané komerční verzi, kterou Němci ve své armádě nepoužívali. Výstup německých šifrovacích strojů na Olymp začal s nástupem Adolfa Hitlera k moci v roce 1933, kdy začalo přezbrojování armády. Celkový počet vozidel Enigma vyrobených do konce druhé světové války se podle různých zdrojů pohybuje od 100 tisíc do 200 tisíc. Byly použity všude - ve Wehrmachtu, v Kriegsmarine, v Abwehru, v Luftwaffe a v fašistické bezpečnostní služby.
„Enigma“novější verze. Zdroj: w-dog.ru
Na čem je šifrovací zařízení založeno? V úplně první generaci to byly tři bubny (kotouče nebo kola) otáčející se ve stejné rovině, na každé straně bylo 26 elektrických kontaktů - přesně počet písmen v latinské abecedě. Kontakty na obou stranách byly uvnitř disku spojeny 26 dráty, které při psaní tvořily náhradu znaků. Během procesu montáže byly složeny tři disky, které se navzájem dotýkaly kontakty, což zajišťovalo průchod elektrických impulsů celou sadou bubnů k záznamovému zařízení. Na boku každého bubnu byla vyryta samotná latinská abeceda. Začátek práce s vysílačem „Enigma“byl poznamenán sadou kódového slova z písmen na bubnech. Je důležité, aby přijímací zařízení bylo také nakonfigurováno se stejným kódovým slovem.
Polní šifrovací stroj „Enigma“. Zdroj: musee-armee.fr
Poté operátor zodpovědný za zadávání textu pro typy šifrování na své klávesnici a každé stisknutí způsobí otočení levého disku o jeden krok. Enigma byl elektromechanický stroj, takže všechny příkazy mechanické části byly zadávány pomocí elektrických signálů. Poté, co byl levý disk otočen o jednu otáčku, vstoupil do hry centrální buben atd. Toto otočení disků vytvořilo pro každý znak textu svůj vlastní jedinečný obrys pro průchod elektrického impulsu. Poté signál prošel reflektorem, který se skládal z 13 vodičů spojujících páry kontaktů na zadní straně třetího disku. Reflektor otočil elektrický signál zpět do bubnů, ale úplně jiným způsobem. A teprve tady se rozsvítilo světlo poblíž písmene již šifrovaného textu. Taková „dobrodružství“elektrického signálu poskytovala na svou dobu jedinečné zabezpečení komunikačního kanálu.
Vojenská verze Enigmy se čtyřmi bubny. Zdroj: e-board.livejournal.com
Vzhledem k dalším vylepšením, která Němci na Enigmě provedli, by britští kryptoanalytici nikdy nebyli schopni hacknout tak sofistikovaný aparát sami. Zpočátku s „Enigmou“pracovali tři lidé: jeden četl text, druhý psal na klávesnici a třetí zapisoval šifru záblesky žárovek. Postupem času se velikost šifrovacího aparátu zmenšila na velikost psacího stroje, což umožňovalo odesílat zprávy doslova z každého zákopu. Němci také během modernizace přidali tiskové zařízení pro psaní šifrového textu. Co dalšího přidali kryptografičtí inženýři Třetí říše do Enigmy? V roce 1930 se objevil patch panel s 26 páry vývodů a konektorů, který navíc po základním šifrování na bubnech nahradil znaky prostého textu. Jednalo se o čistě vojenské vylepšení - toto nebylo k dispozici v komerčních verzích. Dlouhodobý šifrovací klíč, který byl vytvořen komutací disku v důsledku permutace 26 prvků, je astronomických 4x1026 možnosti! Softwarové možnosti počítače nyní usnadňují vyjmenování takového počtu možností, ale pro 30. až 40. léta to bylo nepravděpodobné a dlouho. Šifrovací obraz byl také komplikován sadou pěti disků Enigma (všechny byly jiné), z nichž byly na zařízení nainstalovány pouze tři najednou. Lze je zamíchat v libovolném pořadí, to znamená, že pro jeden stroj bylo celkem 10 možností instalace. Jednorázový klíč pro začátek nabízel 26 variant symbolů pro každý disk a pro tři již 26 ^ 3 = 17576. A konečně pravidelně měněné schéma přepínání zásuvných panelů velmi ztěžovalo práci kryptanalytických služeb nepřátel nacistického Německa. Později byly do designu přidány další bubny. Navzdory tomu se „Enigma“naučila plně „číst“na samém začátku druhé světové války.
Někteří z nejlepších kryptoanalytiků před Velkou válkou byli Poláci. I během občanské války v Rusku a sovětsko-polského konfliktu Poláci úspěšně rozluštili zprávy sovětské armády a diplomatů. 2. oddělení (kryptoanalýza) polského generálního štábu v srpnu 1920 „přeložilo“ze zašifrovaných do polských 410 telegramů podepsaných Trockým, Tuchačevským, Guyem a Yakirem. Poláci navíc během ofenzívy Rudé armády na Varšavu uvedli Tuchačevského vojáky v omyl, což ho donutilo ustoupit do Žitomiru. Přirozený zájem polských kryptoanalytiků se postupem času přesunul k alarmujícímu získávání moci v Německu. Polský úřad šifer byl v té době poměrně efektivní strukturou a zahrnoval čtyři oddělení:
- polská šifrovací jednotka odpovědná za ochranu státních komunikačních linek;
- dělení radiových zpravodajských služeb;
- rozdělení ruských šifer;
- divize německých šifer.
Saský palác ve Varšavě, kde sídlil generální štáb a Šifrovací úřad. Fotografie z roku 1915. Zdroj: photochronograph.ru
To je do značné míry důvod, proč to byli Poláci, kteří dosáhli prvních úspěchů při rozluštění Enigmy. Asi od roku 1926 začali ve vzduchu zachytávat německé zprávy, šifrované dříve neznámým způsobem. O něco později, v roce 1927 nebo 1929, došlo k pokusu propašovat krabici s Enigmou na německý diplomatický konzulát přes celnici z Německa. Jak se to stalo a proč Němci neposlali aparát uzavřeným diplomatickým kanálem? Na to teď nikdo neodpoví, ale Poláci zařízení zařízení podrobně prostudovali - to udělali kluci z radiotechnické společnosti AVA, která dlouhodobě spolupracuje s polskou inteligencí. Po pečlivém seznámení byla Enigma předána nic netušícím německým diplomatům. Samozřejmě, že nastavení komerční verze šifrovacího stroje by polským kryptoanalytikům mohlo poskytnout jen málo, ale začalo se. Poláci každoročně posilovali své služby při „lámání“německých kódů - v letech 1928-1929 na univerzitě v Poznani pořádali kurzy o studiu kryptografie pro matematiky se znalostí německého jazyka. Mezi talentovanými studenty vyčnívali tři: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski a Jerzy Razicki.
Marianne Razewski je přední kryptoanalytička v předválečném Polsku. Zdroj: lifeofpeople.info
Všichni byli následně převezeni do speciálních služeb a jako první obdrželi výsledky o rozluštění Enigmy. V mnoha ohledech to byli Poláci, kteří jako první pochopili důležitost přilákání matematiků pro kryptoanalýzu nepřátelských šifer. Obecně bylo Polsko ve 20. a 30. letech 20. století téměř světovým lídrem v oblasti kryptografie a specialisté byli často zváni, aby se podělili o své zkušenosti v jiných zemích. Samozřejmě dodržování hranic utajení. Jan Kowalewski, kapitán polské armády a specialista na kódy, za tímto účelem odcestoval do Japonska a poté pracoval se skupinou studentů z této země ve své vlasti. A vychoval Rizobara Ito, významného japonského kryptografa, který otevřel anglický šifrovací systém Playfair, který byl ve 30. letech používán na britských komunikačních linkách. O něco později začali Polákům pomáhat další potenciální nepřátelé Německa, Francouzi.
