Enigma werd veel gebruikt in de Tweede Wereldoorlog. Het was de meest populaire encoder in Duitsland, Italië, Japan en zelfs het neutrale Zwitserland. De "vaders" van de legendarische encryptiemachine, wiens naam in het Grieks "mysterie" betekent, waren de Nederlander Hugo Koch (uitvinder van de encryptieschijf) en de Duitse ingenieur Arthur Scherbius, die de encryptiemachine al in 1918 patenteerde.
Arthur Scherbius is de auteur van Enigma. Bron: lifeofpeople.info
Aanvankelijk was er geen sprake van een militaire carrière van "Enigma" - het was een typisch commercieel product. Er was zelfs een enorme reclamecampagne gestart door Scherbius om zijn eigen product te promoten. Dus in 1923 werd het coderingsapparaat een tentoonstelling op het congres van de International Postal Union, maar kreeg geen succes. De reden was de hoge prijs van de Enigma en het indrukwekkende formaat van de Scherbius-auto. En toch werden er meerdere exemplaren verkocht aan de legers van verschillende landen en communicatiebedrijven. De Britten kwamen het Enigma-apparaat voor het eerst tegen in juni 1924, toen de fabrikant de Britten aanbood een partij apparaten te kopen tegen een voor die tijd behoorlijke prijs van $ 200 per stuk. De Britse regering reageerde door aan te bieden om de coderingsnoviteit te registreren bij het octrooibureau, wat automatisch leidde tot het verstrekken van volledige documentatie voor de techniek. De Duitsers namen deze stap en Britse cryptografen kregen al lang voor de Tweede Wereldoorlog alle technische nuances van Enigma tot hun beschikking.
Octrooi voor "Enigma". Bron: lifeofpeople.info
Het is echter vermeldenswaard dat de Enigma in een vroege commerciële versie was, die de Duitsers niet in hun leger gebruikten. De opkomst van de Duitse codeermachines naar Olympus begon met het aan de macht komen van Adolf Hitler in 1933, toen de herbewapening van het leger begon. Het totale aantal geproduceerde Enigma-voertuigen tot het einde van de Tweede Wereldoorlog varieert volgens verschillende bronnen van 100 duizend tot 200 duizend. Ze werden overal gebruikt - in de Wehrmacht, in de Kriegsmarine, in de Abwehr, in de Luftwaffe en in de fascistische veiligheidsdiensten.
"Enigma" latere versie. Bron: w-dog.ru
Waar is het coderingsapparaat op gebaseerd? In de allereerste generatie waren dit drie trommels (schijven of wielen) die in hetzelfde vlak draaiden, met aan elke kant 26 elektrische contacten - precies het aantal letters in het Latijnse alfabet. De contacten aan beide zijden waren in de schijf verbonden met 26 draden, die de vervanging van tekens vormden tijdens het typen. Tijdens het assemblageproces werden drie schijven samengevouwen, die elkaar raakten met contacten, wat zorgde voor de doorgang van elektrische impulsen door de hele set drums naar het opnameapparaat. Het Latijnse alfabet zelf was gegraveerd op de zijkant van elke trommel. Het begin van het werk met de "Enigma" -zender werd gemarkeerd door een reeks codewoorden van letters op de drums. Het is belangrijk dat het ontvangende apparaat ook met hetzelfde codewoord is geconfigureerd.
Veldcoderingsmachine "Enigma". Bron: musee-armee.fr
Dan is de operator die verantwoordelijk is voor het invoeren van de tekst voor coderingstypes op zijn toetsenbord, en elke druk zorgt ervoor dat de linkerschijf één stap wordt gedraaid. De Enigma was een elektromechanische machine, dus alle commando's voor het mechanische deel werden gegeven met behulp van elektrische signalen. Nadat de linkerschijf één omwenteling was gedraaid, kwam de centrale trommel in het spel, enzovoort. Deze rotatie van de schijven creëerde voor elk karakter van de tekst zijn eigen unieke contour voor de doorgang van een elektrische impuls. Vervolgens ging het signaal door de reflector, die bestond uit 13 geleiders die paren contacten aan de achterkant van de derde schijf met elkaar verbonden. De reflector draaide het elektrische signaal terug in de drums, maar op een heel andere manier. En alleen hier ging het licht aan in de buurt van de letter van de reeds gecodeerde tekst. Dergelijke "avonturen" van het elektrische signaal boden voor hun tijd een unieke beveiliging voor het communicatiekanaal.
Een militaire versie van Enigma met vier drums. Bron: e-board.livejournal.com
Gezien de verdere verbeteringen die de Duitsers aan Enigma hebben aangebracht, zouden Britse cryptanalisten nooit in staat zijn geweest om zo'n geavanceerd apparaat alleen te hacken. Eerst werkten drie mensen met "Enigma": de een las de tekst, de tweede typte op het toetsenbord en de derde schreef het cijfer op door middel van de flitsen van gloeilampen. Na verloop van tijd nam de omvang van het versleutelingsapparaat af tot het formaat van een typemachine, waardoor het mogelijk werd om vanuit letterlijk elke loopgraaf berichten te verzenden. Ook hebben de Duitsers tijdens de modernisering een afdrukapparaat toegevoegd voor het typen van gecodeerde tekst. Wat hebben de cryptografische ingenieurs van het Derde Rijk nog meer aan Enigma toegevoegd? In 1930 verscheen een patchpaneel van 26 paar stopcontacten en stekkers, dat bovendien de leesbare tekens verving na basiscodering op de drums. Dit was een puur militaire verbetering - dit was niet beschikbaar op commerciële versies. De coderingssleutel voor de lange termijn, die werd gevormd door de schijfcommutatie als gevolg van de permutatie van 26 elementen, is astronomisch 4x1026 opties! Nu maken de softwaremogelijkheden van een computer het gemakkelijk om zo'n aantal opties op te sommen, maar voor de jaren 30-40 was het onwaarschijnlijk en voor een lange tijd. Het coderingsbeeld werd ook gecompliceerd door een set van vijf Enigma-schijven (ze waren allemaal verschillend) waarvan er slechts drie tegelijk op het apparaat waren geïnstalleerd. Ze kunnen in elke volgorde worden geschud, dat wil zeggen, er waren in totaal 10 installatie-opties voor één machine. Een eenmalige sleutel om aan de slag te gaan bood 26 varianten van symbolen voor elke schijf, en voor drie al 26 ^ 3 = 17576. En ten slotte maakte het regelmatig gewijzigde schakelschema voor plug-inpanelen het werk van de cryptanalytische diensten van de vijanden van nazi-Duitsland erg moeilijk. Later werden er extra drums aan het ontwerp toegevoegd. Desondanks leerde "Enigma" aan het begin van de Tweede Wereldoorlog volledig "lezen".
Enkele van de beste cryptanalisten vóór de Grote Oorlog waren de Polen. Zelfs tijdens de burgeroorlog in Rusland en het Sovjet-Poolse conflict hebben de Polen met succes de berichten van het Sovjetleger en diplomaten ontcijferd. Zo heeft de 2e afdeling (cryptanalyse) van de Poolse Generale Staf in augustus 1920 "vertaald" van versleuteld naar Pools 410 telegrammen ondertekend door Trotski, Tukhachevsky, Guy en Yakir. Bovendien misleidden de Polen tijdens het offensief van het Rode Leger op Warschau de troepen van Tukhachevsky, waardoor hij zich dwong zich terug te trekken naar Zhitomir. In de loop van de tijd verschoof de natuurlijke interesse van Poolse cryptanalisten naar een alarmerend toenemende macht in Duitsland. Het Polish Bureau of Ciphers was in die tijd een redelijk effectieve structuur en omvatte vier afdelingen:
- de Poolse codeereenheid, verantwoordelijk voor de bescherming van de staatscommunicatielijnen;
- onderverdeling van radio-inlichtingen;
- verdeling van Russische cijfers;
- een verdeling van Duitse cijfers.
Saxon Palace in Warschau, waar de Generale Staf en het Bureau of Encryption waren gevestigd. Foto van 1915. Bron: photochronograph.ru
Dit is grotendeels waarom het de Polen waren die de eerste successen behaalden bij het ontcijferen van de Enigma. Sinds ongeveer 1926 begonnen ze Duitse berichten in de lucht te onderscheppen, versleuteld op een voorheen onbekende manier. Even later, in 1927 of 1929, werd een poging gedaan om via de douane vanuit Duitsland een doos met Enigma het Duitse diplomatieke consulaat binnen te smokkelen. Hoe is dit gebeurd en waarom hebben de Duitsers het apparaat niet via een gesloten diplomatiek kanaal gestuurd? Niemand zal dit nu beantwoorden, maar de Polen hebben het apparaat van het apparaat in detail bestudeerd - dit is gedaan door de jongens van het AVA-radio-engineeringbedrijf, dat al lang met de Poolse inlichtingendienst werkt. Na zorgvuldige kennismaking werd Enigma overgedragen aan nietsvermoedende Duitse diplomaten. Natuurlijk kon het opzetten van een commerciële versie van de encryptiemachine de Poolse cryptanalisten weinig opleveren, maar er werd een begin gemaakt. Elk jaar versterkten de Polen hun dienst voor het "kraken" van Duitse codes - in 1928-1929 organiseerden ze aan de Universiteit van Poznan cursussen over de studie van cryptografie voor wiskundigen met kennis van de Duitse taal. Onder de getalenteerde studenten vielen er drie op: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski en Jerzy Razicki.
Marianne Razewski is een toonaangevende cryptanalist in het vooroorlogse Polen. Bron: lifeofpeople.info
Ze werden vervolgens allemaal opgenomen in de speciale diensten en zij waren de eersten die de resultaten ontvingen van het ontcijferen van de Enigma. In veel opzichten waren het de Polen die als eersten begrepen hoe belangrijk het is om wiskundigen aan te trekken voor de cryptanalyse van vijandelijke cijfers. Over het algemeen was Polen in de jaren 1920 en 1930 bijna een wereldleider op het gebied van cryptografie en werden specialisten vaak uitgenodigd om hun ervaring in andere landen te delen. Uiteraard met inachtneming van de grenzen van geheimhouding. Jan Kowalewski, een kapitein van het Poolse leger en een special over codes, reisde voor dit doel naar Japan en werkte vervolgens met een groep studenten uit dat land in zijn thuisland. En hij voedde Rizobar Ito op, een grote Japanse cryptograaf, die het Engelse Playfair-coderingssysteem opende, dat in de jaren '30 op Britse communicatielijnen werd gebruikt. Even later begonnen een andere potentiële vijand van Duitsland, de Fransen, de Polen te helpen.
