Hodges Andrew - ENIGMA.pdf

(745 KB) Pobierz
ENIGMA
Fragmenty
Przełożył Witold Bartol
397306382.001.png 397306382.002.png
*
Prześlizgując się ponad wszystkim, przez wszystko,
Poprzez Naturę, Przestrzeń i Czas,
Jak okręt wodami sunący -
Nie tylko życie samo, ale podrż duszy
I śmierć, wiele śmierci opiewam.
Walt Whitman, przeł. Juliusz
Żuławski
Następnego dnia, 4 września, Alan zgłosił się do Rządowej Szkoły Kodw i Szyfrw,
ewakuowanej w sierpniu do wiktoriańskiej posiadłości wiejskiej Bletchley Park. Samo Bletchley
było szarym, mdłym ceglanym miasteczkiem, nie wyrżniającym się spośrd rwnie ceglanego
hrabstwa Buckingham, znajdowało się wszakże w geometrycznym środku intelektualnej Anglii,
gdzie głwna trasa kolejowa z Londynu na płnoc przecina linię łączącą Oksford z Cambridge. Tuż
na płnocny zachd od kolejowej krzyżwki, na łagodnym, dominującym nad dolinnymi
gliniankami wzgrzu, ozdobnym w stary kościłek, leżał Bletchley Park.
Pociągi z trudem nadążały z ewakuacją 17 tysięcy londyńskich dzieci do Buckinghamshire,
w samym Bletchley ludność wzrosła o 25%. "Tych nielicznych, ktrzy wrcili - oznajmił jeden
z radnych okręgu miejskiego - nikt na świecie nie zechciałby zakwaterować, uczynili więc
najrozsądniej, powracając do nor, z ktrych przybyli". W tych okolicznościach przyjazd kilku
wyselekcjonowanych dżentelmenw z Rządowej Szkoły Kodw i Szyfrw nie spowodował żadnego
poruszenia, aczkolwiek opowiadano, że gdy profesor Adcock pojawił się po raz pierwszy na stacji,
jakiś mały chłopiec zawołał: "Odczytam Pana tajny zapis, proszę Pana!", czym wzbudził poważne
zaniepokojenie. Pźniej doszło do skarg mieszkańcw na nierobw z Bletchley Park; mwiono, że
trzeba było powstrzymywać lokalnego posła przed zgłoszeniem pytania w parlamencie.
Mogli wybrać sobie lokum wśrd nielicznych zajazdw środkowego Buckinghamshire. Alana
zakwaterowano w Crown Inn w Shenley Brook End, małej wiosce leżącej trzy mile na płnoc od
Bletchley Park, do ktrego dojeżdżał codziennie na rowerze. Jego gospodyni, pani Ramshaw,
należała do tych, ktrzy ubolewali, że taki sprawny młodzieniec nie pracuje normalnie jak inni
mężczyźni. Czasami Alan pomagał jej przy barze.
Pierwsze dni w Bletchley przypominały atmosferę przeniesionego w nowe miejsce klubu dla
wykładowcw, ktrego bywalcw jakaś katastrofa zmusiła do jadania wespł z ludźmi z innego
college'u i ktrzy z całą szlachetnością ducha starają się robić przy tym dobrą minę do złej gry.
2
W szczeglności odczuwało się silny wpływ King's College, reprezentowanego przez weteranw:
Knoxa, Adcocka i Bircha oraz młodszych - Franka Lucasa i Patricka Wilkinsona, a także Alana.
Przypuszczalnie wsplne zaplecze Keynesowskiego Cambridge ułatwiło Alanowi adaptację,
pomagając mu między innymi w nawiązaniu kontaktu z Dillwynem Knoxem, bynajmniej nie
cieszącym się wśrd rwieśnikw Alana opinią człowieka towarzyskiego czy łatwo dostępnego.
GCCS nie była instytucją nadmiernie rozbudowaną. W liście z 3 września do Ministerstwa Skarbu
Denniston pisał:
Drogi Wilsonie,
Od kilku dni jesteśmy zmuszeni zatrudniać osoby typu profesorskiego z naszej listy zapasowej,
ktrym Skarb zgodził się wypłacać 600 funtw rocznie. Załączam niniejszym listę już powołanych
panw wraz z datami rozpoczęcia przez nich służby.
Alan nie był pierwszy; sądząc po liście Dennistona, w momencie jego przyjazdu następnego dnia
(razem z siedmioma innymi osobami), w Bletchley znajdowało się już 9 "osb typu profesorskiego".
Przez następny rok zatrudniono jeszcze około 60 nowych pracownikw.
"Wywołana nagłą potrzebą rekrutacja czterokrotnie powiększyła personel kryptoanalityczny
w sekcjach wywiadowczych i prawie podwoiła cały personel". Z pierwszej grupy nowo przyjętych
jedynie trzy osoby pochodziły ze środowisk naukowych. Oprcz Alana byli to W. G. Welchman
i John Jeffries. Postacią ważniejszą był Welchman, o 6 lat starszy od Alana, wykładający
matematykę w Cambridge od 1929 roku. Zajmował się geometrią algebraiczną, dziedziną silnie
wwczas reprezentowaną w Cambridge, lecz nie budzącą zainteresowania Alana; ich drogi nigdy
wcześniej się nie skrzyżowały.
W odrżnieniu od Alana, Welchman nie utrzymywał przed wybuchem wojny żadnych związkw
z GCCS, zatem jako nowicjusz został oddelegowany przez Knoxa do analizy niemieckich znakw
wywoławczych, częstotliwości itp. Okazało się to zadaniem o ogromnym znaczeniu, a wyniki pracy
Welchmana wzniosły "analizę transmisji" na całkiem nowy poziom, umożliwiając rozpoznanie
rżnorodnych systemw kluczy Enigmy - jakże istotne w świetle pźniejszych zdarzeń - oraz
otwierając przed GCCS znacznie szersze perspektywy dalszego działania. Nikt jednak nie potrafił
rozszyfrować samych komunikatw. Istniała jedynie "mała, kierowana przez cywilw i działająca na
rzecz wszystkich trzech wywiadw grupka, walcząca z Enigmą". Grupka składała się pierwotnie
z Knoxa, Jeffriesa, Petera Twinna i Alana. Usadowili się w budynku stajni, przezwanym od razu
Chatką, i zajęli się rozwinięciem pomysłw podsuniętych im przez Polakw za pięć dwunasta.
W szyfrowaniu nie ma nic błyskotliwego. Wręcz przeciwnie, w 1939 roku praca szyfranta, choć
wymagająca pewnych umiejętności, była nudna i monotonna. Konieczność użycia szyfrw wynikała
wszakże w sposb nieunikniony ze stosowania łączności radiowej. Wykorzystywano radio do
prowadzenia działań wojennych w powietrzu, na morzu i na lądzie, a komunikat radiowy kierowany
do jednego adresata stawał się nieuchronnie komunikatem dostępnym dla wszystkich. Należało
zatem ukryć przekaz - i to nie tylko treść jednego czy drugiego "tajnego komunikatu", jak to czynią
szpiedzy czy przemytnicy, ale cały system łączności. Pociągało to za sobą błędy, ograniczenia
i godziny ciężkiej pracy nad każdym tekstem, ale innej możliwości nie było.
3
Stosowane w latach trzydziestych XX wieku szyfry nie wymagały zaawansowanej matematyki,
wystarczały proste działania dodawania i podstawiania. "Dodawanie" znano w tym kontekście od
bardzo dawna. Gdy Juliusz Cezar chciał ukryć przed Galami treść swoich listw, przesuwał każdą
literę o trzy pozycje w alfabecie: A zamieniał na D, B na E itd. Mwiąc dokładniej, tego rodzaju
dodawanie matematycy nazywają dodawaniem modulo pewna liczba [W tym przypadku jest nią
liczba 3 - przyp. tłum.], ponieważ Y zamieniano na B, Z na C, tak jakby litery były rozmieszczone na
okręgu.
Dwa tysiące lat pźniej pomysł dodawania modulo ustalona liczba nadawał się już tylko do
lamusa, lecz oglna koncepcja nie straciła na użyteczności. Jeden z rozpowszechnionych rodzajw
szyfru wykorzystywał dodawanie modulo , lecz zamiast jednej ustalonej liczby wykorzystywał
pewien ich ciąg, ktry stanowił klucz towarzyszący komunikatowi.
W praktyce słowa komunikatu kodowano najpierw liczbami za pomocą standardowej książki
kodowej. Szyfrant brał wwczas otwarty tekst, na przykład:
6728 5630 8923 i stosował do niego klucz, powiedzmy,
9620 6745 2397 otrzymując tekst zaszyfrowany
5348 1375 0210 w wyniku zastosowania dodawania modulo .
Aby jednak taki system mgł być przydatny, uprawniony odbiorca musi znać klucz, umożliwiający
odczytanie pierwotnego tekstu. Potrzebny jest zatem jakiś system uzgadniania klucza między
nadawcą a odbiorcą.
Jedna z możliwości spełnienia tego wymogu opiera się na zasadzie jednorazowości, jednym
z najrozsądniejszych i zarazem najprostszych pomysłw w kryptografii lat trzydziestych XX wieku.
Należy wypisać jawnie klucz w dwch egzemplarzach - jeden dla nadawcy, drugi dla odbiorcy.
Bezpieczeństwo systemu wynika z zastosowania w pełni losowej metody tworzenia klucza, tak jak
przy tasowaniu kart lub rzucaniu kością; wwczas kryptoanalityk przeciwnika nie ma żadnego
punktu zaczepienia dla swoich prb złamania szyfru. Dla zaszyfrowanego tekstu postaci, na
przykład, 5673, analityk może rwnie dobrze przyjąć, że kryje się za nim tekst 6743, a wtedy
kluczem byłby ciąg 9930, jak i tekst 8442 z kluczem 7231 - nie ma jednak żadnej możliwości
sprawdzenia, ktre przypuszczenie jest słuszne, nie ma też powodu, by uznać jedno z nich za lepsze
od drugiego. Wszystko zależy zatem od stworzenia klucza jak najmniej przystającego do
jakichkolwiek schematw i wykorzystującego rwnomiernie wszystkie możliwe cyfry, gdyż
w przeciwnym przypadku analityk miałby podstawy, by preferować pewne przypuszczenia
w stosunku do innych. W istocie rzeczy na tym właśnie polega zasadniczo praca kryptoanalityka czy
naukowca: odkryć schemat w pozornie pozbawionym schematu ciągu liczb.
W systemie brytyjskim wyprodukowano zestawy jednorazowych kluczy. Zakładając losowość
doboru kluczy, odrzucenie każdego z nich po jednym użyciu oraz dobrą ochronę zestaww, system
zapewniał bezpieczeństwo. Wymagał jednak utworzenia ogromnej liczby kluczy, co najmniej
w liczbie dorwnującej największemu przewidywanemu przepływowi komunikatw w ramach
danego połączenia. Tę niewdzięczną pracę powierzono przypuszczalnie paniom z sekcji
konstrukcyjnej GCCS, ewakuowanej po wybuchu wojny nie do Bletchley, lecz do Mansfield College
w Oksfordzie. Sam system nie był łatwy w użyciu. Zatrudniony w wywiadzie Malcolm Muggeridge
4
ocenił go jako: ciężką pracę, i to taką, z jaką nigdy nie dawałem sobie dobrze rady. Najpierw trzeba
odjąć od grupy liczb w telegramie odpowiednie grupy z tak zwanego jednorazowego zestawu; potem
należy sprawdzić znaczenie otrzymanych grup w książce kodowej. Każdy błąd w odejmowaniu lub,
co gorsza, w odejmowanych grupach, niweczył całą pracę. Okropnie się nad tym męczyłem, plącząc
się co krok i zaczynając od nowa.
System szyfrowy można także oprzeć na zasadzie podstawiania. W najprostszej postaci stosowano
tę zasadę w kryptogramach rozrywkowych, takich jak te, ktre rozwiązywano podczas poszukiwania
skarbw w Princeton. Sprowadza się to do podstawienia jednej litery z alfabetu zamiast innej według
pewnej ustalonej reguły, na przykład:
A
B
C
D
E
F
G
H
K
S
G
J
T
D
A
Y
Zgodnie z nią TURING przechodzi w VNQOPA. Taki prosty, "monoalfabetyczny" szyfr łatwo
złamać, badając częstość występowania poszczeglnych liter w danym języku, porwnując szyfr
z najczęściej przewijającymi się w danym języku słowami itp.; a więc jedyna poważna trudność, jaka
mogła pojawić się w rozrywkach opartych na takim szyfrowaniu, wynikała z użycia przez autora
zgadywanki rzadkich słw w rodzaju XERXES. Nadmierna prostota systemu dyskwalifikowała go
z wojskowego punktu widzenia. W 1939 roku wciąż jeszcze posługiwano się jednak niewiele
bardziej rozwiniętymi systemami tego typu. Jednym z utrudnień miało być użycie kilku rżnych
reguł, stosowanych kolejno lub zgodnie z jakimś prostym schematem. Nieliczne istniejące wwczas
instrukcje i podręczniki kryptologiczne zajmowały się głwnie takimi właśnie
"wieloalfabetycznymi" szyframi.
W nieco bardziej skomplikowanych systemach zastępowano nie pojedyncze litery, lecz 676
możliwych par liter. Taki właśnie charakter miał jeden ze stosowanych w tym okresie brytyjskich
systemw szyfrowych, wzbogacony jeszcze o książkę kodową. Posługiwała się nim marynarka
handlowa Wielkiej Brytanii.
Szyfrant musiał najpierw zapisać komunikat w kodzie marynarki handlowej, na przykład:
Tekst
Kod
Expected to arrive at
V Q U W
14
C F U D
40
U Q G L
W następnym kroku należało uzupełnić liczbę wierszy, tak aby otrzymać liczbę parzystą, zatem
szyfrant dopisywał jakieś słowo pozbawione w danym kontekście sensu:
Balloon Z J V Y
Tu rozpoczynał się proces szyfrowania. Szyfrant brał pierwszą pionową parę liter, w tym
przypadku VC, i zaglądał do tablicy par literowych, ktra wskazywała na odpowiadającą jej parę, na
przykład XX. Tak samo postępował z kolejnymi parami w całym komunikacie.
I to już cała istota tej metody - tyle tylko, że tak jak w przypadku metody "dodawania", proces
5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin