Enigmα: Η μηχανή που νικήθηκε από τους μαθηματικούς

Αποτελεί ίσως ένα από τα κορυφαία αντικείμενα του Δεύτερου Παγκοσμίου Πολέμου και το όνομά της είναι καθαρά ελληνικό…Enigma.

Το σπάσιμο του κώδικα επικοινωνίας της θεωρείται σαν ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα αυτού του πολέμου, αλλά και σταθμός για τις επιστήμες της κρυπτογραφίας, των μαθηματικών, της φυσικής, της τεχνολογίας, της τεχνητής νοημοσύνης και της θεωρητικής πληροφορικής. Είναι η μηχανή που με τη λύση του… αινίγματός της έκρινε την τύχη του Πολέμου, της Μάχης του Ατλαντικού, της  απόβασης της Νορμανδίας.

Σώζονται περίπου 50, σε διάφορα μουσεία ανά τον κόσμο.

Η κατασκευή της

Η πρώτη συσκευή Enigma κατασκευάστηκε από τον γερμανό μηχανικό Άρθρουρ Σέρμπιους λίγο μετά τον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο το 1918. Λόγω έλλειψης κεφαλαίων, η συσκευή βγήκε στην αγορά το 1923. Το πρώτο μοντέλο ήταν ακριβό και βαρύ, καθώς έφτανε τα 50 κιλά. Παρά τις τροποποιήσεις που έκανε ο Σέρμπιους, η συσκευή δεν είχε προσελκύσει το ενδιαφέρον των στρατιωτικών δυνάμεων. Τα πρώτα χρόνια, η Enigma χρησιμοποιούνταν από λογιστικά γραφεία, μεγάλες εταιρείες, τράπεζες και διπλωμάτες για την ανταλλαγή εμπιστευτικών μηνυμάτων. Όμως, το 1927 η στάση των στρατιωτικών υπηρεσιών απέναντι στην εφεύρεση του Σέρμπιους άλλαξε. Αυτό που τους έπεισε ήταν η επιτυχία των Βρετανών να παραβιάσουν τις γερμανικές επικοινωνίες και να καθορίσουν την έκβαση του Α΄ Παγκόσμιου Πόλεμου. Έτσι  το 1934 ο Χίτλερ ανέθεσε σε έναν έμπειρο αξιωματικό των διαβιβάσεων, τον συνταγματάρχη Erich Fellgiebel την παρακολούθηση και εξέλιξη της συγκεκριμένης μηχανής. Οι συνδυασμοί που παράγονταν ήταν θεωρητικά άπειροι για την εποχή και θεωρήθηκε άτρωτη.

Πως δούλευε

Η συσκευή Enigma είχε ένα βασικό πληκτρολόγιο όπως μια γραφομηχανή. Πάνω από το πληκτρολόγιο υπήρχε ένα φωτιζόμενο πάνελ με το αλφάβητο. Η βασική αρχή της συσκευής ήταν απλή, καθώς βασιζόταν στην αντικατάσταση γραμμάτων. Για κάθε γράμμα που πατούσε ο χρήστης, άναβε στο πάνελ ένα άλλο γράμμα, το οποίο αποτελούσε το κρυπτόγραμμά του. Αυτό που το έκανε περίπλοκο ήταν ότι ακόμη και αν ο χρήστης πατούσε στο πληκτρολόγιο το ίδιο γράμμα πολλές συνεχόμενες φορές, στο πάνελ θα άναβε άλλο γράμμα, δηλαδή θα κρυπτογραφούνταν διαφορετικά.

Για παράδειγμα, αν πατούσε το P, θα άναβε το κρυπτόγραμμα Α. Αν ξαναπατούσε το Ρ για δεύτερη φορά, θα άναβε το Ο. Έτσι, κατάφερναν να έχουν πολλούς συνδυασμούς και να αποφεύγουν επαναλαμβανόμενα μοτίβο. Αυτό το πετύχαιναν με ρότορες που έμοιαζαν με γρανάζια και βρίσκονταν στο εσωτερικό της συσκευής.

Κάθε φορά που πατούσε κάποιος ένα γράμμα, οι ρότορες άλλαζαν θέση και συγχρόνως η σύνδεση του κάθε πλήκτρου με την αντίστοιχη φωτεινή ένδειξη του κρυπτογράμματος. Υπήρχαν τρεις ρότορες που ο καθένας μπορούσε να κάνει 26 περιστροφές. Αυτό σήμαινε ότι υπήρχαν περισσότεροι από 17 χιλιάδες διαφορετικοί συνδυασμοί προτού η διαδικασία της κρυπτογράφησης να ξεκινήσει πάλι από την αρχή.

 Το μοντέλο που χρησιμοποιούσε η Βέρμαχτ ήταν ακόμη πιο περίπλοκο, καθώς τοποθετήθηκε στην συσκευή ένας πίνακας βυσμάτων στην πρόσοψη της μηχανής, όπου ειδικά ζεύγη συμφωνημένων γραμμάτων εναλλάσσονταν με την εισαγωγή των βυσμάτων. Έτσι, οι πιθανοί συνδυασμοί ήταν αμέτρητοι.

Το σπάσιμο του κώδικα…

Στα τέλη του 1932, ο  Πολωνός μαθηματικός Marian Rejewski ( 1905-1980) κατάφερε να καταλάβει την μυστική καλωδίωση της συσκευής. Ήταν το πρώτο βήμα για το «σπάσιμο» του κώδικα.

Ο Ρεζέβσκι παρατήρησε ότι καθημερινά στις 12 τα μεσάνυχτα, οι Γερμανοί έστελναν ένα συγκεκριμένο μήνυμα δυο φορές. Ήταν η προειδοποίηση για την αλλαγή των ρυθμίσεων της μηχανής Enigma. Ο Ρεζέβσκι ανέλυσε χιλιάδες μηνύματα και κατάφερε να φτιάξει πίνακες με την πιθανή αντικατάσταση των γραμμάτων. Όμως, αυτό δεν θα είχε επιτευχθεί, αν ο γερμανός απόστρατος Χανς-Θίλο Σμιντ δεν έδινε στον αξιωματικό Γκουστάβ Μπερτράν της γαλλικής αντικατασκοπείας αντίγραφα των ρυθμίσεων της μηχανής Enigma με αντάλλαγμα χρήματα….  

Η διάταξη της μηχανής

Το 1938 η βρετανική υπηρεσία πληροφοριών αγόρασε μια έπαυλη το «Bletchley Park» βορειοδυτικά του Λονδίνου με το κωδικό όνομα «Σταθμός Χ». Ξεκίνησαν με 186 εργαζομένους που ειδικεύονταν στην κρυπτογράφηση και μέχρι το 1945 είχαν φτάσει τους 12 χιλιάδες επιστήμονες για να λύσουν το «αίνιγμα». Εκεί δούλεψε και ο βρετανός μαθηματικός Άλαν Τούρινγκ.

Ο Τούρινγκ μαζί με την ομάδα του κατάφερε να σπάσει τον κωδικό με τη δημιουργία μιας συσκευής τύπου υπολογιστή. Ο Τούρινγκ κατάλαβε ότι δεν ήταν απαραίτητο να εξεταστούν όλοι οι πιθανοί συνδυασμοί για να σπάσουν τον κωδικό της μηχανής Enigma. Απέδειξε ότι μπορούσαν να εξετάσουν τις σωστές τοποθετήσεις των διακοπτών χωρίς να πρέπει να εξεταστούν οι τοποθετήσεις του πίνακα συνδέσεων. Η μηχανή του Τούρινγκ μπορούσε να δοκιμάζει συνδυασμούς γραμμάτων σε χρόνο που ήταν αδύνατο να επιτευχθεί από οποιονδήποτε άνθρωπο ή ομάδα ανθρώπων.

Σύντομα οι Άγγλοι κατάλαβαν ότι οι Γερμανοί χρησιμοποιούσαν συγκεκριμένες φράσεις για να ανοίγουν και να κλείνουν τα μηνύματά τους. Τους πρόδωσε η μεγάλη σιγουριά τους. Οι συμμαχικές δυνάμεις δεν επέτρεψαν στους Γερμανούς να καταλάβουν ότι μπορούσαν να αποκρυπτογραφήσουν τα μηνύματά τους. Έως το τέλος του πολέμου οι επιστήμονες του Bletchley Park είχε αποκρυπτογραφήσει περισσότερα από δυόμιση εκατομμύρια μηνύματα και είχε συμβάλει σημαντικά στη νίκη των συμμάχων.

Το αίνιγμα της συσκευής Enigma λύθηκε χωρίς να υπάρχει κάποιο κατασκευαστικό πρόβλημα, αλλά με τους έξυπνους χειρισμούς ευφυών επιστημόνων.

Δείτε το σχετικό videο :

Ένα σχόλιο σχετικά με το “Enigmα: Η μηχανή που νικήθηκε από τους μαθηματικούς”

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *