Enigma được sử dụng rộng rãi trong Thế chiến thứ hai. Nó là bộ mã hóa phổ biến nhất ở Đức, Ý, Nhật Bản và thậm chí cả Thụy Sĩ trung lập. "Cha đẻ" của cỗ máy mã hóa huyền thoại, có nghĩa là "bí ẩn" trong tiếng Hy Lạp, là người Hà Lan Hugo Koch (người phát minh ra đĩa mã hóa) và kỹ sư người Đức Arthur Scherbius, người đã được cấp bằng sáng chế cho cỗ máy mã hóa vào năm 1918.
Arthur Scherbius là tác giả của Enigma. Nguồn: lifeofpeople.info
Ban đầu, không có câu hỏi nào về bất kỳ cuộc đời binh nghiệp nào của "Enigma" - nó là một sản phẩm thương mại điển hình. Thậm chí còn có một chiến dịch quảng cáo rầm rộ do Scherbius khởi xướng để quảng bá sản phẩm của chính mình. Vì vậy, vào năm 1923, bộ máy mã hóa đã trở thành vật trưng bày tại đại hội của Liên minh Bưu chính Quốc tế, nhưng không thu được thành công. Nguyên nhân là do giá của Enigma cao và kích thước ấn tượng của xe Scherbius. Tuy nhiên, một số bản sao đã được bán cho quân đội của nhiều quốc gia và các công ty truyền thông. Người Anh lần đầu tiên bắt gặp thiết bị Enigma vào tháng 6 năm 1924, khi nhà sản xuất đề nghị người Anh mua một lô thiết bị với mức giá đáng kể là 200 đô la mỗi chiếc cho thời điểm đó. Chính phủ Anh đã đáp lại bằng cách đề nghị đăng ký tính mới mã hóa với văn phòng cấp bằng sáng chế, điều này tự động dẫn đến việc cung cấp tài liệu đầy đủ cho kỹ thuật này. Người Đức đã thực hiện bước này và các nhà mật mã của Anh có tất cả các sắc thái kỹ thuật của Enigma theo ý của họ từ rất lâu trước Chiến tranh thế giới thứ hai.
Bằng sáng chế cho "Enigma". Nguồn: lifeofpeople.info
Tuy nhiên, điều đáng chú ý là Enigma là phiên bản thương mại ban đầu, quân Đức không sử dụng trong quân đội của họ. Việc các cỗ máy mật mã của Đức lên đỉnh Olympus bắt đầu khi Adolf Hitler lên nắm quyền vào năm 1933, khi việc tái vũ trang quân đội bắt đầu. Tổng số phương tiện Enigma được sản xuất cho đến khi kết thúc Thế chiến II, theo nhiều nguồn khác nhau, dao động từ 100 nghìn đến 200 nghìn. Chúng được sử dụng ở khắp mọi nơi - trong Wehrmacht, Kriegsmarine, Abwehr, Luftwaffe và các dịch vụ an ninh phát xít.
"Enigma" phiên bản sau. Nguồn: w-dog.ru
Thiết bị mã hóa dựa trên cái gì? Trong thế hệ đầu tiên, đây là ba trống (đĩa hoặc bánh xe) quay trên cùng một mặt phẳng, trên mỗi mặt của chúng có 26 điểm tiếp xúc điện - chính xác là số chữ cái trong bảng chữ cái Latinh. Các địa chỉ liên lạc ở cả hai bên được kết nối bên trong đĩa bằng 26 dây, tạo thành sự thay thế các ký tự khi gõ. Trong quá trình lắp ráp, ba đĩa được xếp lại với nhau, tiếp xúc với nhau bằng các tiếp điểm, đảm bảo truyền xung điện qua toàn bộ bộ trống đến thiết bị ghi. Bản thân bảng chữ cái Latinh cũng được khắc trên mặt của mỗi chiếc trống. Sự khởi đầu của công việc với máy truyền tin "Enigma" được đánh dấu bằng một bộ từ mã từ các chữ cái trên trống. Điều quan trọng là thiết bị nhận cũng được cấu hình với cùng một từ mã.
Máy mã hóa hiện trường "Enigma". Nguồn: Poete-armee.fr
Sau đó, người vận hành chịu trách nhiệm nhập văn bản cho các kiểu mã hóa trên bàn phím của mình và mỗi lần nhấn sẽ làm xoay đĩa bên trái một bước. Enigma là một cỗ máy điện, vì vậy tất cả các lệnh cho bộ phận cơ khí đều được đưa ra bằng tín hiệu điện. Sau khi đĩa bên trái được quay một vòng, trống trung tâm phát huy tác dụng, v.v. Sự quay này của các đĩa đã tạo ra cho mỗi ký tự của văn bản đường viền độc đáo của riêng nó để truyền xung điện. Sau đó, tín hiệu đi qua bộ phản xạ, bao gồm 13 dây dẫn kết nối các cặp tiếp điểm ở mặt sau của đĩa thứ ba. Tấm phản xạ chuyển tín hiệu điện trở lại trống, nhưng theo một cách hoàn toàn khác. Và chỉ ở đây ánh sáng mới sáng lên gần chữ cái của văn bản đã được mật mã. Những cuộc “phiêu lưu” tín hiệu điện như vậy đã cung cấp một sự bảo mật duy nhất cho kênh liên lạc vào thời của họ.
Một phiên bản quân sự của Enigma với bốn trống. Nguồn: e-board.livejournal.com
Với những cải tiến hơn nữa mà người Đức đã thực hiện đối với Enigma, các nhà phân tích mật mã của Anh sẽ không bao giờ có thể tự mình hack một bộ máy tinh vi như vậy. Lúc đầu, ba người làm việc với "Enigma": một người đang đọc văn bản, người thứ hai đang gõ bàn phím, và người thứ ba đang viết ra mật mã bằng ánh sáng nhấp nháy của bóng đèn. Theo thời gian, kích thước của bộ máy mã hóa giảm xuống kích thước của một chiếc máy đánh chữ, điều này giúp bạn có thể gửi tin nhắn từ mọi rãnh. Ngoài ra, người Đức, trong quá trình hiện đại hóa, đã thêm một thiết bị in để gõ văn bản mật mã. Các kỹ sư mật mã của Đế chế thứ ba đã thêm những gì khác vào Enigma? Vào năm 1930, một bảng vá lỗi gồm 26 cặp ổ cắm và phích cắm đã xuất hiện, bổ sung thay thế các ký tự bản rõ sau khi mã hóa cơ bản trên trống. Đây hoàn toàn là một cải tiến quân sự - điều này không có sẵn trên các phiên bản thương mại. Khóa mã hóa dài hạn, được hình thành bởi sự hoán vị đĩa do hoán vị của 26 phần tử, là 4x10 thiên văn26 tùy chọn! Giờ đây, khả năng phần mềm của máy tính giúp bạn dễ dàng liệt kê một số tùy chọn như vậy, nhưng đối với những năm 30-40 thì điều đó khó xảy ra và trong một thời gian dài. Bức tranh mã hóa cũng phức tạp bởi một bộ năm đĩa Enigma (chúng đều khác nhau), trong đó chỉ có ba chiếc được cài đặt trên thiết bị cùng một lúc. Chúng có thể được xáo trộn theo bất kỳ thứ tự nào, tức là có tổng cộng 10 tùy chọn cài đặt cho một máy. Chìa khóa một lần để bắt đầu cung cấp 26 biến thể ký hiệu cho mỗi đĩa và cho ba đĩa đã có 26 ^ 3 = 17576. Và, cuối cùng, sơ đồ chuyển đổi bảng điều khiển plug-in thường xuyên được thay đổi đã làm cho công việc của các dịch vụ phân tích mật mã của những kẻ thù của Đức Quốc xã trở nên rất khó khăn. Sau đó, các trống bổ sung đã được thêm vào thiết kế. Tuy nhiên, bất chấp điều này, "Enigma" đã học cách "đọc" hoàn toàn vào đầu Thế chiến thứ hai.
Một số nhà phá mã giỏi nhất trước Đại chiến là người Ba Lan. Ngay cả trong cuộc nội chiến ở Nga và xung đột Xô-Ba Lan, người Ba Lan đã giải mã thành công các thông điệp của quân đội và các nhà ngoại giao Liên Xô. Vì vậy, cục 2 (giải mật mã) của Bộ Tổng tham mưu Ba Lan vào tháng 8 năm 1920 đã "dịch" từ mã hóa thành 410 bức điện của Ba Lan có chữ ký của Trotsky, Tukhachevsky, Guy và Yakir. Hơn nữa, trong cuộc tấn công của Hồng quân vào Warsaw, người Ba Lan đã đánh lạc hướng quân của Tukhachevsky, khiến ông ta phải rút lui về Zhitomir. Theo thời gian, mối quan tâm tự nhiên của các nhà phân tích mật mã Ba Lan chuyển sang một quyền lực đáng báo động ở Đức. Cục Cơ yếu Ba Lan vào thời điểm đó là một cơ cấu khá hiệu quả và bao gồm bốn phòng:
- đơn vị cơ yếu Ba Lan, chịu trách nhiệm bảo vệ các đường dây liên lạc của nhà nước;
- phân khu của tình báo vô tuyến;
- bộ phận mật mã của Nga;
- một bộ phận mật mã của Đức.
Cung điện Saxon ở Warsaw, nơi đặt Bộ Tổng tham mưu và Cục Mật mã. Ảnh năm 1915. Nguồn: photochronograph.ru
Đây chính là lý do tại sao người Ba Lan đã đạt được những thành công đầu tiên trong việc giải mã Bí ẩn. Kể từ khoảng năm 1926, họ bắt đầu đánh chặn các tin nhắn của Đức trên không, được mã hóa theo một cách chưa từng được biết đến trước đó. Một thời gian sau, vào năm 1927 hoặc 1929, một nỗ lực được thực hiện để buôn lậu một chiếc hộp có chữ Enigma vào lãnh sự quán ngoại giao Đức thông qua hải quan từ Đức. Điều này đã xảy ra như thế nào và tại sao người Đức không gửi bộ máy qua một kênh ngoại giao khép kín? Không ai trả lời điều này lúc này, nhưng người Ba Lan đã nghiên cứu chi tiết thiết bị của thiết bị - điều này được thực hiện bởi những người từ công ty kỹ thuật vô tuyến AVA, công ty đã làm việc với tình báo Ba Lan từ lâu. Sau khi làm quen cẩn thận, Enigma được giao cho các nhà ngoại giao Đức không nghi ngờ. Tất nhiên, việc thiết lập một phiên bản thương mại của máy mã hóa có thể cung cấp rất ít cho các nhà phân tích mật mã Ba Lan, nhưng một bước khởi đầu đã được thực hiện. Hàng năm, người Ba Lan tăng cường dịch vụ "bẻ khóa" mật mã tiếng Đức - vào năm 1928-1929 tại Đại học Poznan, họ đã tổ chức các khóa học về nghiên cứu mật mã cho các nhà toán học có kiến thức về tiếng Đức. Trong số những sinh viên tài năng, nổi bật có ba người: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski và Jerzy Razicki.
Marianne Razewski là một nhà phá mã hàng đầu ở Ba Lan trước chiến tranh. Nguồn: lifeofpeople.info
Tất cả sau đó đều được đưa vào các dịch vụ đặc biệt, và họ là những người đầu tiên nhận được kết quả về việc giải mã Bí ẩn. Theo nhiều cách, chính người Ba Lan là những người đầu tiên hiểu được tầm quan trọng của việc thu hút các nhà toán học để phân tích mật mã của kẻ thù. Nhìn chung, trong những năm 1920 và 1930, Ba Lan gần như là nước dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực mật mã, và các chuyên gia thường được mời đến chia sẻ kinh nghiệm của họ ở các quốc gia khác. Tất nhiên là tuân theo các giới hạn của bí mật. Jan Kowalewski, một đội trưởng của quân đội Ba Lan và đặc biệt về mật mã, đã đến Nhật Bản với mục đích này, và sau đó làm việc với một nhóm sinh viên từ đất nước đó tại quê hương của mình. Và ông đã nuôi dạy Rizobar Ito, một nhà mật mã học lớn người Nhật Bản, người đã mở ra hệ thống mật mã Playfair của Anh, được sử dụng vào những năm 30 trên các đường dây liên lạc của Anh. Một thời gian sau, một kẻ thù tiềm tàng khác của Đức, người Pháp, bắt đầu giúp đỡ người Ba Lan.
