Игра в имитацию - Эндрю Ходжес

К сожалению для польских криптоаналитиков, немцы сильнее их углубились в двадцатый век. Едва поляки оснастили свои «Энигмы» электромеханической системой, как новое осложнение свело на нет их усилия. В декабре 1938 г. количество роторов в немецких «Энигмах» было увеличено с трех до пяти. Вместо шести возможных вариантов расположения роторов их число выросло до шестидесяти. Польские аналитики не испытывали недостатка в предприимчивости и преуспели в разработке новой системы расположения проводов благодаря ошибкам криптографов самозваной немецкой службы безопасности СД. Однако арифметика здесь была простой. Вместо шести «Бомб» теперь нужно было иметь шестьдесят. Вместо шести комплектов перфорированных листов теперь требовалось шестьдесят. Поляки проиграли. Так складывалась ситуация в июле 1939 г., когда британская и французская делегации прибыли в Варшаву. У поляков не было технических ресурсов для дальнейших разработок.

Так выглядела история процесса, которую услышал Алан. Сам процесс застопорился. Однако даже на тот момент поляки были на годы впереди англичан, которые по-прежнему оставались там, где они были в 1932 г. Англичане не смогли разработать систему проводов, они не смогли осознать тот факт, что клавиатура соединялась с первым ротором в простом порядке. Как и польские аналитики, они предполагали, что в данной точке конструкции имеется какая-то сбивающая с толку операция, и с удивлением узнали, что таковая отсутствует. Перед июльской встречей 1939 г. в GC&CS даже не думали «о возможности испытаний высокоскоростной машины, предназначенной для борьбы с «Энигмой»». Это можно было назвать отказом воли на некотором уровне. Они действительно не хотели думать, они действительно не хотели знать. Теперь же было преодолено конкретное препятствие, и англичанам пришлось столкнуться с проблемой, которую поляки считали неразрешимой:

«Вскоре после того как различные документы, предоставленные поляками — а именно, детали электропроводки — прибыли в GC&CS, появилась возможность расшифровать старые сообщения, ключи к которым были взломаны поляками, но более новые сообщения так и остались нерасшированными».

Они остались не расшифрованными по той же самой причине, по которой поляки считали их нечитаемыми. У них не было достаточного количества «Бомб» или перфорированных листов для пятироторной «Энигмы». Существовала также еще одна трудность: с 1 января 1939 г. в немецких системах использовалось десять пар на коммутационной панели, из-за чего польский метод с «Бомбой», перестал работать. За всем этим стояла более глубокая проблема. Она заключалась в том, что основные польские методы полностью зависели от определенной системы индикаторов. Поэтому требовалось предложить что-то совершенно новое. И именно в этот момент Алан впервые сыграл решающую роль.

Британские аналитики немедленно приступили к изготовлению шестидесяти комплектов перфорированных листов, которые требовались для использования первого метода «материнских букв» — перед ними стояла колоссальная задача проверки миллиона положений ротора. Но они знали, что если девятибуквенная система индикаторов будет изменена, пусть даже совсем незначительно, то их листы окажутся бесполезными. Им был нужен какой-то принципиально новый метод, не зависящий от систем индикаторов.

И такие методы существовали. В случае с «Энигмой» это были машины без коммутационной панели. Такой, например, была итальянская «Энигма», которую использовали войска Франко во время гражданской войны в Испании. GC&CS взломала ее систему в апреле 1937 г. Взлом ее был основан на методе, который Синков назвал «Интуитивным» (Intuitive) или методом «вероятного слова». Его суть заключалась в том, что аналитик должен был угадать слово, появляющееся в сообщение, и его точное место. Это не было невозможным, если принять во внимание стереотипный характер большинства военных сообщений и помнить об особенности «Энигмы», когда буква не может быть зашифрована самой собой. Предположив, что соединения проводов к роторам «Энигмы» известны, правильно угаданное слово может достаточно легко привести криптоаналитика к идентификации первого ротора и его начальной позиции.

Такой анализ мог быть сделан вручную. Но в принципе можно было применить механизированный метод, используя тот факт, что даже миллион возможных позиций роторов не был «страшно большим числом». Подобно польской «Бомбе», машина могла бы просто перебирать позиции роторов одну за другой до тех пор, пока не будет найдена та, что позволит превратить зашифрованный текст в обычный.

Мы забываем о внутренних деталях базовой «Энигмы» и воспринимаем ее просто как ящик, который трансформирует букву на входе в букву на выходе. Положение машины представлено тремя числами, соответствующими позициям роторов. (Мы также не учитываем, что средний и расположенный ближе к центру роторы могут двигаться, и считаем, что они статичны; это не влияет на принцип).

Предположим, что нам точно известно, что слово G E N E R A L зашифровано буквами U I L K N T N с помощью машины «Энигма» без коммутационной панели. Это значит, что существует такая позиция ротора, когда буква U трансформируется в букву G, также следующая позиция трансформирует I в Е, следующая — L в N и т. д. В принципе, не существует помех в переборе всех возможных позиций то тех, пока не будет найдена нужная. Самым эффективным способом было бы рассматривать все семь букв одновременно. Это можно было сделать, если создать цепочку из семи «Энигм», установив из роторы в последовательные позиции. Задав буквы U I L K N T N, можно будет увидеть, появятся ли буквы G E N E R A L. Если нет, все «Энигмы» нужно передвинуть на один шаг, и повторить процесс. В конце концов, будет найдена нужная позиция ротора, и тогда положение машин будет выглядеть, допустим, так

Метод не требовал технических изысков, превосходящих уровень польской «Бомбы». Было достаточно легко прикрепить провода так, чтобы ток по ним шел лишь тогда, когда все семь букв совпадут с G E N E R A L и выключить машину.

Даже в самые первые дни эта идея не казалась особенно надуманной. Современник Алана, физик из Оксфорда Р.В.Джонс, который стал советником секретной службы по науке, был поставлен да довольствие в Блетчли в конце 1939 г. Он обсуждал насущные проблемы криптоанализа с заместителем Деннистона Эдвардом Трэвисом. Последний говорил о более амбициозной проблеме автоматического распознавания не определенного текста, а немецкого языка вообще. Джонс находчиво предложил несколько вариантов решения, одним из которых было «отметить или сделать прокол в бумаге или пленке в любой из 26 позиций в соответствии с буквой, выходящей из машины… и пропустить получившуюся запись мимо блока фотоэлементов, так что каждый из них может сосчитать количество появлений буквы, которую он ищет. После того, как будет достигнуто заданное общее число, распределение частот встречаемости букв можно будет сравнить с числом, соответствующим языку, таким образом, будет создано что-то вроде шаблона».

Трэвис представил Джонса Алану, которому идея «понравилась». Однако в том, что касалось «Энигмы», то основной метод по-прежнему оставался совсем другим. Он основывался на идее анализа известного куска обычного текста. Трудность, конечно, заключалась в том, что у военной «Энигмы» была коммуникационная панель, которая делала такой примитивный процесс невозможным — существовало 150 738 274 937 250 возможных комбинаций десяти пар букв. Проверить их все у машины не было никакой возможности.