Toliko puta je pominjana kao jedna od ključnih mašina Drugog svjetskog rata a njeno razbijanje nas je divovskim koracima približilo kompjuterima kakve imamo danas. Istorija Enigme je relativno poznata, ali kako ona u stvari funkcioniše?
Princip je u suštini vrlo jednostavan. Šifrovanje poruka na Enigmi se zasniva na tzv. metodi supstitucije, najjednostavnijoj metodi kodiranja. Iako ima tako stručno ime, to nije ništa drugo do obična zamjena slova abecede (ili azbuke) za druga slova, koja se unaprijed tačno ustanove, tako da i pošiljalac i primalac koriste isti raspored. Recimo, u šifrovanoj poruci će slovo A biti G, B će biti M, K će biti recimo P i tako dalje. Ovo znači da kada bismo htjeli da kodiramo riječ "BAKA" (ko zna zašto, možda je špijun) ona bi u šifrovanoj poruci bila napisana kao "MGPG". Primalac će, naravno, iskoristiti istu supstituciju i samo obratnim putem doći do riječi "BAKA".
Ova metoda nije komplikovana za korištenje, ali zato je jako slaba kad je riječ o "razbijanju". Potrebno je samo primjeniti tzv. analizu učestalosti, koju prvi pominje arapski polimat Al-Kindi već u 9-om vijeku. Njen princip spočiva u sakupljanju statističkih podataka o učestalosti pojavljivanja slova abecede određenog jezika i pošto će u originalnoj poruci biti isti broj slova "A" kao i njegovog ekvivalenta u šifrovanoj poruci, prava slova će nam se sama ukazati nakon primjene analize učestalosti. Recimo, u engleskom jeziku slovo "E" se pojavljuje najčešće, potom slovo "T" itd. Ako znamo da je engleski jezik u pitanju i ako smo sigurni da je korištena metoda supstitucije, onda na osnovu ove analize, ukoliko se u šifrovanoj poruci najčešće pojavljuje, recimo slovo "L" velika je vjerovatnoća da je ono u originalnoj poruci zamjenjeno slovom "E". (Ispod su prikazane učestalosti slova u engleskom jeziku jer, nažalost, na internetu nisam mogao naći analizu nijednog od jezika bivše Jugoslavije. Doduše, imate ih u prevedenoj knjizi Simona Singha "Knjiga o šiframa").
Enigma je ipak enigma
Iako je zasnovana na jednostavnom principu, Enigma je imala nekoliko brilijantnih dodataka koji su je učinili puno otpornijom na dešifrovanje. Naime, kada se na Enigmi pritisne neko slovo na tastaturi, zatvori se električno kolo i struja putuje ka drugoj tastaturi koja je služila samo za očitavanje (osvjetljavanje) slova koja će biti u šifrovanoj poruci. Glavna kvaka su tri (ili više) rotora (na slici desno) kroz koje prolaze žice i koji se u električnom kolu nalaze između tastature za kucanje i tastature za očitavanje. Te žice su isprepletene unutar rotora i kada bi se otkucalo slovo, prvi rotor s lijeva bi se pomjerio nagore za jedno mjesto, dovodeći spoj žica u rotorima svaki put u drugačiji položaj. To je značilo da kada dva puta otkucate recimo slovo "M", u šifrovanoj poruci ćete dobiti dva različita slova, u zavisnosti od položaja rotora i isprepletenosti žica. Kada prvi rotor obiđe krug (od 26 ili 30 slova), drugi rotor se pomjeri za jedan zupčanik (kao sat) i tako dalje. Isprepletene žice su u stvari jednostavna supstitucija koja je dodjeljivala slovu "A" recimo - slovo "G". Držanje rotora u fiksnom položaju je, kao što vidite, ekvivalent obične metode supstitucije i lako bi se dešifrovalo. Ali, sa rotiranjem, svako novo slovo je kodirano po novoj supstituciji, protiv čega je analiza supstitucije bespomoćna. Ovo znači da se sa tri rotora može napisati 30^3 slova (ili 26^3 u zavisnosti od abecede) koja neće imati istu supstituciju. Ako bismo naprimjer, u šifrovanoj poruci dobili niz "DMEPAMYHRTKL" (gdje je učestalost slova "M" = 16,6%) na osnovu analize učestalosti mogli bismo zaključiti da je "M" = "E", ali zahvaljujući rotaciji, vrlo je moguće da u originalnoj poruci piše samo"KKKKKKKKKKKK".
Ono čega su se njemačke snage bojale je da se Saveznici ne domognu Enigme, jer bi tada mogli vidjeti kakvi su spojevi unutar rotora i lako bi dešifrovali njihove poruke. Vrlo važan detalj je i prvobitni položaj rotora. Postojale su knjige za svaki dan u godini u kojima su bili napisani položaji (naprimjer, EGF za 23. mart) i čitava vojska Trećeg rajha ih se pridržavala (kako pošiljaoci tako i primaoci). Primalac šifrovane poruke bi jednostavno namjestio rotore na zadani prvobitni položaj, postavio Enigmu da radi "unazad" i na njoj otkucao šifrovanu poruku. Zasvijetlila bi mu slova originalne poruke, koja bi zapisivao na papir. Razbijanje Enigme je zanimljiva i posebna priča, pa ćemo je ostaviti za neki od narednih postova.
Share