Matematycy w akcji,

czyli rozszyfrowywanie niemieckiej maszyny Enigma przed II wojną światową

W styczniu 1929 roku profesor Zdzisław Krygowski z Instytutu Matematyki Uniwersytetu Poznańskiego otrzymał list ze Sztabu Głównego Wojska Polskiego w Warszawie. Zaraz potem polecił sporządzić wykaz studentów III i IV roku, którzy mieli dobre i bardzo dobre wyniki w nauce i znali język niemiecki. Wybrańcy byli proszeni na rozmowę z przybyłymi do Poznania oficerami Sztabu Głównego. Wkrótce dwudziestu młodych ludzi wzięło udział w kursie kryptologicznym.

 

Kurs szyfrowy zorganizowany w 1929 roku miał pomóc polskiej armii pozyskać wykwalifikowanych specjalistów wywiadu radiowego. Wśród słuchaczy znaleźli się między innymi student ostatniego roku matematyki Marian Rejewski i studenci trzeciego roku: Jerzy Różycki i Henryk Zygalski. Wykłady przybliżały uczestnikom historię sposobów szyfrowania, prezentowano typy spotykanych szyfrów. Prowadzący zajęcia posiadali jednak świadomość, że wobec coraz bardziej skomplikowanych technik kryptograficznych praca nad szyfrogramami bez znajomości wyższej matematyki jest skazana na porażkę.

Maszyna szyfrująca Enigma, fot. Alessandro Nassiri, 2012, licencja CC BY – SA 4.0, Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia „Leonardo da Vinci”, Wikimedia Commons

W drugiej połowie lat dwudziestych niemiecka armia zakupiła wiele maszyn szyfrujących typu Enigma. Wynalazek ten, jako urządzenie techniczne, był znany już od 1919 roku. Holender Hugo Koch sprzedał patent niemieckiemu inżynierowi Arturowi Scherbiusowi, który spodziewał się wzbudzić zainteresowanie potencjalnych nabywców – przedstawicieli przemysłu, finansów i handlu. Mimo sugestywnej reklamy: „Dociekliwość konkurentów można natychmiast udaremnić za pomocą maszyny, która zapewni całkowitą tajność Twej korespondencji i dokumentów lub przynajmniej ich najważniejszej części bez uciążliwych kosztów”, Enigmy nie cieszyły się w kręgach cywilnych wielką popularnością. Znalazły jednak zastosowanie w armii. Urządzenie było stale ulepszane, a po 1933 roku, wraz ze wzrostem liczby wojska w III Rzeszy, zwiększało się zapotrzebowanie na sprawną i tajną łączność.

Egzemplarz polskiej repliki Enigmy wykonany na przełomie 1940-41 roku, Muzeum Historii Polski, żródło: media społecznościowe muzeum

W 1930 roku Rejewski wrócił z rocznego stażu naukowego w Getyndze i zaczął jesienią zajęcia ze studentami. Oprócz pracy na uczelni miał jeszcze inne, bardziej sekretne zadanie. Zajmował się badaniem przechwyconych niemieckich depesz w zorganizowanej niedawno w Poznaniu filii Biura Szyfrów Sztabu Głównego. W specjalnie urządzonym w podziemiach komendy miasta „czarnym gabinecie” najlepsi kryptolodzy, absolwenci kursu, starali się odnajdywać podobieństwa i prawidłowości w zaszyfrowanych tekstach. Z czasem wiadomości do rozpracowywania stały się bardziej skomplikowane, co wskazywało na maszynowe szyfrowanie.

Marian Rejewski, około 1932, fot. nieznany, licencja CC BY –SA 2.5, prywatne archiwum córki Mariana Rejewskiego, Wikimedia Commons

W lecie 1932 roku filia poznańska została rozwiązana. Rejewski, Różycki i Zygalski rozpoczęli we wrześniu pracę w Biurze Szyfrów Sztabu Głównego Wojska Polskiego w Warszawie. Na początku matematycy z sukcesem zajmowali się badaniem kodu niemieckiej marynarki wojennej. Kolejne zadanie okazało się znacznie trudniejsze – szyfr maszynowy, którego analiza wymagałaby pochylenia się nad około 100 depeszami przechwyconymi jednego dnia. Wkrótce kryptolodzy uzyskali możliwość zapoznania się z „handlowym” egzemplarzem Enigmy. Urządzenie przypominało z wyglądu maszynę do pisania, posiadało klawiaturę i tablicę z małymi, podświetlanymi żaróweczkami szybkami, na których umieszczono litery alfabetu. Wewnątrz znajdowały się trzy ruchome bębenki, z których każdy mógł być ustawiony w jednej z 26 pozycji. Gdy nadawca pisał na klawiaturze, wyświetlały się już zaszyfrowane litery. Odbiorca wstukiwał szyfrogram za pomocą klawiatury i otrzymywał podświetloną wiadomość. Adresat i nadawca musieli posiadać ten sam typ z uzgodnionym ustawieniem klucza. Niestety „wojskowy” model maszyny różnił się od „cywilnego”, dopuszczonego do użytku w przemyśle czy finansach. Matematycy wrócili więc do żmudnych obliczeń.

Pomnik Mariana Rejewskiego w Bydgoszczy, fot. Wojsyl, 2005, licencja CC BY – SA 3.0, Wikimedia Commons

Jesienią 1932 roku francuski wywiad pozyskał agenta, który dostarczył informacje o sposobach posługiwania się Enigmą w niemieckich kręgach wojskowych. Brakowało jednak nadal kluczowych danych – schematów połączeń wewnętrznych urządzenia. Francuzi przekazali zgromadzone wiadomości Polakom. Rejewski miał dzięki temu do dyspozycji ogólną instrukcję obsługi Enigmy i tabele nieaktualnych kluczy. Wciąż nie pozwalało to odtworzyć wewnętrznych połączeń.

Jerzy Różycki, 1930–1940, fot. nieznany, licencja PD, Stanisław Strumph-Wojtkiewicz, Sekret Enigmy, Warszawa 1978; Andrzej Świdlicki (1994/12/12), Polskie rozbicie szyfrów Enigmy, „Nowy Dziennik”, nr 7, licencja PD, Wikimedia Commons

Polscy specjaliści zastosowali do kryptoanalizy metody czystej matematyki. Rejewski odkrył między innymi ustawienie początkowe bębenków, dzięki matematycznym równaniom mógł odczytać ustawienie łącznicy umożliwiającej zamianę niektórych par liter miejscami. Opracowano metody odtwarzania kluczy. W końcu grudnia 1932 roku udało się złamać Enigmę. Miesiąc później odczytywano już niemieckie depesze.

Henryk Zygalski, 1930, licencja PD, Andrzej Świdlicki (1994/12/12), Polskie rozbicie szyfrów Enigmy, „Nowy Dziennik”, nr 7, licencja PD, Wikimedia Commons

W styczniu 1933 roku władzę w Niemczech objął Adolf Hitler. Nieuchronnie zbliżała się wojna. Niemcy stale modyfikowali swoje maszyny, co wymagało nieustannej pracy wywiadów, kryptologów i matematyków…

Ewa Olkuśnik

 

Powrót ZOBACZ NA OSI CZASU
drukuj wyślij facebook

Prymitywne koniki polskie– niezwykłe dziedzictwo, które Tadeusz Vetulani przywrócił naturze

Chemik Mościcki. O niepolitycznych zasługach prezydenta II Rzeczypospolitej

DROGOCENNY JEDEN GRAM. ZAŁOŻENIE INSTYTUTU RADOWEGO W WARSZAWIE
Zwalczyć epidemie. Helena Sparrow i szczepionka przeciwtyfusowa

Humanistka w trudnych czasach. Maria Ossowska – uczona i obywatelka

Gęś na ołtarzu królowej nauk. Lwowska szkoła matematyczna na fotografiach ze zbiorów Muzeum Książąt Lubomirskich

"Każdy ma prawo do szczęścia i swojego miejsca w społeczeństwie". Misja Marii Grzegorzewskiej