Маріан Реєвський народився в Бидгощі, у Німецькій імперії, і помер у Варшаві, Польща. Він був польським математиком і криптографом. Під час навчання математики в Познанському університеті він відвідував таємний курс криптографії, який проводило Польське шифрувальне бюро при Генеральному штабі. У 1932 році Реєвський став штатним співробітником цього бюро, а наприкінці того ж року був прийнятий до роботи над розшифруванням «Енігми». За кілька тижнів він встановив внутрішнє електричне з’єднання машини, а разом із двома колегами-математиками розробив технічні пристрої для систематичного дешифрування повідомлень. Його розробки увійшли до так званої картотеки, створеної за допомогою «циклометра» та «криптологічної бомби». За п’ять тижнів до нападу Німеччини на Польщу в 1939 році Реєвський і колеги передали результати своїх досліджень французькій та британській розвідці. Після початку війни польських криптографів евакуювали до Франції, а після падіння Франції в червні 1940 року Реєвський знову змушений був евакуюватися. Згодом він повернувся до таємної роботи у Віші, а після повної окупації Франції Німеччиною в листопаді 1942 року разом із математиком Генриком Зигальським через Іспанію, Португалію та Гібралтар дістався Великої Британії.
- Як Маріан Ревевський пов’язаний із розшифруванням «Енігми»?
- Як Маріан Ревський долучився до розшифрування «Енігми» і що з ним сталося під час війни?
- Як Маріан Реєвський здобував освіту і почав працювати в криптографії?
- Як працювала шифрувальна машина «Енігма»?
- Як Маріан Реєвський розшифровував повідомлення «Енігми»?
- Як Маріан Ревський використав слабкість системи індикатора в «Енігмі»?
- Як Маріан Реєвський використав отримані документи для аналізу налаштувань «Енігми»?
- Як Маріан Ревецький і польські криптографи реагували на зміни в шифруванні «Енігми» наприкінці 1930-х років?
Розшифрування «Енігми»
Маріан Ревевський був польським математиком і криптографом. У 1932 році разом із Генриком Зигальським та Єжи Ружицьким він зламав шифрувальну машину «Енігма». Цей успіх став важливим для подальшого дешифрування британськими силами повідомлень, зашифрованих «Енігмою» під час Другої світової війни. Зібрана розвідка під кодовою назвою «Ультра» сприяла перемозі над Німеччиною. Ревевський народився в Бидгощі, у Німецькій імперії, а помер у Варшаві, Польща.
Робота над «Енігмою»
Маріан Ревський вивчав математику в університеті в Познані. Згодом він відвідував таємний курс криптографії, який проводило Польське бюро шифрів при Головному штабі, а в 1932 році перейшов до нього на повну ставку. Наприкінці 1932 року Бюро вже мало певні успіхи в розшифруванні «Енігми», і тоді Ревського залучили до цієї роботи. За кілька тижнів він відтворив внутрішню електропроводку шифрувальної машини. Разом із двома колегами-математиками він розробив технічні пристрої для систематичного розшифрування повідомлень «Енігми». Його напрацювання увійшли до так званої картотеки, створеної за допомогою його приладів «циклометр» і «криптологічна бомба». За п’ять тижнів до вторгнення Німеччини в Польщу 1939 року Ревський і його колеги представили свої дослідження щодо розшифрування «Енігми» французькій та британській розвідкам. Після початку війни польських криптографів евакуювали до Франції, де вони продовжили роботу з британськими та французькими колегами. Після падіння Франції в червні 1940 року Ревського та його колег змусили знову евакуюватися. Через кілька місяців він повернувся до таємної роботи у Вішійській Франції. Після повної окупації Франції Німеччиною в листопаді 1942 року Ревський разом із математиком Генріхом Зигальським утік через Іспанію, Португалію та Гібралтар до Великої Британії. Там він працював у підрозділі Польської армії, розшифровуючи німецькі шифри низького рівня. У 1946 році Ревський повернувся до родини в Польщу і після цього працював бухгалтером. Про свою криптографічну діяльність він мовчав до 1967 року.
Ранні роки та початок криптографічної роботи
Маріан Реєвський народився 16 серпня 1905 року в Бромберзі, нині Бидгощі, в родині Йозефа, продавця сигар, і Матильди, уродженої Томс. Він навчався в Королівській гімназії граматики у Бромберзі, де вивчав німецьку мову, і 1923 року склав іспит на атестат зрілості. Далі він вивчав математику в Університеті Познані та закінчив його 1 березня 1929 року, здобувши ступінь магістра з працею «Теорія двоперіодичних функцій другого і третього роду та їх застосування». На початку 1929 року Реєвський відвідував таємні криптографічні курси для відібраних студентів-математиків, які знали німецьку мову, при Бюро шифрів Польського Генерального штабу. Разом із Генріхом Зигальським та Єжи Рожицьким він належав до небагатьох, хто міг проходити цю підготовку через вимоги до наукової роботи. За кілька тижнів після закінчення університету він почав дворічне стажування з актуарної справи в Геттінгені, а влітку 1930 року став асистентом викладача математики в Університеті Познані. Тоді ж він почав працювати на півставки в познанському відділенні Бюро шифрів, яке закривало криптографічні курси та створило пункт для розшифрування перехоплених німецьких радіоповідомлень. Реєвський працював по 12 годин на тиждень поруч із Інститутом математики, у підвалі, що звався Чорною кімнатою. Після розформування познанського відділення влітку 1932 року 1 вересня 1932 року він перейшов до Бюро шифрів як цивільний працівник у будівлі Генерального штабу у Варшаві. Його першим завданням було розшифрування чотирибуквеного коду, який використовував Крігсмаріне. Прогрес прискорився після перехоплення навчального обміну зашифрованими повідомленнями: шість груп сигналів супроводжувалися відповіддю з чотирьох груп. Криптографи правильно припустили, що перший сигнал був запитанням «Коли народився Фрідріх Великий?», а відповіддю — «1712».
Шифрувальна машина «Енігма»
«Енігма» була електромеханічним пристроєм із клавіатурою на 26 клавіш і 26 лампами, що відповідали літерам латинського алфавіту. Вона містила набір циліндрів із вбудованою проводкою, які називали роторами, а також відбивач, що шифрував введений текст. Окремим елементом був комутаційний щиток для перестановки пар літер. Щоб розшифрувати повідомлення, оператор мав натискати клавіші та записувати, яка лампа загорілася. Кожне натискання викликало рух одного або кількох роторів, через що шифрування змінювалося. Для обміну повідомленнями на двох машинах потрібні були однакові налаштування роторів. Комбінацій ротора і комутаційного щитка існувало астрономічно багато, що створювало унікальні шифри. Налаштування змінювали щодня, тому за безперервної передачі повідомлень шифр скидався щодня.
Розшифрування «Енігми»
Для розшифрування повідомлень «Енігми» були потрібні три речі: розуміння того, як працює машина, схема проводки в роторах і відповідні до певного дня настройки. До таких щоденних налаштувань належали порядок і положення трьох роторів, а також схема з’єднань на комутаційній панелі. Реєвський мав інформацію про принцип роботи «Енігми» на основі даних Бюро шифрів, що дало йому змогу застосувати чисту математику в криптоаналізі для розгадки схеми проводки роторів. Він використовував техніку з теорії груп, зокрема теореми про перестановки, а також математичну теорему, яку професор назвав «теоремою, яка виграла Другу світову війну». Первинний метод розгадки «Енігми» широко спирався на лінгвістичні схеми та статистику текстів природною мовою, зокрема на аналіз частоти появи букв. Математичні методи Реєвського разом із матеріалами французької розвідки допомогли реконструювати внутрішню проводку роторів «Енігми» та її нерухомий рефлектор. За словами історика Девіда Кана, розгадка «Енігми» стала визначним досягненням Реєвського.
Слабкість системи індикатора в «Енігмі»
В «Енігмі» кожне повідомлення шифрувалося з різними початковими налаштуваннями трьох роторових коліс для забезпечення безпеки. Відомості про налаштування роторів називалися «налаштуваннями повідомлення» і складалися з трьох символів. На початку кожного повідомлення оператор, який передавав текст, зашифровував ці «налаштування повідомлення» у шестисимвольний «індикатор». Сам індикатор створювався за допомогою «Енігми» з роторами, встановленими на поточні добові налаштування, які називалися «основними налаштуваннями». Система індикатора була значною слабкістю шифру. Оператор двічі шифрував повторені «налаштування повідомлення» за допомогою роторових коліс, установлених на «основні налаштування», а потім переводив ротори на «налаштування повідомлення» і шифрував власне текст повідомлення. Оператор, який приймав, спершу розшифровував «налаштування повідомлення», а вже потім — саме повідомлення. Повторення «налаштувань повідомлення» мало слугувати для перевірки помилок, але послаблювало шифр. Ревський використав це повторення в індикаторі, щоб установити відповідності між першою і четвертою, другою і п’ятою та третьою і шостою літерами в повідомленнях «Енігми». Виявлені відповідності літер у індикаторних повідомленнях стали основою для зламу шифру. Додатково слабкість посилювалася тим, що оператори «Енігми» обирали передбачувані комбінації для індикаторів, наприклад ініціали коханих або комбінації клавіш на клавіатурі «Енігми».
Розв’язання налаштувань «Енігми»
Налаштування «Енігми» описувалися шістьма рівняннями з невідомими, що відповідали внутрішнім з’єднанням і налаштуванням комутаційної панелі. Машина мала шість можливих варіантів розташування роторів, які відповідали шести перестановкам, виведеним Реєвським. Для кожної послідовності роторів існувало 17 576 можливих варіантів налаштувань, а каталог, створений на основі пристрою «циклометр», містив 105 456 записів.
Велике значення мали документи про налаштування «Енігми» за вересень і жовтень 1932 року, які були отримані Другим бюро і передані Польському бюро шифрів. Ці матеріали спершу здобув агент німецької шифрової служби Ганс-Тіло Шмідт, а Реєвський отримав їх 9 або 10 грудня 1932 року. Використавши ці документи, він зміг усунути вплив комутаційної панелі на рівняння. Після зменшення кількості невідомих розв’язання системи перестало бути проблемою.
Реєвський також припустив, що ключі військової «Енігми» були з’єднані в алфавітному порядку, ABCDEF, на відміну від комерційної версії, де використовувалося німецьке розташування QWERTZU. Це припущення виявило відомі з’єднання правого ротора, позначеного літерою N. Крім того, приклад у посібнику користувача, де показано послідовність незашифрованого й зашифрованого тексту, допоміг йому усунути дрібні невизначеності у внутрішній проводці.
У 1980 році Реєвський зазначав, що існував і інший спосіб розв’язання проблеми проводки «Енігми», але він був недосконалим, виснажливим і залежним від удачі. Згодом математик Джон Лоренс розрахував, що для такого альтернативного методу потрібно було б близько чотирьох років, аби з’явилися шанси на успіх. Сам Реєвський писав, що саме отримані розвідувальні матеріали стали вирішальними для розв’язання машини «Енігма».
Подальші успіхи в розшифруванні «Енігми»
1 листопада або 2 листопада 1937 року Німеччина замінила відбивачі в усіх машинах «Енігма», що вимагало повного перерахунку каталогу «Енігми». У січні 1938 року Німецьке шифрувальне бюро розшифровувало 75 % повідомлень «Енігми», а сам Ревецький вважав, що за незначного збільшення штату цей показник можна було б підвищити до 90 %. У 1937 році Ревецький і Німецьке шифрувальне бюро переїхали до таємних об’єктів поблизу Пірів у Кабацькому лісі на південь від Варшави.
15 вересня 1938 року Німеччина запровадила нові правила шифрування ключа повідомлення, і це зробило польські криптографічні методи для «Енігми» застарілими. Польські криптографи швидко розробили нові методи. Серед них була електрична машина, відома як «бомба Ревецького», у якій використовували шість машин «Енігма» для обчислення денних ключів приблизно за дві години. До середини листопада 1938 року було зібрано шість таких машин, готових до роботи. «Бомба» спиралася на те, що з’єднання на комутаційній панелі не впливали на всі символи.
Після змін 15 грудня 1938 року застосування «бомби» Ревецького та аркушів Зигальського стало складнішим. Тоді німці збільшили кількість роторів у «Енігмі» на два понад початкові три, а в наступному місяці число з’єднань на комутаційній панелі зросло з шести до десяти. Кількість переставлених символів збільшилася з дванадцяти до двадцяти, а кількість можливих налаштувань комутаційної панелі стала більшою більш ніж у тисячу разів. Через це ефективність «бомби» різко знизилася, а сама шифросистема «Енігма» почала виходити за межі польських можливостей ще до Другої світової війни.
Польський Генеральний штаб і уряд вирішили поділитися напрацюваннями щодо «Енігми» із західними союзниками. 26 липня 1939 року в Пирі було проведено зустріч, на якій польські методи розшифрування передали британській і французькій розвідці, тобто приблизно за місяць до початку Другої світової війни.
