«Энигма». Как был взломан немецкий шифратор

Знание англичанами содержания немецких шифровок не имело особого значения для ведения боевых действий, поскольку эти шифровки были прочитаны слишком поздно. Однако именно благодаря им, а также при помощи документов, найденных на С-26, Тьюринг наконец полностью разобрался в сути индикаторной системы, используемой немецкими военными моряками, и разработал метод оперативного вскрытия ключевых установок для военно-морской «Энигмы» с помощью таблиц. Свой метод Тьюринг назвал бенберийским в честь города Бенбери в английском графстве Оксфордшир, где были изготовлены таблицы. Используя бенберийский метод, английские криптоаналитики могли исключить из рассмотрения большую часть из 336 возможных вариантов порядка следования дисков военно-морской «Энигмы». Варианты, оставшиеся после применения бенберийского метода, можно было за приемлемое время проверить на «Бомбе».

Бенберийский метод предполагал знание таблицы биграмм. Документы, захваченные на С-26, помогли Тьюрингу разработать довольно трудоемкий алгоритм, позволявший реконструировать эту таблицу. После того как ключевые установки для военно-морской «Энигмы», которые использовались для шифрования всех сообщений, отосланных немцами за сутки, были вычислены или захвачены в качестве трофея, вскрытие каждого разового ключа позволяло восстановить три неизвестных величины в таблице биграмм. Поскольку немцы поочередно использовали одну из девяти таблиц биграмм, достаточно было вскрывать по крайней мере три разовых ключа за день.

Лишь в ноябре 1940 года с помощью бенберийского метода удалось вскрыть ключевые установки для военно-морской «Энигмы» от 14 апреля, 8 мая и 26 июня этого же года. Чтение шифровок, датированных 26 июня, показало, что, начиная с 1 июня 1940 года, немцы ввели в действие новый набор из девяти биграммных таблиц. Поэтому дальнейшее использование бенберийского метода пришлось отложить на неопределенный срок – до тех пор, пока не были реконструированы действующие таблицы биграмм. Опять получился замкнутый круг: реконструировать таблицы биграмм можно было, только прочитав немецкие военно-морские шифровки, а прочитать их не удавалось, поскольку таблицы биграмм были неизвестны. Оставалось надеяться только на то, что либо удастся захватить новые материалы по военно-морской «Энигме», либо отыщется постоянный источник для составления «подстрочника». А пока этого не случилось, английские криптоаналитики принялись подсчитывать, сколько «Бомб» понадобится, чтобы взломать военно-морскую «Энигму», если вдруг к ним в руки попадут ключевые установки для нее, «подстрочники» или таблицы биграмм. Например, в меморандуме, подписанном первым заместителем директора Правительственной криптографической школы Эдуардом Тревисом, утверждалось, что потребуется не меньше 12 новых «Бомб». Однако эти расчеты никак не способствовали решению основной проблемы – каким способом регулярно добывать ключевые установки для военно-морской «Энигмы», «подстрочники» и таблицы биграмм.

Промахи немцев

В начале мая 1940 года Германия начала активную подготовку к решительному наступлению в Западной Европе. Одновременно операторы «Энигмы» получили приказ больше не шифровать дважды повторенный трехбуквенный разовый ключ к «Энигме» и не помещать полученные в результате шесть букв (так называемый индикатор) в начало каждой шифровки. Отныне разовый ключ необходимо было шифровать единожды (исключение было сделано только для немецких операторов в Норвегии, которые продолжали придерживаться старой процедуры). Таким образом немцы устранили брешь в своей системе обмена шифрованными сообщениями с помощью «Энигмы». Эта брешь позволяла читать значительную часть шифровок армии и авиации на протяжении последних семи лет.

Тем временем в английский дешифровальный центр в Блетчли-Парке продолжало прибывать молодое пополнение, которому предстояло принять активное участие в чтении немецких шифровок в новых условиях. В составе этого пополнения был и молодой математик Давид Риз. В декабре 1939 года его научный руководитель в Кембридже Гордон Уэлчмен, совмещавший преподавание в университете с работой в Блетчли-Парке, предложил своему ученику занять вакансию в государственном учреждении. Поначалу Уэлчмен отказывался информировать Риза не только о характере предлагаемой ему работы, но даже о том, где размещалось это учреждение. И только когда Риз, принявший предложение Уэлчмена, резонно заметил, что не сможет явиться на работу, если не будет точно знать, куда приходить, Уэлчмен соизволил распорядиться, чтобы через несколько дней он прибыл дневным поездом из Лондона на станцию Блетчли в графстве Букингемпшир.