«Энигма». Как был взломан немецкий шифратор

В Блетчли-Парке и адмиралтействе, затаив дыхание, ожидали реакции немцев на очередную потерю своего траулера и вздохнули с облегчением, когда поняли, что и эта удачно проведенная операция сойдет им с рук. В результате криптоаналитики секции № 6 в Блетчли-Парке в конце июля 1941 года смогли наладить оперативное чтение военно-морских шифровок противника. Теперь их содержание доводилось до сведения адмиралтейства через несколько часов после того, как они были перехвачены. В августе и сентябре было предпринято еще несколько попыток захватить немецкие военные суда, но все эти попытки закончились неудачей, а одна из них и вовсе превратилась в настоящий фарс. Шесть английских эсминцев на всех парах бросились на перехват немецкого морского каравана, зафиксировав его появление на своих радарах, но вскоре выяснилось, что это был не караван, а несколько аэростатов заграждения, унесенных ветром в открытое море.

Не следует полагать, что английским криптоаналитикам удавалось легко вскрывать ключевые установки для военно-морской «Энигмы». Придуманные ими методы вскрытия иногда давали осечку, как это случилось с бенберийским методом Тьюринга в первую неделю августа 1941 года. Однако если в Блетчли-Парке не могли вскрыть ключевые установки за какой-то день, то там переключались на так называемый парный день, когда немецкие операторы связи использовали тот же самый порядок следования дисков и такое же угловое положение колец на этих дисках. В результате англичане не сумели вскрыть ключевые установки для военно-морской «Энигмы» только 18 и 19 сентября. В остальные же дни, даже после того как в конце июля 1941 года перестали действовать ключевые установки, захваченные на «Лауенбурге», среднее время, затрачиваемое на вскрытие новых ключевых установок, составляло порядка 50 часов.

В распоряжении английских криптоаналитиков были два основных алгоритма взлома военно-морской «Энигмы». Первый включал использование бенберийского метода, который позволял существенно сократить количество возможных вариантов расположения дисков в «Энигме». Затем с помощью «подстрочников» или информации, собранной в ходе применения бенберийского метода, англичане вручную проверяли относительно небольшое количество оставшихся вариантов. Если первый метод не давал результата, то в Блетчли-Парке применяли второй метод – осуществлялся ввод «подстрочника» в «Бомбу», которая проверяла все возможные варианты расположения дисков в «Энигме».

Решение задачи взлома военно-морской «Энигмы» англичанам упростили сами немцы. Они осуществляли смену ключевых установок в соответствии с определенными правилами. Зная эти правила, английские криптоаналитики могли исключить из своего рассмотрения значительное количество ключевых установок. Первое правило гласило, что один из трех дисков, значившихся под номерами 6, 7 и 8, всегда присутствовал в «Энигме». Это означало, что из 336 вариантов порядка следования дисков в «Энигме» можно было не рассматривать 60, в которые не входили диски 6, 7 и 8. Второе правило состояло в том, что если в какой-то день диск занимал определенное положение в «Энигме», то на следующий день этот диск никогда не устанавливался в то же самое положение. Например, если в понедельник и во вторник порядок следования дисков в «Энигме» был 2, 6 и 7, а в пятницу и в субботу – 8, 7 и 4, то можно было со всей уверенностью заключить, что в среду и в четверг диски под номерами 2 и 8 не будут использованы в качестве первого диска «Энигмы», диски с номерами 6 и 7 – в качестве второго диска, а диски с номерами 7 и 4 – в качестве третьего диска. В результате количество вариантов, которые следовало проверить с помощью «Бомбы», сокращалось с 336 до 105 (после применения бенберийского метода оставалось всего порядка десяти вариантов). Однако учитывая, что количество «Бомб», имевшихся в распоряжении англичан, было весьма ограниченным, надеяться на сверхоперативное чтение немецких шифровок не приходилось. Среднее время проверки на «Бомбе» одного варианта порядка следования дисков составляло около 20 минут. Это означало, что для тестирования 105 вариантов потребовалось бы примерно 35 часов непрерывной работы одной «Бомбы».

Большинство «подстрочников», которые в Блетчли-Парке использовались при вскрытии ключевых установок для военно-морской «Энигмы», были взяты из немецких сводок погоды. После поражения Франции немцы разместили на французском побережье свои метеостанции, которые регулярно посылали стереотипные сообщения на одних и тех же радиочастотах. Эти сообщения начинались с позывного сигнала из трех букв, за которым обычно следовало указание местоположения метеостанции. Например, все сообщения, отправляемые немецкой метеостанцией в окрестностях города Булонь, начинались с VONWEWABOULOGNE, где WEWA – это сокращение для Wetter Warte, что по-немецки означает метеорологическая станция. А метеостанция немцев недалеко от Шербура начинала все свои сообщения с VWWEWACHERBOURG.