Bomba Rejewskiego, która rozszyfrowała Enigmę i zmieniła bieg II wojny światowej

Najpierw zacznijmy, od wyjaśnienia czym była Enigma - była to przenośna elektromechaniczna maszyna szyfrująca skonstruowana przez Artura Scherbiusa, która oparta była na mechanizmie obracających się wirników. Co ciekawe, urządzenie to było używane komercyjnie od lat 20. XX wieku, a dopiero później została zaadaptowana przez instytucje państwowe. Enigma podczas II wojny światowej była wykorzystywana do szyfrowania informacji dla różnego rodzaju służb nazistowskich Niemiec.

Enigma była szyfrowana specjalnym kluczem, który był zmieniany podczas wojny kilkukrotnie. Największe światowe wywiady nie były w stanie złamać jej szyfru, przez co w zasadzie całkowicie porzuciły próby jego odszyfrowania. Francuski wywiad przekazał Polakom zdobyte około 1931 roku plany budowy maszyny. Od tamtej pory Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski próbowali złamać kod Enigmy. Udało im się to w 1932 r. i w rezultacie powstała kopia niemieckiej maszyny szyfrującej - Lacida. Dalsze zmiany wprowadzane w kodach przez nazistów doprowadziły do skonstruowania specjalnego elektromechanicznego urządzenia nazwanego bombą Rejewskiego.

Enigma używała specjalnego klucza do sterowania pracą maszyny, było to ustawienie wirników i ich kolejności, a także ustawienie par liter na łącznicy kablowej. Niemieckim operatorom wydawano listy kodów raz w miesiącu, po jednym na każdy dzień. Jednakże dla bezpieczeństwa każda pojedyncza wiadomość była zaszyfrowana przy użyciu dodatkowej modyfikacji klucza. Operator losowo wybierał ustawienie wirnika dla każdego komunikatu. Następnie dwukrotnie go szyfrował kluczem dziennym i umieszczał informację na początku wiadomości. Dalsze fragmenty były szyfrowane wybranym kluczem indywidualnym.

W 1938 roku zmieniono całą procedurę szyfrowania. Od tej pory nie obowiązywało ustalone z góry ustawienie początkowe wirników, tylko szyfrant samodzielnie wybierał pozycje bębenków dla każdej depeszy. Ta informacja była umieszczana jako tekst jawny w nagłówku wiadomości.

Bomba Rejewskiego to skonstruowane przez polskich kryptologów urządzenie mechaniczno-elektryczne służące do automatycznego łamania szyfrów nazistowskiej Enigmy. Według historyków możliwość odszyfrowania tajnych informacji mogła skrócić wojnę o trzy lata, dzięki czemu uratowano wiele milionów istnień. Urządzenie było wręcz niezwykłe, gdyż bazowało ono jednocześnie na koncepcjach mechanicznego łamania szyfrów oraz na wyjątkowych koncepcjach matematycznych, które zostały opracowane polskich kryptologów.

Bomba Rejewskiego składała się z sześciu tzw. bomb, które z kolei zbudowane były z zestawu sześciu Enigm połączonych ze sobą w pary. Każdej parze odpowiadało 26 lampek. Maszyna szukała konkretnych położeń wirników, w których pojawiały się punkty stałe na kilku pozycjach jednocześnie. Wirniki miały postać koła o blisko 10 cm średnicy, na których zamontowane były m.in. pierścienie alfabetyczne z 26 literami.

Wirniki obracały się systematycznie o jedną pozycję do przodu, do momentu zaświecenia się lampek z powtarzającą się literą z zaszyfrowanych kodów. Bomba wówczas zatrzymywała się, a osoba, która obsługiwała maszynę, spisywała aktualne ustawienie wirników i uruchamiała je ponownie. Przez kolejne dwie godziny sprzęt sprawdzał wszystkie możliwe ustawienia, a po znalezieniu potencjalnie prawidłowych kluczy należało ustalić pary liter na łącznicy kablowej. Dalej należało usunąć przewody z łącznicy i odszyfrować daną depeszę - trzeba było dopasować pary liter, tak aby zniekształcona wiadomość brzmiała poprawnie.

Kolejną wersją tej maszyny był sprzęt opracowany przez Anglika Alana Turinga. Musiał on poradzić sobie z większą liczbą bębenków szyfrujących oraz zmianą procedury szyfrowania. Brytyjski matematyk przyjął inne podejście, otóż założył, że niektóre słowa z dużym prawdopodobieństwem pojawiają się w tekście jawnym zaszyfrowanych depesz. Dzięki czemu można było wykluczyć niektóre początkowe ustawienia wirników. Urządzenie działało jako swego rodzaju symulator wielu Enigm naraz, który służył do znajdowania tzw. kluczy dziennych.