Бомба , или bomba kryptologiczna (по- польски « бомба » или « криптологическая бомба »), была специальной машиной, разработанной около октября 1938 года криптологом Польского бюро шифров Марианом Реевским для взлома немецких шифровальных машин «Энигма » .
То, как машина стала называться «бомбой», стало предметом восхищения и спекуляций. Одна из теорий, скорее всего, апокрифическая, возникла у польского инженера и офицера армии Тадеуша Лисицкого (который знал Реевского и его коллегу Генрика Зыгальского в Британии во время войны, но никогда не был связан с Бюро шифров ). Он утверждал, что Ежи Ружицкий (самый молодой из трех криптологов «Энигмы», погибший на средиземноморском пассажирском судне, затонувшем в январе 1942 года) назвал «бомбу» в честь десерта из мороженого с таким названием. Эта история кажется неправдоподобной, поскольку Лисицкий не знал Ружицкого.
Сам Реевский заявил, что устройство было названо «бомбой» «из-за отсутствия лучшей идеи» [1] .
Возможно, наиболее правдоподобное объяснение дал техник Бюро шифров Чеслав Бетлевский: работники BS-4, немецкого отделения Бюро шифров, окрестили машину « бомбой » (также, по другому варианту, « стиральной машиной » или « катушкой ») из-за характерного приглушенного шума, который она производила во время работы. [2]
В совершенно секретном отчете армии США от 15 июня 1945 года говорилось:
Для ускорения решения используется машина под названием « бомба ». Первая машина была построена поляками и представляла собой многофункциональную машину с ручным управлением. Когда возможное решение было найдено, часть машины падала на пол с громким шумом. Отсюда и название «бомба». [3]
Приведенное выше описание польской «бомбы» армией США является как расплывчатым, так и неточным, что ясно из описания устройства в конце второго абзаца раздела «История» ниже: «Каждая бомба... по сути представляла собой работающий на электричестве агрегат из шести «Энигм...» Для нахождения решения не требовалась разборка («часть... отвалилась») устройства.
Немецкая Enigma использовала комбинированный ключ для управления работой машины: порядок роторов, какие роторы устанавливать, какие настройки колец для каждого ротора, какие начальные настройки для каждого ротора и настройки коммутационной панели Штекера . Настройки ротора представляли собой триграммы (например, «NJR»), указывающие, как оператор должен был настроить машину. Немецким операторам Enigma выдавались списки этих ключей, по одному ключу на каждый день. Однако для дополнительной безопасности каждое отдельное сообщение шифровалось с помощью дополнительной модификации ключа. Оператор случайным образом выбирал настройку ротора триграммы для каждого сообщения (например, «PDN»). Этот ключ сообщения набирался дважды («PDNPDN») и шифровался с использованием ежедневного ключа (все остальные настройки). В этот момент каждый оператор сбрасывал свою машину на ключ сообщения, который затем использовался для остальной части сообщения. Поскольку конфигурация набора роторов Enigma менялась с каждым нажатием клавиши, повторение не было бы очевидным в шифротексте, поскольку одни и те же буквы открытого текста шифровались в разные буквы шифротекста. (Например, «PDNPDN» может стать «ZRSJVL».)
Эта процедура, которая казалась немцам достаточно безопасной, тем не менее была криптографической ошибкой, поскольку первые выводы о шифровании с помощью «Энигмы» можно было сделать, наблюдая, как одна и та же строка символов шифровалась по-разному два раза подряд.
Используя знание того, что первые три буквы сообщения были такими же, как и вторые три, польский математик- криптолог Мариан Реевский смог определить внутреннюю проводку машины Enigma и, таким образом, реконструировать логическую структуру устройства. Подозревали только общие черты машины, на примере коммерческого варианта Enigma, который, как известно, немцы использовали для дипломатической связи. Военные версии были достаточно разными, чтобы представлять совершенно новую проблему. Сделав так много, все еще необходимо было проверить каждый из потенциальных ежедневных ключей, чтобы взломать зашифрованное сообщение (т. е. «шифротекст»). С многими тысячами таких возможных ключей и с растущей сложностью машины Enigma и ее процедур ключа это становилось все более сложной задачей.
Чтобы механизировать и ускорить процесс, Реевский, гражданский математик, работавший в Бюро шифров польского Генерального штаба в Варшаве , изобрел «bomba kryptologiczna» (криптологическую бомбу), вероятно, в октябре 1938 года. Каждая бомба (шесть бомб были изготовлены в Варшаве для Бюро шифров до сентября 1939 года) по сути представляла собой работающий на электричестве агрегат из шести «Энигм» и заменяла около сотни рабочих. [4]
Метод бомбы был основан, как и более ранний метод поляков «гриль» , на том факте, что штепсельные соединения в коммутаторе («штепсельная панель») не меняли все буквы. Но в то время как метод решетки требовал неизменных пар букв, метод бомбы требовал только неизменных букв. Поэтому его можно было применять, даже если число штепсельных соединений в этот период составляло от пяти до восьми. В середине ноября 1938 года бомбы были готовы, и реконструкция ежедневных ключей теперь занимала около двух часов. [5]
До 25 июля 1939 года поляки взламывали сообщения Энигмы более шести с половиной лет, не сообщая об этом своим французским и британским союзникам . 15 декабря 1938 года были введены два новых ротора, IV и V (три из пяти роторов были выбраны для использования в машине одновременно). Как писал Реевский в 1979 году в критике приложения 1, тома 1 (1979), официальной истории британской разведки во Второй мировой войне , «мы быстро нашли [провода] внутри [новых роторов], но [их] введение [...] увеличило количество возможных последовательностей барабанов с 6 до 60 [...] и, следовательно, также увеличило в десять раз работу по поиску ключей. Таким образом, изменение было не качественным, а количественным. Нам пришлось бы значительно увеличить персонал для эксплуатации бомб, для производства перфорированных листов (теперь требовалось 60 серий по 26 листов в каждой, тогда как до встречи 25 июля 1939 года у нас было готово только две такие серии) и для манипулирования листами». [6]
Гарри Хинсли предположил в British Intelligence во время Второй мировой войны , что поляки решили поделиться своими методами и оборудованием для взлома Enigma с французами и британцами в июле 1939 года, потому что они столкнулись с непреодолимыми техническими трудностями. Реевский отверг это: «Нет, это были не [криптологические] трудности [...], которые побудили нас работать с британцами и французами, а только ухудшающаяся политическая ситуация. Если бы у нас вообще не было трудностей, мы бы все равно, или даже более того, поделились своими достижениями с нашими союзниками в качестве нашего вклада в борьбу с Германией ». [6]