ENIGMA

MORRIS STRAUCH PARA LA AGENCIA DE NOTICIAS ENLACE JUDÍO MÉXICO – Después de enseñarle código genético a los alumnos de primer semestre de la Dra. Gloria Portales en la Universidad Nacional, el hablar ahora sobre la heroica labor decodificadora, durante la Segunda Guerra Mundial, de un matemático judío, que continuó el trabajo de sus colegas polacos, que incursionó en la biología, pionero en cómputo, corredor de fondo, que no dejo descendencia y cuya madre se llamaba Ethel, resulta un enigma para mí. Los del área científica o informática, o aquellos que han ido al cine estos días, conocen su nombre: Alan M Turing.

Durante la Segunda Guerra Mundial la información militar delicada, que se transmitía por señales de radio y teleprinter fácilmente interceptables, se enviaban en código para permanecer en secreto. El ejército alemán generaba su código con la máquina electromecánica de encriptación Enigma. Fue hecha por el ingeniero alemán Arthur Scherbius durante la Primera Guerra Mundial, y su primer modelo, Enigma A, grande y pesado, usado principalmente para cifrar la comunicación industrial y diplomática, estuvo listo en 1923. Diferentes países adquirieron modelos de Enigma para codificar sus comunicaciones. La Enigma C, Funkschlüssel, 1926, fue la primera utilizada por militares de la marina, Reichsmarine. Entre 1924 y 1942, un desfile de diferentes modelos Enigma se fueron desarrollando: B C D K G I II M3 y M4, principalmente, cada una con un grado mayor de encriptación, y más portabilidad. Sus dimensiones se redujeron de 65cm de largo y 50kg de peso a 28cm y 12kg.

Las partes operativas de la Enigma militar eran un teclado, un conjunto de rotores, un tablero de iluminación, un reflector, y una placa de conexiones, ensambladas dentro de un gabinete metálico que se transportaba en un portafolio de madera.

El teclado es como el de una máquina de escribir con 26 letras sin barra espaciadora, esta función la hace la letra X, dejando pasar los rotores sin encriptación. La placa de conexiones, al frente  y por debajo del teclado, -no se ve en la foto- permitía conectar letras en pares intercambiándose entre ellas antes de que lo hicieran los rotores y después de estos también. Se podían cablear trece pares, aunque lo más común eran diez. Este intercambio de letras, daba más fuerza de encriptación que un rotor, con él ya no se podía romper el código Enigma sobre el papel. Los rotores llevan 26 letras del alfabeto, su función era substituir cada letra tecleada en el mensaje; mientras más rotores, más substituciones se llevaban a cabo. Al oprimir una tecla el primer rotor –el de la derecha- giraba una posición, cuando daba una vuelta completa, el de en medio avanzaba una letra, igual el tercero cuando el de en medio daba la vuelta completa. Con el giro de los rotores cada tecla oprimida en el teclado utilizaba una ruta eléctrica diferente. Estas máquinas usaban de 3-4 rotores de un total de 5-8 para escoger. Los rotores podían girarse manualmente, para configurarlos, a través de ruedas dentadas que salían por la tapa, una abertura en ella al lado de cada rueda, mostraba la letra de cada rotor, como se ve en esta imagen. Después de colocar los rotores seleccionados en la Enigma, el siguiente paso era configurarlos –Ringstellung- de acuerdo con las letras de inicio. A partir del modelo C, instalaron un reflector después del último rotor, este es un rotor en reversa que lleva la salida de corriente, en pares, del último rotor de regreso a los demás, haciendo la encriptación igual que la desencriptación –auto reciprocidad- dependiendo el modelo el reflector podía rotar o no. Muy importante, el reflector también hacia que ninguna letra se encriptara consigo misma, A-A, R-R, T-T,…etc.; esto fue un error conceptual y una ventana de entrada para los rompe códigos aliados, el talón de Aquiles de la Enigma. El tablero de iluminación es el de 26 letras en la tapa donde se prendía cada letra cifrada que resultaba de la encriptación por cada letra oprimida en el teclado; conforme se iluminaban se iban anotando en papel para enviar el mensaje en código.

El flujo de corriente parte de una batería al teclado, de éste a la placa de conexiones, de ahí a los rotores, al reflector, de regreso a los rotores y de estos a tablero de luz. Al modelo M4 se le podía instalar una impresora  pequeña –Schreibmax- quitando el tablero de iluminación, con la cual ya no había que anotar a mano el mensaje cifrado, esta imprimía en una delgada cinta de papel. Schreibmax también se podía instalar remotamente, y estamos hablando del inicio de la década de los 40!

Una Enigma con 3 de 5 rotores instalados, de 26 letras cada uno, con una placa de conexiones redireccionando diez pares de letras, tiene casi 159 trillones: 158 962 555 217 826 360 000 de combinaciones diferentes.

El mensaje entraba por el teclado y salía cifrado por el tablero alfabético de iluminación, un segundo operario lo iba anotando y se enviaba por radio o papel a su destino. Donde con otra Enigma igual, con la configuración idéntica de rotores y conexiones que la Enigma que cifró el mensaje, ingresaba el texto cifrado y por el tablero de iluminación emergía, sin espacios -por auto reciprocidad- el mensaje original en alemán.

Esto es un texto de 25 letras, generado en Enigma, con el que trabajó Turing:

Cifrado:                       DAEDAQOZSIQMMKBILGMPWHAIV
Descifrado:                 KEINEZUSAETZEZUMVORBERIQT
Con espacios:             KEINE ZUSÄTZE ZUM VORBERICHT

SIN ADICIONES AL INFORME PRELIMINAR

Los criptólogos polacos Marian Rejewski, Jerzy Różycki y Henryk Zygalski, de la inteligencia militar, fueron los primeros en descifrar mensajes militares alemanes de Enigma, al final de 1932. Con matemática teórica Rejewski hizo ingeniería reversa a la Enigma, y entre los tres diseñaron la Bomba Criptológica -Bomba Kryptologiczna- para decodificar los mensajes de manera rápida. Consistía básicamente de un conjunto de seis enigmas, y hacía el trabajo de 100 criptólogos aproximadamente. Su nombre procedía del ruido estruendoso que hacia una parte de la maquina al caer al suelo cada que completaba un proceso.

En 1939 la inteligencia militar británica y francesa, recibió entrenamiento de los polacos para iniciarse en el desciframiento de Enigma.

Cuando estalló la guerra, Gran Bretaña concentró 10mil personas en la Government Code and Cypher School, GC&CS, en Bletchley Park, a cargo del director del Servicio de Inteligencia Secreta, Stewart Menzies. La gran mayoría eran científicos, principalmente del área matemática, haciendo la mayor labor decodificadora de las comunicaciones cifradas del Eje: Ultra -por su carácter ultra secreto. Entre los que se reportaron a servicio estaba un genio matemático de 27 años, Alan Turing. Turing en su adolescencia ya podía resolver problemas avanzados sin haber estudiado cálculo, comprendía la obra de Einstein y se percató por sí mismo que ésta cuestionaba las Leyes de Newton del movimiento, cuando muchos estudiantes universitarios de física no lo sabían.

Por un tiempo Turing dirigió la sección para el criptoanálisis naval alemán. Junto con Dilly Knox utilizaron un enfoque general de desciframiento llamado Crib-Based Decryption el cual aplicó Turing para diseñar la bomba criptológica británica. Esta ayudaba a identificar el orden de los rotores, sus posiciones iniciales y el par conector de cada letra, así como a eliminar las contradicciones de las características conocidas de Enigma. Electromecánica como la polaca, tenía tambores desmontables al frente conectados de manera idéntica a los rotores de las Enigma. Las conexiones entre los tambores rotativos y la placa de conexiones trasera era por medio de cepillos metálicos; cuando detectaba una posición de encriptación sin contradicciones, se detenía y el operador podía tomar nota de esta, antes de reiniciar. A partir de un método polaco llamado Método del Reloj, Turing desarrolló un proceso criptoanalítico secuencial condicional probabilístico para inferir las configuraciones de las Enigma, llamado Banburismus.  Con el lograban reducir el tiempo que le tomaba a la Bomba Criptológica encontrar las configuraciones de los rotores derechos y medios de Enigma.

Los criptólogos ingleses también aprovecharon los errores de operación de la máquina por el personal alemán y el no hacer los cambios sistemáticos en la configuración del equipo así como también la captura de Enigmas, códigos, tablas y manuales en barcos como el Krebs, München, Gedania y Lauenburg, en 1941. Todo esto les dio material a los ingleses para ayudar a descifrar la comunicación naval secreta nazi.

En Ultra también se descifraron mensajes de otras máquinas de encriptación: las Lorenz SZ 40/42 del Alto Comando alemán, la máquina Hagelin y las PURPLE y JN-25 italianas y japonesas. Para descifrar las Lorenz diseñaron la primera computadora digital electrónica de bulbos, programable, Colossus Mark 1 y 2, que entraron en funcionamiento en 1944, concebida por el ingeniero Tommy Flowers ahí mismo en GC&CS, en Bletchley Park, en 1943. Los modelos de probabilidad en criptoanálisis de Turing ayudaron al diseño de Colossus.

Cuando rompieron el código Enigma, los ingleses ya podían interpretar los mensajes de los generales alemanes desde el campo de batalla, antes de que estos llegaran a Hitler en Berlín. Se calcula que el desciframiento de estos miles de cerebros trabajando en Ultra acortó la duración de la Segunda Guerra Mundial en un 30%.

Alan Turing hizo en 1936 un modelo hipotético de maquina automática en el que simuló la lógica de cualquier algoritmo de cómputo – Maquina de Turing. Después de la guerra, 1946, Turing diseñó ACE -Automatic Computing Engine- entre los primeros diseños de una computadora almacenadora de programas. En 1948 ayudó a desarrollar las computadoras Manchester y entró al campo de las biomatemáticas aplicadas a la morfogénesis, embriología, y predijo las reacciones químicas oscilantes, como la de Belousov–Zhabotinsky, confirmada en los 60s. Se le considera el padre del cómputo teórico y la inteligencia artificial.

A la tragedia de la guerra se le sumaron sus tragedias personales. Inglaterra juzgó y condenó sus preferencias sexuales por encima de su obra titánica, sin darle el lugar en la historia que el merece. Turing se suicidó en 1954 con cianuro, al final de sus 41 años de edad. En 2009 el primer ministro británico Gordon Brown  pidió disculpas públicas a nombre del gobierno de la reina.