V roce 1918 vynalezl německý elektroinženýr Arthur Scherbius šifrovací stroj s mechanickou šifrou. Svůj vynález patentoval a později ho prodal pod názvem Enigma. A nemohla dostat lepší název.
Slovo Enigma, pocházející z řečtiny, značí v překladu hádanku nebo tajemství. Tento geniální stroj, vzdáleně připomínající svým vzhledem obyčejný psací stroj, ovlivnil zásadním způsobem první polovinu 20. století.
Proč je Enigma tak geniální?
Šifrovací systém Enigmy není nijak složitý. Je založený na rotorech, které jsou známé už z Albertiho šifrovacího disku, který vznikl v 15. století. K jednoduchým různě velkým kotoučům Albertiho šifrovacího stroje bylo ale v Enigmě přidáno mnoho dalších elektrických a mechanických systémů a díky jejich vzájemnému propojení se složitost šifry násobila a stávala se zdánlivě nerozluštitelnou bez potřebného dešifrovacího klíče.
Rotory si můžete představit jako kolečka, která mají po obvodu písmenka a skládají se vedle sebe jako dětská skládačka. Při každém stisknutí klávesy na klávesnici se však každý rotor pootočil o jiný počet pozic a „vybral“ tak jinou dvojici písmen, které si budou v šifře odpovídat.
Kdybyste tiskli stále dokola stejnou klávesu, Enigma by ji pokaždé zakódovala do jiného znaku. A pokud byste neměli k dispozici šifrovací klíč, který by vám řekl, jak rotory nastavit, abyste se dostali k původní zprávě, bylo by dešifrování takového vzkazu prakticky nemožné.
Takových možných kombinací je totiž u Enigmy 159 trilionů – je to číslo, které má 18 nul a šifru dekóduje pouze jedna jediná kombinace ze všech možných.
Kódová kniha
Před samotným začátkem šifrování se stroj nastavil dle kódové knihy. Jednou měsíčně se vydávala nová a pro každý den obsahovala informaci o tom, jaké se mají použít rotory a v jakém pořadí, jaká je počáteční pozice rotorů (tzv. denní klíč) a jak mají být propojena písmena na rozvodné desce.
Uhodnout nastavení klíče, jaký byl použit k zašifrování dané zprávy, bylo zhruba stejně pravděpodobné, jako uhodnout výsledek hodu 26 kostkami.
První byli Poláci
Němci, kteří začali Enigmu velmi brzy využívat pro vojenské účely, bezmezně věřili tomu, že kód Enigmy je neprolomitelný. Díky špionáži byl ale prozrazen princip fungování komerční enigmy a podařilo se také odkoupit od zaměstnance německého šifrovacího úřadu výrobní plány Enigmy a vytvořit kopii šifrovacího stroje. Klíč zprávy se šifroval dvakrát, aby se vyloučila chyba, a to se později ukázalo jako velká slabina usnadňující její dešifrování.
Polští matematici pod vedením Mariana Rejewkia právě díky opakování klíče zprávy objevili vztah mezi 1. a 4., 2. a 5. a 3. a 6. písmenem zprávy a na základě tohoto vztahu vytvořili řetězce, které byly typické pro dané nastavení rotorů Enigmy.
Pro urychlení hledání správného klíče pak sestrojili stroj zvaný Bomba, který dokázal mechanicky prověřovat možná nastavení rotorů a najít to, které odpovídalo danému řetězci. Takto Poláci uměli dešifrovat většinu německých zpráv již dlouho před druhou světovou válkou až do doby, dokud se tento způsob zasílání zpráv nezměnil.
Enigma proslavila až Alana Turinga
Počátkem druhé světové války byly plány zařízení propašovány do Velké Británie. Tady se jimi nechal inspirovat geniální matematik a zakladatel moderní informatiky Alan Turing, který vytvořil vlastní Bombu. Ta byla původně složena z několika vzájemně propojených strojů Enigma.
V průběhu let Němci prováděli jak úpravy zpráv, tak samotného stroje. Proto trvalo Turingovu týmu téměř další tři roky, než kód vylepšené Enigmy prolomil a byl schopen dešifrovat téměř všechny depeše. Tajná britská služba měla mnohdy záchyt až dvou tisíc německých telegramů za den.
Každý rok se britským námořníkům podařilo zajmout několik lodí a ponorek i s jejich šifrovacími zařízeními a spisy. Prolomení kódu Enigmy ale spojenci důsledně tajili, aby získali strategickou výhodu.
To bohužel vedlo i k obětem a velkým ztrátám na životech. Nejznámější je asi případ leteckého útoku na město Coventry, který se podařilo včas dešifrovat, ale v rámci zachování utajení bylo obětováno a téměř srovnáno se zemí.
Některé odhady nicméně tvrdí, že díky rozluštění šifry trvala druhá světová válka až o dva roky kratší dobu!
Enigma vydala svá poslední tajemství
Ani 60 let po skončení druhé světové války se nepodařilo dešifrovat všechny zprávy a tři poslední z nich nedaly badatelům spát. Proto v lednu 2006 vyhlásil německý houslista a amatérský kryptograf Stefan Krah projekt M4.
K řešení využil výpočetní sílu nadšenců připojených online a díky výpočetní síle více než dvou tisíc připojených počítačů, se podařilo dvě ze zpráv dešifrovat. Třetí zpráva však odolala a přes veškeré úsilí zůstala zakódovaná. Své tajemství vydala až v roce 2012.
Poslední překvapení
Koncem minulého roku němečtí potápěči, kteří v pobřežních vodách mapovali odhozené rybářské sítě, našli na dně Baltského moře neporušený válečný šifrovací stroj Enigma. Pochází s největší pravděpodobností z některé z německých válečných ponorek, které byly koncem druhé světové války potopeny u severních břehů Německa. Nyní bude umístěn do sbírek archeologického muzea na zámku Gottorf.
