Enigma, una macchina quasi perfetta sconfitta da Turing

Enigma era un’arma micidiale nelle mani dei nazisti durante la Seconda Guerra Mondiale. Non era un carrarmato né un missile. Si trattava di una macchina elettromeccanica che permetteva di cifrare e decifrare messaggi, rendendoli così illeggibili alle spie nemiche. I successi iniziali dell’esercito nazista dipendevano anche dall’inviolabilità di questi messaggi cifrati. Ogni volta che gli Alleati si avvicinavano a decifrare questi contenuti, Enigma veniva modificata e potenziata…

L’invenzione di Enigma

La macchina chiamata Enigma si deve all’ingegnere Arthur Sherbius, che la mise a punto nel 1918 come attrezzatura per comunicazioni commerciali. Il primo modello non ebbe alcun successo, ma il progetto fu poi recuperato dai nazisti e convertito in apparecchiatura militare per garantire trasmissioni cifrate fra il comando e i reparti dell’esercito. Durante la Seconda Guerra Mondiale le telecomunicazioni erano fondamentali. Dalla loro affidabilità, tanto quanto dalla potenza delle attrezzature belliche di assalto, dipendeva il successo militare. Senza messaggi sicuri con cui diramare piani e strategie, la guerra non poteva essere combattuta.

L’aspetto di Enigma era quello di una semplice macchina da scrivere. Non a caso, si utilizzava allo stesso modo, anche se era composta da due tastiere. La prima serviva per digitare il messaggio, la seconda per visualizzare le parole cifrate. I tecnici che lavoravano sui messaggi scrivevano su Enigma parole apparentemente senza senso, che poi un’altra macchina Enigma sapeva decodificare e quindi convertire in un messaggio di senso compiuto. Ogni volta che si premeva un tasto partiva un impulso elettrico che azionava un rotore in grado di trasformare la lettera premuta in un’altra diversa. Il funzionamento era quindi sostanzialmente meccanico.

Come funzionava la macchina nazista

Le lettere cifrate si rivelavano con l’ausilio di lampadine che illuminavano una sezione superiore del documento, dove appariva il messaggio corretto. Ovviamente, l’intero processo si basava sulla disponibilità di diversi apparecchi collegati e impostati sugli stessi parametri. L’intuizione geniale del comando nazista fu quella di mutare i codici e i parametri di sicurezza quasi ogni giorno.

Sappiamo che all’interno di Enigma si trovavano inizialmente tre rotori, che si azionavano ogni volta che veniva premuta una lettera sulla tastiera. Tramite degli impulsi elettrici delle lampadine illuminavano ogni volta una lettera differente che corrispondeva a quella cifrata. La versione di base di Enigma aveva a disposizione cinque rotori differenti ma ne montava tre alla volta. Ciò garantiva una combinazione imprevedibile della cifratura. La macchina disponeva anche di un pannello chiamato Killer crittografico, composto da fori dove inserire delle spine elettriche. Ogni foro corrispondeva a una lettera, e grazie alla spina, in pratica, si potevano connettere fra loro due lettere. In aggiunta a ciò, un meccanismo di cavi era in grado di compiere la stessa connessione anche su altre macchine. Secondo gli interpreti, l’apparecchiatura era in grado di creare miliardi di combinazioni diverse.

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Più volte nel corso degli anni, gli Alleati provarono a decifrare i messaggi nazisti senza capirci molto. Poi un gruppo di ingegneri e matematici polacchi riuscì nell’impresa. Marian Rejewski e Henryk Zygalski applicandosi per lungo tempo, e con molta fatica, seppero violare il codice. In questo modo, molti messaggi nazisti furono interpretati e gli Alleati poterono comprendere quali erano i piani e le strategie di Hitler.

Alan Turing vs Enigma

Il miracolo degli ingegneri polacchi avvenne all’indomani del 25 luglio del 1939, ovvero del giorno in cui la Germania nazista attaccò la Polonia. I risultati dello studio di questi ingegneri arrivarono agli inglesi, noti per i loro metodi di cifratura. Negli uffici chiamati Ultra, dove si cercavano strategie per violare i messaggi criptati dei nemici, lavorava il matematico Alan Turing, il padre dell’informatica teorica. Proprio Turing aggiornò il dispositivo chiamato Bomba, che era stato creato da Rejewski. Con questa macchina, che era in pratica una versione ombra di Enigma, gli Alleati riuscirono a decifrare velocemente i messaggi codificati dai nazisti con Enigma. In effetti, questa macchina utilizzava molti rotori simili a quelli di Enigma che venivano fatti ruotare velocemente in modo da cercare le possibili combinazioni.

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In questo modo Turing riuscì a scoprire le chiavi di cifratura utilizzate dai tedeschi. Fu il punto di svolta. Gli inglesi riuscirono a interpretare il grosso delle comunicazioni dei nazisti. Ma i tedeschi capirono che qualcosa stava andando storto. Nel 1942 modificarono Enigma a tal punto che nessuno riuscì più a decifrare i messaggi. Gli inglesi decisero di attaccare un U-boat tedesco per prendere possesso della nuova versione della macchina e studiarla. Come andò a finire? Che la macchina finì nelle mani dell’esercito anglosassone. I nazisti, tuttavia, avevano già una contromossa. I rotori cifranti di Enigma erano aumentati e sulla macchina si potevano poi usare due diversi riflettori a scelta, per aumentare ancora il numero di combinazioni disponibili.