Погоня за "Энигмой". Как был взломан немецкий шифр

В нокауте

Захваченные на подводной лодке «U-110» и траулере «Мюнхен» документы все же не позволили решить проблему с военно-морской «Энигмой» раз и навсегда. 15 июня 1941 года, всего через месяц после того, как документы с «U-110» были доставлены в английский дешифровальный центр в Блетчли-Парк, немцы ввели в действие новую таблицу биграмм, с помощью которой шифровали разовые ключи к «Энигме». Тьюринг в беседе с Хинсли с огорчением констатировал, что для продолжения чтения немецких шифровок в июле им необходимо заполучить ключевые установки для военно-морской «Энигмы» за июль месяц. Еще не зная о том, что немцы сменили таблицу биграмм, Тьюринг надеялся, что ему удастся использовать старую таблицу, чтобы создать новую. А для этого ему были нужны июльские ключевые установки.

После разговора с Тьюрингом Хинсли сообщил в Центр оперативной разведки адмиралтейства о необходимости провести очередной захват немецкого военного судна. В качестве возможной цели он назвал траулер «Лауенбург», осуществлявший патрулирование Атлантики к северо-востоку от Исландии. 19 июня Хинсли подготовил и отослал в ЦОР следующий доклад:

Хинсли и сотрудники ЦОР разошлись во мнении относительно захвата «Лауенбурга». Основные споры разгорелись вокруг сроков проведения операции. По мнению сотрудников ЦОР, с момента захвата предыдущего немецкого траулера прошло слишком мало времени и противник может догадаться, что и «Мюнхен», и «Лауенбург» подверглись нападению исключительно с целью захвата «Энигмы» и ключевых установок для нее. В результате в процедуру шифрования будут внесены изменения, и тогда все усилия специалистов из Блетчли-Парка пойдут насмарку. Та же участь могла постичь и модификацию «Энигмы», которой пользовались в люфтваффе. Реконструировать же таблицу биграмм можно было попытаться и не прибегая к захвату новых немецких кораблей, а за счет «подстрочников», которых в Блетчли-Парке накопилось предостаточно.

В конце концов было решено все-таки рискнуть и провести операцию по захвату «Лауенбурга». 22 июня вице-адмирал Гарольд Берроу получил из адмиралтейства приказ, в котором ему предписывалось захватить немецкий траулер «Лауенбург» вместе с имевшейся на его борту «Энигмой» и ключевыми установками для нее. Английские эсминцы «Дикарь», «Нигерия», «Бедуин» и «Юпитер», которые должны были принять участие в операции, вышли в открытое море 25 июня. Члены экипажей этих кораблей были в полном неведении относительно ее целей. Лишь 27 июня им сообщили, что они охотятся за немецким метеорологическим судном, занимавшимся составлением сводок погоды для бомбардировщиков, которые совершали налеты на Лондон. Первому моряку, заметившему «Лауенбург», была обещана солидная денежная премия, а стрелкам было приказано немедленно открывать огонь, но стрелять исключительно мимо цели — просто чтобы напугать немецких моряков и заставить их в панике покинуть свое судно.

28 июня впередсмотрящий на «Дикаре» заметил «Лауенбург». Нескольких орудийных залпов с «Дикаря» и «Нигерии» хватило, чтобы экипаж «Лауенбурга», погрузившись на две шлюпки, покинул свое судно. Призовая команда, посланная с «Дикаря», обнаружила на покинутом немецком траулере лишь груду бумаг и гору пепла в паровом котле. Несколько минут спустя на борт «Лауенбурга» с «Юпитера» прибыл лейтенант Алан Бэкон, офицер военно-морской разведки. Изучив обстановку на «Лауенбурге», он решил, что, скорее всего, экипаж судна все-таки успел сжечь секретные документы, находившиеся на борту, и выбросить в море «Энигму». Бэкон распорядился упаковать все найденные бумаги в мешки и перевезти их на «Дикарь». После того как Бэкон и призовая команда вернулись восвояси, немецкий траулер был затоплен.

Через час на борт «Нигерии», где находился вице-адмирал Берроу, поступила радиограмма с «Бедуина», который отвечал за захват «Лауенбурга» и допрос членов экипажа. В ней говорилось:

Берроу ответил «Бедуину» следующей радиограммой:

Утром 29 июня Берроу сообщил в адмиралтейство:

Под «самой главной вещью» Берроу понимал военно-морскую «Энигму», которую немецкие моряки с «Лауенбурга» выбросили за борт задолго до того, как призовая команда с «Дикаря» оказалась на борту немецкого траулера.

На обратном пути Бэкон заперся в капитанской каюте и занялся разбором бумаг, найденных на «Лауенбурге». Среди карт и пустых бланков Бэкону удалось отыскать три важные бумаги: две из них содержали описание соединений на коммутационной панели «Энигмы», а третья — порядок следования дисков в «Энигме» и угловое положение колец на этих дисках. 2 июля Бэкон передал находку в Блетчли-Парк, а в английских газетах появилось следующее коммюнике:

В Блетчли-Парке и адмиралтействе затаив дыхание ожидали реакции немцев на очередную потерю своего траулера и вздохнули с облегчением, когда поняли, что и эта удачно проведенная операция сойдет им с рук. В результате криптоаналитики секции № 6 в Блетчли-Парке в конце июля 1941 года смогли наладить оперативное чтение военно-морских шифровок противника. Теперь их содержание доводилось до сведения адмиралтейства через несколько часов после того, как они были перехвачены. В августе и сентябре было предпринято еще несколько попыток захватить немецкие военные суда, но все эти попытки закончились неудачей, а одна из них и вовсе превратилась в настоящий фарс. Шесть английских эсминцев на всех парах бросились на перехват немецкого морского каравана, зафиксировав его появление на своих радарах, но вскоре выяснилось, что это был не караван, а несколько аэростатов заграждения, унесенных ветром в открытое море.

Не следует полагать, что английским криптоаналитикам удавалось легко вскрывать ключевые установки для военно-морской «Энигмы». Придуманные ими методы вскрытия иногда давали осечку, как это случилось с бенберийским методом Тьюринга в первую неделю августа 1941 года. Однако если в Блетчли-Парке не могли вскрыть ключевые установки за какой-то день, то там переключались на так называемый парный день, когда немецкие операторы связи использовали тот же самый порядок следования дисков и такое же угловое положение колец на этих дисках. В результате англичане не сумели вскрыть ключевые установки для военно-морской «Энигмы» только 18 и 19 сентября. В остальные же дни, даже после того как в конце июля 1941 года перестали действовать ключевые установки, захваченные на «Лауенбурге», среднее время, затрачиваемое на вскрытие новых ключевых установок, составляло порядка 50 часов.

В распоряжении английских криптоаналитиков были два основных алгоритма взлома военно-морской «Энигмы». Первый включал использование бенберийского метода, который позволял существенно сократить количество возможных вариантов расположения дисков в «Энигме». Затем с помощью «подстрочников» или информации, собранной в ходе применения бенберийского метода, англичане вручную проверяли относительно небольшое количество оставшихся вариантов. Если первый метод не давал результата, то в Блетчли-Парке применяли второй метод — осуществлялся ввод «подстрочника» в «Бомбу», которая проверяла все возможные варианты расположения дисков в «Энигме».

Решение задачи взлома военно-морской «Энигмы» англичанам упростили сами немцы. Они осуществляли смену ключевых установок в соответствии с определенными правилами. Зная эти правила, английские криптоаналитики могли исключить из своего рассмотрения значительное количество ключевых установок. Первое правило гласило, что один из трех дисков, значившихся под номерами 6, 7 и 8, всегда присутствовал в «Энигме». Это означало, что из 336 вариантов порядка следования дисков в «Энигме» можно было не рассматривать 60, в которые не входили диски 6, 7 и 8. Второе правило состояло в том, что если в какой-то день диск занимал определенное положение в «Энигме», то на следующий день этот диск никогда не устанавливался в то же самое положение. Например, если в понедельник и во вторник порядок следования дисков в «Энигме» был 2, 6 и 7, а в пятницу и в субботу — 8, 7 и 4, то можно было со всей уверенностью заключить, что в среду и в четверг диски под номерами 2 и 8 не будут использованы в качестве первого диска «Энигмы», диски с номерами 6 и 7 — в качестве второго диска, а диски с номерами 7 и 4 — в качестве третьего диска. В результате количество вариантов, которые следовало проверить с помощью «Бомбы», сокращалось с 336 до 105 (после применения бенберийского метода оставалось всего порядка десяти вариантов). Однако учитывая, что количество «Бомб», имевшихся в распоряжении англичан, было весьма ограниченным, надеяться на сверхоперативное чтение немецких шифровок не приходилось. Среднее время проверки на «Бомбе» одного варианта порядка следования дисков составляло около 20 минут. Это означало, что для тестирования 105 вариантов потребовалось бы примерно 35 часов непрерывной работы одной «Бомбы».

Большинство «подстрочников», которые в Блетчли-Парке использовались при вскрытии ключевых установок для военно-морской «Энигмы», были взяты из немецких сводок погоды. После поражения Франции немцы разместили на французском побережье свои метеостанции, которые регулярно посылали стереотипные сообщения на одних и тех же радиочастотах. Эти сообщения начинались с позывного сигнала из трех букв, за которым обычно следовало указание местоположения метеостанции. Например, все сообщения, отправляемые немецкой метеостанцией в окрестностях города Булонь, начинались с VONWEWABOULOGNE, где WEWA — это сокращение для Wetter Warte, что по-немецки означает метеорологическая станция. А метеостанция немцев недалеко от Шербура начинала все свои сообщения с VWWEWACHERBOURG.

Бдительные немцы иногда вставляли ничего не значащие последовательности букв в начало сообщения, чтобы сбить с толку английских криптоаналитиков. К примеру, они могли заменить уже успевший стать привычным «подстрочник» WEWABOULOGNE на ABCDEWEWABOULOGNE, и в результате англичанам приходилось тратить дополнительные усилия, чтобы определить местоположение «подстрочника» в перехваченной немецкой шифровке. Чтобы сделать это, они использовали тот факт, что нажатие на клавиатуре «Энигмы» любой клавиши с буквой никогда не приводило к высвечиванию лампочки с этой же буквой на световой панели. Таким образом, чтобы найти правильное местоположение «подстрочника», требовалось последовательно сдвигать его на одну позицию вправо от начала перехваченной немецкой шифровки до тех пор, пока между текстом шифровки и «подстрочником» не будет отмечено ни одного совпадения. И только после того, как установлено правильное местоположение «подстрочника», можно было переходить ко вводу «подстрочника» в «Бомбу», которая вычисляла искомые ключевые установки для военно-морской «Энигмы».

Наиболее преуспел в работе с «подстрочниками» еврейский эмигрант Рольф Носквит. Вместе с родителями он приехал в Англию из Германии в 1932 году. Смена места жительства была вызвана не политическими, а чисто экономическими причинами: отец Рольфа занимался экспортом в Англию чулочно-носочных изделий, а введение чрезмерно высоких тарифов сделало его бизнес нерентабельным.

В Блетчли-Парке впервые обратили внимание на 20-летнего Носквита в 1940 году, когда, обучаясь в Кембридже, он проявил интерес к работе над взломом шифров. Несмотря на то что и сам Рольф, и его родители к этому времени стали английскими подданными, иностранное происхождение помешало Носквиту попасть в Блетчли-Парк. Он встречался с сотрудником дешифровального центра Гордоном Уэлчменом, но получил отказ в приеме на работу. В мае 1941 года Носквит был на собеседовании у другого сотрудника дешифровального центра — Хью Александера, и тот пригласил его в Блетчли-Парк. 19 июня 1941 года Рольф Носквит приступил к исполнению своих служебных обязанностей.

Носквит сумел довольно быстро отличиться, получив задание разработать метод вскрытия «офицерских» ключевых установок. Англичане впервые узнали об этих установках 9 мая 1941 года, когда обнаружили их на борту захваченной немецкой подводной лодки «U-110». Они позволили читать июньские сообщения, но в июле были введены в действие новые установки, и чтение прекратилось. И хотя порядок следования дисков, задаваемый «офицерскими» и обычными ключевыми установками для «Энигмы», был одинаковым, они отличались соединениями на коммутационной панели. По общему мнению, единственный способ вскрыть «офицерские» ключевые установки состоял в том, чтобы найти подходящий «подстрочник» и определить искомый вариант с помощью «Бомбы». Однако считалось маловероятным, чтобы среди перехваченных немецких шифровок отыскались стереотипные сообщения, которые можно было бы успешно использовать в качестве «подстрочника».

Носквит не терял надежды вскрыть «офицерские» ключевые установки. Внимательно изучив немецкие сообщения, перехваченные в июне 1941 года, он выделил среди них те, которые обычно начинались с EEESSSPATRONE (в переводе с немецкого Patrone означает патрон) и имели отношение к опознавательным сигналам, применяемым военными кораблями Германии, чтобы отличать свои суда от вражеских. Носквит предложил использовать начало этих сообщений в качестве «подстрочника». Не дождавшись результатов проверки своей гипотезы, Носквит взял отпуск на пару дней, чтобы навестить родителей. Перед отъездом он попросил сослуживцев прислать ему телеграмму, в которой упомянуть рыбу, если его «подстрочник» поможет вскрыть ключевые установки для «Энигмы».

Отец Носквита был очень удивлен, когда ему позвонили по телефону и попросили принять маловразумительную телеграмму, в которой говорилось о какой-то паломете. Рольф же сразу заметил, что это незнакомое ему слово начинается с той же буквы, что и «подстрочник». Сверившись со словарем, он узнал, что паломета — это рыба. Значит, «офицерские» ключевые установки были вскрыты.