Bletchley Park y la máquina Enigma. Alan M. Turing II

En esta segunda entrada sobre Alan Turing, y que puede servir como un pequeño homenaje en el marco de este Año de Turing, el centenario de su nacimiento, nos centraremos en una de sus grandes aportaciones como fue su participación en la II Guerra Mundial. Ciertamente, una de las facetas que hacen atractivo el conocimiento de la vida del gran matemático es su cualidad de héroe de guerra, y eso a pesar de que en sus tiempos estudiantiles, durante los años 30, militó en el movimiento pacifista británico, influido por su maestro Bertrand Russell. No obstante, contribuyó, y de manera notable, a la victoria aliada en el conflicto, aunque lo hizo de una manera desconocida para el gran público, pues fue dentro del Servicio Secreto Británico.

Durante la guerra fue artífice del grupo que trabajó en  Bletchley Park, una instalación militar secreta localizada en Buckinghamshire, Inglaterra a unos 80 km. al norte de Londres, en la que se realizaron los trabajos de descifrado de códigos alemanes durante la guerra. Durante el verano de 1938, en las instalaciones ubicadas en una mansión victoriana se instaló un departamento del Ministerio de Asuntos Exteriores en forma de una organización secreta, el SIS (Secret Intelligence Service) dependiente del MI6, denominado oficialmente como Escuela de Códigos y Cifras del Gobierno (GC&CS en sus siglas inglesas), con el Comandante Alastair Denniston como director. Dentro del proceso de reclutamiento para su funcionamiento, en 1939 Turing, junto a muchos otros profesores universitarios, aceptó trabajar en dicha "Escuela". La tensión con Alemania crecía y la guerra se veía como inminente.

 

En esos momentos, el ejército alemán basaba la seguridad de sus comunicaciones por radio en la criptografía de los mensajes. Para ello, usaba la máquina Enigma, por su fácil manejo para los operadores militares sin conocimientos criptográficos, y que supuestamente era inviolable. Sin embargo fue descifrada, y actualmente se considera que la lectura de la información contenida en los mensajes que no protegió pudo haber sido una causa fundamental para que la victoria aliada se produjese un año antes de lo que hubiera podido ocurrir de no haber sido desencriptada por el equipo de rompecódigos de Bletchley Park.

La máquina Enigma era un dispositivo que utilizaba una combinación de partes eléctricas y mecánicas. Disponía de un teclado de 28 letras, similar al de las máquinas de escribir, para controlar una serie de interruptores eléctricos y un complejo engranaje mecánico. La base de su supuesta inviolabilidad era una ingeniosa disposición de los rotores e interruptores, que hacía que el mecanismo de codificación cambiase conforme se iba realizando el trabajo, de forma que a cada pulsación, el primer rotor hacía cambiar el alfabeto de codificación, usando 28 alfabetos diferentes. Al finalizar una vuelta, comenzaba el segundo rotor, y así sucesivamente, generando múltiples alfabetos. Así, con el segundo rotor, existen otras 28 combinaciones, lo que ya hace 784 alfabetos diferentes. hasta un total de 21.982 para la máquina de tres rotores, o la escalofriante cifra, para la época, de 614.656 para la de 4. Con estas magnitudes Enigma permitía ciclos tan largos que en un texto transmitido nunca se llegaba a utilizar dos veces el mismo alfabeto, complicando el proceso de desencriptado, e imposibilitándolo de hecho si se hacía de forma manual. Más aún, las ruedas podían ser intercambiadas para crear nuevos juegos de alfabetos. Así pues, la clave inicial, que se podía transmitir en claro sin codificar, era el orden de colocación de las ruedas y la posición inicial de éstas, apenas una docena de caracteres. Su funcionamiento puede ser experimentado mediante simuladores, y quien desee profundizar más en su conocimiento puede dirigirse a la magnífica historia, en el momento de escribir esto todavía incompleta, que en la página Kriptópolis está escribiendo Román Ceano.

Fue para desafiar a este  monstruo que se reunió un selecto grupo de genios, que obtendrían al final una victoria épica. Inicialmente lo conformaron un equipo de lingüistas que trabajó en la descodificación, con escasos resultados, hasta que el equipo de matemáticos capitaneado por Turing, sentando las bases de la moderna criptografía, consiguió romper los códigos secretos. Muy importante para lograr sus objetivos, junto a sus conocimientos matemáticos, fueron también sus aficiones: Ajedrez, bridge y crucigramas; probablemente, hoy día lo serían también los sudokus.

Las primeras ideas para la desencriptación las aportaron matemáticos polacos que desarrollaron una máquina mecánica, basada en métodos estadísticos, denominada “la bomba” para una versión particular de la máquina Enigma. Para el desarrollo de su tarea, el equipo de Turing, en primer lugar, desarrolló una versión generalizada y más eficiente de dicha máquina. Los servicios del equipo de Turing condujeron a desentrañar las comunicaciones de la aviación de manera rutinaria, aún así, los códigos de la marina seguían resistiéndose; no obstante, el conocido como “pabellón 8”, bajo la dirección de Turing, aplicando ideas lógicas y métodos estadísticos más sofisticados, al final, en el año 1941 se alzó victorioso contra la máquina de 3 rotores, y las órdenes transmitidas entre barcos y submarinos eran un libro abierto, pareciendo que la batalla del mar estaba ganada.

Sin embargo, en 1942, la máquina Enigma fue reforzada con un nuevo rotor, y la Bomba quedó insuficiente, volviendo a ser los mensajes opacos para los aliados, por lo que se hizo necesario un medio más potente. Para lograrlo Turing viajó a Estados Unidos para coordinar los esfuerzos conjuntos aliados. Con ello se desarrolló en 1943 Colossus, un computador digital programable, aunque no de propósito general, sino diseñado, obviamente, para el criptoanálisis. Se crearon 10 unidades, que contenían entre 1600 y 2400 válvulas de vacío. Medía 2,25 metros de alto, 3 metros de largo y 1,20 de ancho. Los datos se le introducían con cinta perforada y tenía una memoria de 5 caracteres de 5 bits. Con esta nueva herramienta las órdenes cifradas enviadas a aviones, submarinos, barcos y otras unidades volvían a ser conocidas, lo que resultó decisivo para la victoria aliada. 

Entre sus muchos servicios, basta destacar dos de ellos para hacernos una idea de la magnitud de su trabajo. En primer lugar, es conocida la batalla de El Alamein que enfrentó en África al general británico Montgomery y al mejor general alemán, Rommel, vencedor de franceses y británicos al inicio de la guerra al frente de su "división fantasma" de panzers. Al principio de las operaciones todos los enfrentamientos fueron victoriosos para los alemanes, hasta el punto de que Churchill llegó a exclamar "¿Es tan difícil encontrar a un general que pueda ganar una batalla?". Sin embargo, al final, los alemanes se vieron obligados a abandonar la lucha y retirarse ante la falta de combustible para sus tanques. Como resultado, el vencedor final fue Montgomery, que recibió por ello el título de Vizconde del Alamein. Sin embargo, la falta de suministros alemanes fue debida a la lectura indiscriminada de los mensajes cifrados alemanes por parte de los servicios de Bletchley Park dirigidos por Turing, y que hacía que fuese conocida en todo momento la situación de los convoyes de avituallamiento, presas fáciles para los bombarderos de la RAF. Y el otro servicio que destacaremos ocurrió el 1 de junio de 1944, cuando Colossus descifró un mensaje crucial: la confirmación de que el ejército alemán esperaba una invasión masiva en Calais. Esta información fue decisiva para que el general Eisenhower decidiera Normandía como el lugar de desembarco el 6 de junio, el famoso día D. Este desembarco, masivo y por sorpresa fue el principio del fin de los alemanes.

La máquina Colossus podría haber sido considerada como el primer computador digital. No obstante tal honor, que recae en la actualidad en la máquina Z3, fue ocupado durante mucho tiempo por ENIAC construida en Pennsylvania en 1946, bajo el asesoramiento de Von Neumann, es decir, 3 años más tarde. La razón es que la existencia de Colossus se mantuvo en secreto. Hasta 1975 estuvo vigente una ley británica que prohibía la mera difusión de su existencia, y en 1960 fue destruida la última unidad. También se destruyeron planos, esquemas y documentación. Colossus, oficialmente no existió. Sobre la documentación que todavía se conserva aún sigue vigente la calificación de “secreta” que la ley británica establece por un periodo de 100 años.

Así pues, el  hecho de que la máquina Enigma había sido desencriptada durante la guerra permaneció en secreto hasta finales de los años 60. Esto permitió que al finalizar el conflicto, los británicos y los americanos pudieran vender las máquinas Enigma sobrantes a muchos países, que todavía confiaban en la seguridad de ésta.  También es probable que influyera en el mantenimiento del secreto el desastre de Coventry. Esta ciudad fue bombardeada masivamente por la Luftwaffe con 500 bombarderos en noviembre de 1940 en la operación denominada “Sonata Claro de Luna”,  que arrojó más de 150.000 bombas y ocasionó más de 500 muertos y miles de heridos. Parece que el gobierno de Churchill conocía previamente que el bombardeo se llevaría a cabo gracias a la interceptación de los códigos, y no se hizo nada no sólo por evitarlo, sino incluso por evacuar la ciudad, con el objetivo de no alertar al enemigo, y que siguiera confiado en la seguridad de sus comunicaciones. Esta circunstancia siempre ha sido desmentida por el gobierno británico, aunque no obstante, las pruebas fueron destruidas.

Por sus aportaciones a la victoria, Alan Turing fue condecorado con la Orden del Imperio Británico (OBE) como reconocimiento a su labor, si bien con la prohibición expresa de mencionar los motivos de su obtención, lo que llevó a que dicho honor tuviera que estar guardado en un cajón, y que durante mucho tiempo, junto a otras cuestiones que también comentaremos en otra entrada, llevara a que haya sido considerado un héroe olvidado, y que es nuestra obligación reivindicar.

Fernando Cuartero

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6 Comentarios en “Bletchley Park y la máquina Enigma. Alan M. Turing II”

  1. Avatar
    Marisa febrero 3, 2012 at 1:45 pm #

    Que chulada!!!! gracias por el articulo Fernando. Hace unos meses vi una demostracion en directo de como funcionaba la maquina por Simon Singh y tengo que decir que la maquina es una pasada...jejejeje

    • Avatar
      fcuartero febrero 3, 2012 at 4:51 pm #

      Gracias. Pues puedes probar el emulador que enlazo y se entiende perfectamente. Tengo también otro emulador, muy chulo, pero es para instalar, no funciona online como éste.

      Si hubiese réplicas, igual compraría una. Una vez llegué a pujar en ebay por una auténtica. Claro, fue en las primeras pujas, cuando salió, y estaba por 100 dólares. Cuando pasó los mil lo dejé. Al final se la llevaron por más de 100.000. Obviamente, eso no es para mí.

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