„Enigma”

Historia złamania niemieckiej maszyny szyfrującej „Enigma” jest związana z historią Cichociemnych. Otóż w ścisłym gronie kilku osób – pogromców „Enigmy” jest inż. Tadeusz Heftman – współkonstruktor „sobowtórów Enigmy” (wersji wojskowej), konstruktor radiostacji dla Cichociemnych oraz Sztabu Naczelnego Wodza.

Warto też zauważyć, że radiowywiad podlegał szefowi polskiego wywiadu i kontrwywiadu, płk dypl. Stefanowi Mayerowi. Podczas II wojny św. był szefem polskiej szkoły wywiadu (w Londynie, później w Glasgow), szkolił m.in. Cichociemnych ze specjalnością w wywiadzie.

Jedna z wersji „Enigmy”

Spis treści:

• Operacja „Wicher”
• Konstrukcja i działanie „Enigmy”
• Szyfr „Enigmy”
• Metoda złamania „Enigmy”
• Wytwórnia Radiotechniczna AVA
• Przechwycenie „Enigmy”
• W drodze do sukcesu
• „Enigma” pokonana!
  • „Cyklometr
  • Bomba kryptologiczna
  • Płachty Zygalskiego
• Prezent dla aliantów
• Po wybuchu wojny
• Losy polskich kryptologów oraz konstruktorów Wytwórni AVA
• „Ultra”
• Kłamstwo Brytyjczyków
• Udział trzech państw w złamaniu Enigmy

Pogromcy „Enigmy”

Walka o złamanie kodu „Enigmy” toczyła się pomiędzy polskim Biurem Szyfrów a niemieckim „Schiffrierstelle”. Polacy odnosili w niej kolejne zwycięstwa – aż do tego najważniejszego. Ich praprzyczyną był respekt wojskowych władz II R.P. wobec osiągnięć nauki i techniki oraz nowatorska koncepcja podejścia do dekryptażu przez Biuro Szyfrów.

Od 1933 funkcjonował Komitet Doradczo-Naukowy, skupiający przedstawicieli Sztabu Głównego Wojska Polskiego, biura organizacyjnego armii Ministerstwa Spraw Wojskowych oraz wybitnych naukowców z różnych dziedzin nauki i techniki. Zagadnieniami szyfrowania i deszyfrażu wiadomości zajmował się Wydział Wojskowy Państwowego Instytutu Telekomunikacyjnego, kierowany przez prof. Janusza Groszkowskiego. Bezpośrednio kryptologią zajmował się w tym wydziale Oddział Radiotechniki Wojskowej, kierowany przez dr inż. Tadeusza Lisickiego.

Polscy kryptolodzy czytali szyfry sowieckie co najmniej od sierpnia 1919; szyfry niemieckie jeszcze wcześniej, od listopada 1918. Rozszyfrowywanie sowieckich depesz jeszcze tego samego dnia umożliwiło nam wygranie wojny polsko – bolszewickiej. Naczelne Dowództwo miało więc pełną świadomość, jak ważna jest praca kryptologów.

Od prawej: Marian Rejewski, Jerzy Różycki, Henryk Zygalski

„Enigmę” wynalazł dr inż Arthur Scherbus, niemiecki wynalazca z Dusseldorfu. Początkowo gwarantowała niemieckim firmom zachowanie tajemnicy handlowej. Już kilka lat po zakończeniu w listopadzie 1918 pierwszej wojny światowej niemiecka Reischwehra rozpoczęła szyfrowanie maszyną „Enigma” wiadomości przekazywanych radiowo. W 1926 wprowadzono ją do Kriegsmarine (marynarki), od 15 lipca 1928 do Wehrmachtu (wojsk lądowych), od 1 sierpnia 1935 do Luftwaffe (lotnictwa). Dwa lata później wprowadzono „Enigmę” do policji oraz SD (Sicherheitsdienst des Reichsführers SS, pol. Służby Bezpieczeństwa Reichsführera SS).

Nowe, maszynowe sposoby szyfrowania niemieckich depesz uniemożliwiły polskiemu wywiadowi ich odczytywanie. Zawiodły dotychczasowe metody kryptologiczne, polegające na wyłapywaniu przez lingwistów prawidłowości wynikających z cech danego języka oraz wyliczeniach statystycznych (np. częstotliwość występowania danej litery). W 1928 zakupiono „Enigmę” w wersji handlowej, ale nie pomogło to w złamaniu szyfru. Podjęto wówczas strategicznie istotną, genialną decyzję, która później umożliwiła aliantom wygranie II wojny światowej. Postawiono wyszkolić jako kryptologów wolnych od rutyny, młodych, zdolnych matematyków. To było nowatorskie podejście w historii światowej kryptologii – prawdopodobnie z inicjatywy kpt. Maksymiliana Ciężkiego. Warto zauważyć, że Niemcy nakazali swoim matematykom w komórkach kryptologicznych sprawdzenie możliwości matematycznego złamania „Enigmy”. Niemieccy matematycy obliczyli gigantyczną liczbę kombinacji elementów szyfru, zapewniając że wobec jej ogromu złamanie jest w praktyce niemożliwe..

Enigma. Mamy nowiny – polsko-brytyjsko-francuski film dokumentalny
scenariusz i reżyseria:  Norbert Rudaś

Operacja „Wicher”

W roku akademickim 1928/29, ówczesny szef Biura Szyfrów mjr Franciszek Pokorny zaproponował wybitnemu matematykowi, prof. Zdzisławowi Krygowskiemu z Uniwersytetu Poznańskiego, zorganizowanie tajnego kursu kryptologicznego w kierowanym przezeń Instytucie Matematyki. Prof. Krygowski wytypował do udziału w nim ok. 20 swych najlepszych studentów, perfekcyjnie znających język niemiecki. Kurs trwał od stycznia do maja 1929, uczestniczyło w nim 26 wyselekcjonowanych osób. Zajęcia prowadzono wieczorami, dwa razy w tygodniu, w pomieszczeniach uczelni (obecnie obiekt Collegium Historicum Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza). Wykładowcami na kursie byli mjr Franciszek Pokorny, jego zastępca i szef referatu kpt. Maksymilian Ciężki oraz przyjaciel ich obydwu, kryptolog inż Antoni Palluth.

Po zakończeniu kursu, z grupy uczestników wybrano 8 najlepszych. Był wśród nich Marian Rejewski, młodszy asystent w Instytucie Matematycznym prof. Krygowskiego, który kursu jednak nie ukończył (z powodu wyjazdu). Zatrudniono ich w poznańskiej ekspozyturze Biura Szyfrów. Według relacji Henryka Zygalskiego, w 1931 na poznańskim kursie dla kandydatów na szyfrantów wśród wykładowców byli m.in. Maksymilian Ciężki oraz Antoni Palluth; wśród słuchaczy m.in. Marian Rejewski oraz Jerzy Różycki.

Po likwidacji ekspozytury poznańskiej, we wrześniu 1932 trójka najlepszych z najlepszych: Marian Rejewski, Henryk Zygalski, Jerzy Różycki podjęła pracę w Referacie Szyfrów Niemieckich (BS-4) Biura Szyfrów Oddziału II, w Pałacu Saskim w Warszawie. Mieli tam do dyspozycji „czarny pokój”, a ściślej – pokój za czarną kotarą. Łamali szyfry ręczne, ale ich głównym zadaniem było złamanie maszynowego szyfru „Enigmy”. Najpierw złamali kod morski używany przez niemiecką Kriegsmarine. Prace radiowywiadu prowadzono pod kryptonimem „Wicher”.

Karol Nawrocki – Sukces, który skrócił wojnę
Witold Sobócki – Klucz do Enigmy, Nie tylko matematycy
w: „Enigma” bez tajemnic, dodatek IPN „Gazeta Polska”, 19 października 2022

Konstrukcja i działanie „Enigmy”

„Enigma” jest przenośną maszyną elektromechaniczną z kilkoma wirnikami do szyfrowania wiadomości. Część mechaniczna to 26 znakowa alfabetyczna klawiatura, zestaw od trzech do ośmiu wirników obracających się na jednej osi oraz mechanizm ich obrotu po każdym naciśnięciu klawisza klawiatury. Każdy wirnik miał ruchome ebonitowe pierścienie z 26 literami. Skrajny lewy był nieruchomym, tzw. wirnikiem odwracającym (Umkehrwalze).

Część elektryczną tworzą m.in. stałe i ruchome łącza i styki klawiatury oraz wirników a także łącznica kablowa. Wędrujący skomplikowanym połączeniem sygnał elektryczny zamieniał literę wybraną na klawiaturze na literę szyfrogramu, wyświetlaną (później drukowaną) na odpowiednim panelu maszyny.

Maszyna szyfrująca „Enigma” była urządzeniem stosującym tzw. szyfr podstawieniowy. Literę alfabetu tekstu otwartego zamieniała na jedną z 26 liter alfabetu w tekście szyfrowanym. „Sposób działania Enigmy, można w przybliżeniu objaśnić, porównując ją do elektrycznej maszyny do pisania, z tym, że zamiast czcionek po naciśnięciu klawiszy, zapalały się światełka, oznaczające litery. [Później dodano małą drukarkę Schreibmax, którą montowano zamiast panelu ze światełkami, drukowała tekst na wąskiej taśmie papierowej – przyp. RMZ].

Obsługa składała się z dwu ludzi [przy zastosowaniu Schreibmax z jednej osoby – przyp. RMZ], jeden wybijał na klawiszach tekst otwarty, drugi pisał szyfrogram, odczytując litery w okienkach. Przy naciśnięciu np. klawisza „C” zapalało się światełko (żaróweczka) w okienku z literą „T”, ale przy powtórnym naciśnięciu klawisza „C” zmieniały się wewnętrzne połączenia elektryczne i zapalała się juz inna litera na przykład „F”. (ppłk. dypl. inż. Tadeusz Lisicki – Historia i metody rozwiązania niemieckiego szyfru maszynowego „ENIGMA”, s.3-4)

Szyfr „Enigmy”

„Enigma” konstrukcji AVA

Szyfr taki nazywa się szyfrem podstawieniowym. Pomiędzy okienkami a klawiszami znajdowało się coś w rodzaju łącznicy telefonicznej, gdzie przy pomocy wtyczek, można było zmieniać połączenia prowadzące do trzech bębenków [wirników – RMZ] z kontaktami [później liczbę wirników zwiększono – przyp. RMZ]. Bębenki [wirniki – RMZ] te przy każdorazowym naciśnięciu klawisza przekręcały się, zmieniając w skomplikowany sposób, obwody elektryczne, pomiędzy klawiszami a żaróweczkami.

Klawiszy było 26 (tylko litery) i ilość możliwych kombinacji połączeń pomiędzy nimi a okienkami przez urządzenie szyfrujące wyrażała się liczbą 70 cyfrową. Niemcy okresowo zmieniali miejscami bębenki [wirniki – RMZ], w późniejszych modelach ilość ich została powiększona z trzech do pięciu [jeszcze później do ośmiu – przyp. RMZ] oraz nastawienia wewnętrznych połączeń każdego bębenka [wirnika – RMZ] i połączenia wtyczkowe.

Tak szyfrant, jak i deszyfrant, używali tych samych maszyn jednakowo ustawionych i rozpoczynali szyfrowanie i deszyfrowanie indywidualnego klucza każdego telegramu z góry narzuconej pozycji wyjściowej bębenków [wirników – RMZ]. Klucz do każdego telegramu był szyfrowany dwukrotnie, co było kardynalnym błędem i ułatwiło „złamanie” szyfru”. (T. Lisicki, Historia… s. 3-4)

Klucz szyfrujący „Enigmy” składał się z kilku części. Pierwsza oznaczała kolejność (Walzenlage) umieszczenia na osi wirników szyfrujących (Chiffriewalzen). Druga ustawienie pierścieni wirników (Ringstellung). Trzecia kolejność połączeń wtyczkowych (Steckerberbindungen). Dwa ostatnie elementy klucza to ustawienie maszyny do pozycji zasadniczej, rozpoczynającej szyfrowanie (Grundstellung) oraz indywidualny klucz szyfranta dla każdej depeszy (Spruchschsohlussel). 

Metoda złamania „Enigmy”

„Do pokonania „Enigmy” nie wystarczała wiedza matematyczna nabyta na studiach uniwersyteckich, czy istniejąca w podręcznikach. Należało rozwinąć pewne działy wyższej matematyki, a przede wszystkim teorii grup, a właściwie jej części zwanej grupami permutacji. Mgr Rejewski opracował nowe twierdzenie matematyczne „iloczynu permutacji”. Twierdzenie to, dla czystej matematyki nie było zbyt ważne, natomiast dla rozwiązania Enigmy miało znaczenie zasadnicze.” (T. Lisicki, Historia… s. 3-4). Było to twierdzenie z zakresu kombinatoryki mechanicznej; złamanie teoretycznych podstaw szyfru „Enigmy” było wstępem do praktycznego odczytywania szyfrowanych nią depesz.

Całkowita liczba możliwych ustawień tylko samej łącznicy kablowej wynosi aż 532 985 208 200576 jednak ta teoretyczna możliwość nie była wykorzystywana, bo niemieckie przepisy przewidywały wykorzystanie 10 kabli w łącznicy kablowej, co dawało 150 738 274 937 250 możliwych ustawień. Liczba wszystkich możliwych połączeń „Enigmy” wynosi 50.329.146.112.605.635.584.000 do trzeciej potęgi x 7.905.875.085.625 x 100.391.791.500. Ta astronomiczna liczba powoduje, że odtworzenie właściwych połączeń (odszyfrowanie) metodą prób i błędów jest niemożliwe. Szyfrowanie „Enigmy” z punktu widzenia matematyki jest wynikiem permutacji, czyli funkcji wzajemnie jednoznacznego przekształcania pewnego zbioru na siebie. Prościej to ujmując – ustawianiem elementów zbioru w określonej kolejności. Wynik tej operacji matematycznej można wyrazić równaniem 

E=PRMLUL^-1 M^-1 R^-1 P^-1

Jerzy Gawinecki, Kamil Kaczyński – „Enigma”, nauka, kryptologia
w: Polska myśl techniczna w II wojnie światowej
w 70 rocznicę zakończenia działań wojennych w Europie. Materiały pokonferencyjne.
Centralna Biblioteka Wojskowa, ISBN 978-83-63050-28-3, Warszawa 2015, s. 53-65

Wytwórnia Radiotechniczna „AVA”

W 1928, utworzono spółkę, z kapitałem zakładowym 7 tys. zł, pod nazwą Wytwórnia Radiotechniczna AVA. Jej założycielami byli: oficer Sztabu Głównego WP inż. Antoni Palluth (podczas wojny polsko-bolszewickiej prowadził podsłuch radiostacji sowieckich) oraz b. starszy majster wojsk łączności Edward Fokczyński, ponadto uzdolnieni inżynierowie: bracia Ludomir i Leonard Danilewiczowie. Nazwę firmy utworzyły połączone elementy krótkofalarskich znaków wywoławczych braci Danilewiczów (TPAV) oraz inż. Pallutha (TPVA).

Kierownikiem technicznym w spółce został Tadeusz Heftman, także wielbiciel radia oraz krótkofalarstwa.  Podobnie jak bracia Danilewiczowie urodził się w Sosnowcu, razem uczyli się w liceum Staszica. Niejawnym udziałowcem spółki był Sztab Główny WP. Początkowo siedzibą firmy był mały warsztat radiotechniczny Edwarda Fokczyńskiego w Warszawie, przy ul. Nowy Świat 43. Później przeniosła się do większego lokalu pod numerem 34. Po pięciu latach działania, w 1936 AVA wybudowała na siedzibę firmy własny obiekt (o powierzchni ok. 800 m.kw.) przy ul. Stępińskiej 25. Jak zauważa ppłk. dypl. inż. Tadeusz Lisicki:

„Wytwórnia radiotechniczna AVA prawie od czasu swego powstania była głównym dostawcą sprzętu radiowego i specjalnego dla Sztabu Głównego i odegrała znaczną rolę w rozwiązaniu „Enigmy”.

Tadeusz Lisicki – AVA  (maszynopis / rękopis)
w zbiorach Centrum Szkolenia Łączności i Informatyki w Zegrzu, sygn. K 1074

Krzysztof Dąbrowski – W kręgu zakładów AVA
w: Polska myśl techniczna w II wojnie światowej
w 70 rocznicę zakończenia działań wojennych w Europie. Materiały pokonferencyjne.
Centralna Biblioteka Wojskowa, ISBN 978-83-63050-28-3, Warszawa 2015, s.117-126

Przechwycenie „Enigmy”

pierwsza Enigma A

Pierwszy egzemplarz „Enigmy” (w wersji handlowej) polski wywiad skopiował prawdopodobnie w styczniu 1929, w niecałe dwie doby, po tajnym przechwyceniu niemieckiej przesyłki na lotnisku Okęcie. Ludomir Danilewicz maszynę rozebrał na części, zrobił ich fotografie oraz pomiary, po zmontowaniu maszynę dostarczono do niemieckiego adresata.

Według relacji Mariana Rejewskiego  – W końcu 1927, lub może na początku roku 1928, nadeszła z Rzeszy Niemieckiej do Urzędu Celnego w Warszawie przesyłka mająca, według deklaracji, zawierać sprzęt radiowy. Przedstawiciel niemieckiej firmy domagał się bardzo usilnie zwrotu tej przesyłki do Rzeszy jeszcze przed odprawą celną, jako wysłanej omyłkowo z innym sprzętem. Jego nalegania były tak natarczywe, że wzbudziły czujność urzędników celnych, którzy zawiadomili Biuro Szyfrów Oddziału II Sztabu Głównego, instytucję zainteresowaną wszelkimi nowościami w dziadzinie radiosprzętu. A ponieważ była to przypadkowo sobota po południu, więc wydelegowani przez Biuro pracownicy mieli czas spokojnie sprawę zbadać. Skrzynię otworzono i przekonano się, że istotnie sprzętu radiowego nie zawierała, była w niej natomiast maszyna do szyfrowania. Maszynę bardzo dokładnie zbadano, po czym skrzynię znów starannie zamknięto. (Marian Rejewski – Jak matematycy polscy rozszyfrowali Enigmę, Wiadomości Matematyczne XXIII (1980), s. 1-28)

„W ciągu kilku miesięcy zespół mgr Rejewskiego odtworzył połączenia wewnętrzne Enigmy i opracował jej „model matematyczny”. Na jego podstawie został skonstruowany „sobowtór” Enigmy, zresztą znacznie lepszy i wydajniejszy niż niemiecki oryginał. Praca ta została wykonana w Warszawskiej Wytwórni Radiotechnicznej AVA. Razem zbudowano 15 takich zrekonstruowanych maszyn „Enigma”. (T. Lisicki, s. 5)

W drodze do sukcesu

mjr dypl. Tadeusz Rola – Uzupełnienie o stanie przygotowania łączności

źródło: Instytut Polski i Muzeum im. gen. Sikorskiego sygn. B.I.9b s. 240

Kiedy Polacy szykowali się do złamania „Enigmy”, Niemcy aż do października 1934 nieustannie ją udoskonalali. Droga do ich pokonania była długa i kręta. Referat Szyfrów Niemieckich polskiego Biura Szyfrów kupił handlową wersję Enigmy, różniącą się znacznie od wersji wojskowej. Zebrano sporą ilość niemieckich radiotelegramów, szyfrowanych „Enigmą”. Przechwyciły je polskie radiostacje podsłuchowe: nr 5 w Starogardzie, nr 4 w Poznaniu i nr 3 w Krzesławicach k. Krakowa. Ok. 50 szt. urządzeń do radiopodsłuchu, tj. odbiorniki CW1-4, wyprodukowała w latach 1934-1939  Wytwórnia Radiotechniczna AVA.

Analizując zebrane niemieckie szyfrogramy, zespół Rejewskiego opracował tzw. teorię cyklów, wykorzystującą fakt dwukrotnego szyfrowania klucza depeszy. Dzięki niemu było wiadomo, że muszą istnieć zależności pomiędzy pierwszymi sześcioma literami depeszy, definiującymi ów klucz.

W październiku 1931 francuski wywiad złowił do współpracy Hansa-Thilo Schmidta, młodszego brata Rudolfa Schmidta z niemieckiej „Chiffrierstelle”. Pracował w biurze szyfrów niemieckiego Reichswehrministerium. Sprzedawał informacje, m.in. pozwalając po kryjomu fotografować dokumenty wykradzione bratu. Francuzi nadali mu kryptonim „Asche”. Zwerbował go francuski agent Rudolf Stallman, niemiecki bywalec kasyn. Asche dziewiętnaście razy przyjeżdżał do różnych miejsc Europy, na ogół do miasteczek w pobliżu niemieckiej granicy. Francuskiemu wywiadowi Deuxieme Bureau sprzedał m.in. zdjęcia wojskowej wersji „Enigmy”, opis sposobu używania „Enigmy”, instrukcję posługiwania się kluczami szyfrującymi oraz tablice miesięczne kluczy. Ujawnił to po wojnie kpt./gen. Gustave Bertrand, wówczas oficer łącznikowy pomiędzy radiowywiadem francuskim i polskim.

Bertrand 8 grudnia 1931 przekazał kopie pozyskanych niemieckich dokumentów do Polski; przyjęli je od niego Gwido Langer oraz Stefan Mayer. Wcześniej dał je brytyjskim kryptologom. Przyspieszyły złamanie „Enigmy”, ale potrafili je wykorzystać tylko Polacy. Nie potrafili ich użyć do dekryptażu Francuzi oraz Brytyjczycy. Polacy jako jedyni uzyskali też cenny sygnał od naszego agenta w sekcji radiowej jednej z jednostek Luftwaffe. Raportował, że przed wybuchem wojny Niemcy wprowadzą do „Enigmy” dwa dodatkowe wirniki szyfrujące. Kiedy 15 sierpnia 1938 polski wywiad zauważył istotną zmianę szyfrowania, było jasne że wojna niebawem wybuchnie.

Enigma pokonana!

Posiadanie sobowtóra wojskowej wersji „Enigmy” oraz znajomość zasad jej funkcjonowania i sposobów użycia nie rozwiązywały podstawowego problemu. Fundamentalne było bowiem pytanie – jak poznać nastawienia maszyny oraz indywidualne klucze każdej radiodepeszy? Klucz tworzyły: nastawienia wirników, ich kolejność oraz pary liter na łącznicy kablowej. Problem odnalezienia klucza utrudniały okresowe zmiany (najpierw co 3 miesiące, później aż trzy razy dziennie!) początkowych ustawień wirników oraz połączeń.

Ustawienia te polscy kryptolodzy najpierw obliczali ręcznie, tzw. metodą rusztu. Stosowano ją do 15 września 1938, bazowała na założeniu, że na łącznicy kablowej zamienionych jest tylko sześć par liter, a pozostałe czternaście nie. Potem Różycki wymyślił metodę zegarową, pomagającą ustalić który wirnik maszyny jest danego dnia na prawej skrajnej pozycji. Jeszcze później Rejewski wymyślił cyklometr, a potem tzw. bombę kryptologiczną. Gdy Niemcy wprowadzili kolejne zmiany w szyfrowaniu, Zygalski wymyślił tzw. płachty. Te pomocnicze urządzenia do złamania „Enigmy” wyprodukowała wytwórnia AVA.

Cyklometr

składał się z dwóch zestawów wirników „Enigmy” i pomagał obliczyć długość i liczbę cykli permutacji generowanych przez „Enigmę”. Każda z 17 576 pozycji połączeń maszyny mogła mieć sześć możliwych sekwencji wzajemnego ustawienia wirników, co dawało 105 456 ustawień ogółem.

Opracowanie pierwszego katalogu połączeń zajęło trzem matematykom ponad rok. Ale dzięki tej pracy, od 1935 polscy kryptolodzy znajdowali klucz dzienny „Enigmy” w zaledwie ok. dwadzieścia minut. Od listopada 1937 Niemcy zmienili metodę szyfrowania tzw. wirnikiem odwracającym, co spowodowało konieczność ponownego opracowania katalogu połączeń.

Bomba kryptologiczna

była unikalnym urządzeniem mechaniczno-elektrycznym skonstruowanym wyłącznie do automatycznego łamania szyfru „Enigmy”. Tworzył ją zespół sześciu „sobowtórów Enigmy” (jej wojskowej wersji), czyli zestaw bębenków szyfrujących sześciu maszyn. „Bombę” wyprodukowała wytwórnia „AVA”. Jak wspominał potem Marian Rejewski „fabryka AVA zbudowała w niewiarygodnie krótkim czasie – bo już w listopadzie 1938 – sześć takich urządzeń… nazwanych przez nas „bombami”. Pierwszą „bombę” AVA wyprodukowała w kilka tygodni, koszt jednej „bomby” oszacowano na sto tysięcy przedwojennych złotych (obecnie ponad milion PLN).

„Bomba” umożliwiała rozpoznanie klucza szyfrującego średnio w czasie ok dwóch godzin. Jej nazwa wzięła się od kawiarnianego deseru pod nazwą „bomba lodowa”. Rejewski, Różycki, Zygalski oraz Lisicki właśnie jedli „bombę lodową”, gdy Tadeusz Lisicki omawiał z kryptologami swój pomysł na taką maszynę deszyfrującą.

Płachty Zygalskiego

tworzył je zestaw 26 perforowanych płacht papieru milimetrowego dla każdej z sześciu możliwych sekwencji ustawień trzech wirników Enigmy. Ułatwiały one odszukanie klucza zaszyfrowanej depeszy. Zestaw do deszyfracji składał się łącznie z 156 arkuszy: sześciu kompletów 26 płacht, z ponad tysiącem otworów każda. Do 15 grudnia 1938  przygotowano dwa komplety „płacht”. Jednak właśnie wtedy Niemcy zwiększyli ilość wirników „Enigmy” do pięciu, co spowodowało konieczność zwiększenia aż do 60 kompletów „płacht” oraz obliczenia (i wycięcia) ponad 1,5 mln. otworów (połączeń).

Polskie Biuro Szyfrów nie miało technicznych i finansowych możliwości wykonania tak ogromnej pracy. W związku ze zbliżającym się wybuchem wojny brakowało także czasu. Na podstawie polskich obliczeń pracę tę wykonali dopiero Anglicy (Zygalski Sheets), na początku wojny. Zajęło to im trzy miesiące, przy wykorzystaniu specjalnej maszyny do perforacji arkuszy oraz kilkuset matematyków…

Pierwszą depeszę „Enigmy” Marian Rejewski odczytał w grudniu 1932 lub w drugiej połowie stycznia 1933. Pomogło mu w tym trafne założenie, że w okresie świątecznym załogi niemieckich okrętów będą sobie w krótkich, szyfrowanych depeszach życzyć „eine fröhliche Weihnachtszeit” (wesołych świąt Bożego Narodzenia). Gdy Niemcy składali sobie nawzajem życzenia, Rejewski przez cały świąteczny okres pracował. Genialny matematyk wykorzystał teorię permutacji do zbudowania zespołu sześciu równań z czterema niewiadomymi, dzięki czemu tylko za pomocą wyników rozwiązywanych równań odtworzył wewnętrzne połączenia bębenków (walców) „Enigmy”. Założył, że klawiatura „Enigmy” wojskowej jest identyczna z klawiaturą zwykłej maszyny do pisania, czyli ma układ QWERTZU, wiedział też, że niemiecka marynarka wojenna Kriegsmarine używa „Enigmy” z 29 klawiszami. To wszystko złożyło się na niemiecką klęskę oraz sukces złamania maszyny szyfrującej „Enigma”.

Dzięki pracy trzech genialnych matematyków, Biuro Szyfrów od stycznia 1938 czytało ok. 75 proc. zaszyfrowanych „Enigmą” depesz niemieckiego wojska, lotnictwa, SS i organizacji paramilitarnych. Wg. Rejewskiego, gdyby zwiększono nieznacznie liczbę personelu, możliwe byłoby odszyfrowanie ok. 90 proc. depesz. Niestety, polski radiowywiad nie miał większych funduszy…

Katarzyna Dzierzbicka – Zanim było Bletchley Park
w: Pamięć.pl – 2015, nr 7-8, s. 96-100

Prezent dla aliantów

Wirniki „Enigmy”

9 i 10 stycznia 1939 w Paryżu, w gmachu francuskiego wywiadu przy Avenue de Tourville 2 bis spotkali się spece od kryptologii i radiowywiadu trzech państw. Na konferencji „X-Y-Z” Polskę reprezentowali: płk Gwido Langer i mjr Maksymilian Ciężki; Francję mjr Gustave Bertrand i kpt. Henri Braguenie; Wielką Brytanię komandorzy: Alastair Dennistor, Hugh Foss oraz Dillwyn Knox. Ustalono zasady współpracy, Polacy mieli rozkaz ujawnienia postępów własnej pracy kryptologicznej jedynie w przypadku uzyskania jakichś wartościowych informacji od pozostałych uczestników. Okazało się,że sojusznicy byli daleko w tyle.

Następne spotkanie „X-Y-Z” odbyło się w dniach 24 – 26 lipca 1939 w ośrodku Biura Szyfrów BS-4 w Pyrach pod Warszawą. Były tam zlokalizowane cztery radiostacje krótkofalowe dużej mocy (dalekiego zasięgu), konstrukcji inż. Tadeusza Heftmana, wyprodukowane przez Wytwórnię Radiotechniczną „AVA”. Jest prawie pewne, że wyprodukowała ona także siedem stacji Biura Szyfrów do radiopodsłuchu: w Warszawie, Lidzie, Równem, Kołomyji, Starogardzie, Poznaniu oraz Krzesławicach k. Krakowa. Dzięki nim m.in. wyłapywano z eteru niemieckie depesze szyfrowane „Enigmą”…

We wtorek i środę 25 i 26 lipca 1939 w Pyrach, do wymienionej wcześniej grupy szpiegów dołączył wiceszef brytyjskiego wywiadu płk Stewart Menzies. Polacy przekazali osłupiałym ze zdumienia Francuzom i Anglikom metody rozwiązywania nastawień i kluczy oraz wręczyli po egzemplarzu sobowtóra wojskowej wersji „Enigmy”, wyprodukowanego przez wytwórnię „AVA”. Bezczelny Knox w raporcie dla swych przełożonych z brytyjskiego wywiadu napisał, że „Polacy mieli szczęście” oraz że „przypadkowo rozwiązali zagadkę”…

Grzegorz Nowik – Najcenniejsze źródło Churchilla – największy polski sukces światowej kryptologii
w: Polska myśl techniczna w II wojnie światowej
w 70 rocznicę zakończenia działań wojennych w Europie. Materiały pokonferencyjne.
Centralna Biblioteka Wojskowa, ISBN 978-83-63050-28-3, Warszawa 2015, s. 67-69

Po wybuchu wojny

Po wybuchu wojny polscy kryptolodzy z BS-4 ewakuowali się do Rumunii, stamtąd z pomocą francuskiego attache wojskowego do Paryża. Francuzi nie zgodzili się na zorganizowanie polsko-francusko-brytyjskiego ośrodka kryptologicznego. Polskie władze „wypożyczyły” więc Francuzom piętnastu kryptologów ppłk Langera. Francuzi nadali im kryptonim „Ekipa Z”. Ośrodek dekryptażu, kierowany przez mjr Bertranda, zlokalizowano 35 km od Paryża, w willi Chateau de Vignolles w Gretz-Armainvilliers. Miała tam siedzibę francuska jednostka kryptologiczna (kryptonim „P.C.Bruno”, Poste de Commandement Bruno). Do ekipy dołączył brytyjski oficer łącznikowy kpt. Kenneth MacFarlan.

Ekipę tworzyli: ppłk dypl. Gwido Langer (kierownik); współpracował z mjr Bertrandem (F) oraz kpt. MacFarlanem (GB). Łamaniem szyfrów niemieckich zajmowali się: mjr Maksymilian Ciężki (kierownik); współpracował z mjr Renardem (F). Szyfry ręczne łamał kpt. Wiktor Michałowski, Larcher (F), por. Antonii Palluth. Szyfry maszynowe – Marian Rejewski, kpt Braquenie (F) oraz kryptolodzy:  Jerzy Różycki, Henryk Zygalski; deszyfranci: ppor. Kazimierz Gaca, Ryszard Krajewski, Sylwester Palluth (bratanek Antoniego), por. Henryk Paszkowski. Szyfry sowieckie łamali: kpt. Jan Graliński, por. dr Stanisław Szachno, Piotr Smoleński. Za technikę odpowiedzialny był st. majster Edward Fokczyński.

Od 20 października 1939 Polacy wzięli się do pracy. Zespół dysponował trzema sobowtórami wojskowej wersji „Enigmy”, w tym jednym przekazanym wcześniej Francji. Z Wielkiej Brytanii przychodziły do rozszyfrowania depesze dostarczone przez Bletchley Park („Station X”). Polaków odwiedzał też Alan Turing, najpierw przywiózł 60 kompletów brytyjskich „płacht”, później przyjeżdżał na konsultacje. 17 stycznia 1940 Polacy złamali pierwszy klucz dzienny „Enigmy” używanej przez Wehrmacht. Później liczba odnalezionych nastawień i kluczy wzrosła do 126. Niestety czasem nie było to przydatne, bo francuskie służby nie zdążyły na czas przechwycić niemieckich depesz. Jednak do czerwca 1940 odczytano ponad osiem tysięcy (8.335) zaszyfrowanych depesz „Enigmy”. Ekipa pracowała do 14 czerwca 1940. Od 8 kwietnia 1940 brytyjski ośrodek dekryptażu Bletchley Park rozszyfrowywał już w miarę regularnie niemieckie depesze. Po upadku Francji polską ekipę przerzucono 24 czerwca do Tuluzy, stamtąd samolotami 3 lipca do Oranu, potem do Algieru.

Po kilku dniach zaakceptowano plan mjr Bertranda (F) kontynuowania pracy na nieokupowanym terenie Francji. Od lipca 1940 do ok. 12 listopada 1942 ekipa pracowała w Chateau des Fouzes  (kryptonim „Cadix”) w Uzes niedaleko Nantes. Ekipa polskich kryptologów, podlegała Oddziałowi II Sztabu Naczelnego Wodza w Londynie, nadano jej kryptonim „Ekspozytura 300”. Miała sprawną łączność z centralą łączności Sztabu Naczelnego Wodza, zlokalizowaną w Wielkiej Brytanii: w Chipperfield Lodge (centrala nadawcza) oraz Barnes Lodge (centrala odbiorcza). Depesze ekipy szyfrowano polską maszyną szyfrującą „Lacida”. W dekryptażu „Enigmy” pracowano na trzech egzemplarzach sobowtórów wojskowej wersji „Enigmy”. Dopiero w maju 1940 Francuzom udało się wyprodukować kolejne cztery. Odczytano 1045 depesz (w tym 673 operacyjne) zaszyfrowanych „Enigmą”. Józef Garliński w książce „Politycy i żołnierze” wspomina, że w tym czasie przed londyńską siedzibą Oddziału VI (Specjalnego) Sztabu Naczelnego Wodza, stale oczekiwali na odszyfrowane depesze motocykliści brytyjskiego SOE (Special Operations Executive).

Losy polskich kryptologów oraz konstruktorów wytwórni „AVA”

Bletchley Park

Ze ścisłego grona polskich kryptologów wojnę przeżyli: Marian Rejewski oraz Henryk Zygalski. Niestety, Jerzy Różycki oraz Jan Graliński i Piotr Smoleński stracili życie 6 stycznia 1942 w pobliżu Balearów, po zatopieniu statku G.G. Lamoriciere. Trójka polskich kryptologów wracała z Posterunku Oficerskiego nr 1 (francuski kryptonim  „Post Z”) w willi Kouba na przedmieściach Algieru (w rzeczywistości stacji radionasłuchu), gdzie – na trzymiesięczne turnusy – przydzielano kryptogów z „Cadix’u”.

Wskutek francuskiej nieudolności w ewakuacji, 13 marca 1943 w okolicy Perpignan Niemcy aresztowali płk dypl. Gwido Langera, mjr Maksymiliana Ciężkiego, ppor. Antoniego Pallutha, Edwarda Fokczyńskiego oraz ppor. Kazimierza Gacę. Antoni Palluth stracił życie 18 kwietnia 1944, podczas alianckiego bombardowania fabryki Heinkla. Edward Fokczyński zmarł z wycieńczenia w obozie 26 lipca 1944. Obu Niemcy osadzili w obozie koncentracyjnym KL Sahsenhausen – Oranienburg. Płk dypl. Gwido Langer oraz mjr Maksymilian Ciężki zostali osadzeni w Stalagu 122 w Compiegne, później w zamku Eisenberg, w którym mieścił się obóz SS Sonderkommando. Wszyscy byli brutalnie przesłuchiwani, ale nie ujawnili faktu złamania „Enigmy”. Antoni Palluth nie ujawnił także, że osobiście złamał szyfr szpiegów niemieckiego wywiadu wojskowego, używany do kontaktu z centralą Abwehry w Stuttgarcie. Ci, którzy przeżyli, dotarli do Wielkiej Brytanii dopiero po wojnie.

Marian Rejewski oraz Henryk Zygalski w styczniu 1943 zostali aresztowani  na granicy francusko – hiszpańskiej, wydani przez hiszpańskiego przemytnika. W maju odzyskali wolność oraz dołączyli do kompanii radiowywiadowczej batalionu łączności Sztabu Naczelnego Wodza w Felden. Łamali tam depesze SS oraz SD. Marian Rejewski w październiku 1943 został awansowany na stopień podporucznika czasu wojny, był zastępcą kierownika referatu kompanii radiowywiadu Batalionu Łączności, w styczniu 1945 awansowany na stopień porucznika czasu wojny. Ukończył kurs wywiadu, zakamuflowany jako Oficerski Kurs Doskonalący Administracji Wojskowej.

Niedaleko, w Stanmore pod Londynem działała polska radiostacja „Marta”; batalionem dowodził Tadeusz Lisicki. Konstruktor i kierownik techniczny spółki „AVA”  inż. Tadeusz Heftman objął kierownictwo zlokalizowanych tam Polskich Wojskowych Warsztatów Radiowych, które od września 1940 funkcjonowały jako „zaplecze” Ośrodka Radio Sztabu Naczelnego Wodza. Warsztaty produkowały niewielkie stacje nadawczo-odbiorcze, oznaczone A (AP) i B (BP). Miały zwartą konstrukcję, niewielkie rozmiary (280 x 210 x 100 mm) i wagę (6 kg), były solidnie wykonane oraz trudne do wykrycia podczas pracy. Zyskały opinię najlepszych tego typu urządzeń na świecie! Radiostacje Heftmana nazywane „polish spy radio”, a w kraju „pipsztokami” przerzucano do Polski; pracowali na nich Cichociemni, stanowiły fundament łączności Armii Krajowej. Radiostacje te kupowało od PWWR brytyjskie Special Operations Executive oraz amerykańskie Biuro Służb Strategicznych (późniejsze CIA). Używane były w operacjach na Dalekim Wschodzie i w Europie, na wyspach Pacyfiku, także przez polską konspirację Akcji Kontynentalnej we Francji. Więcej informacji – na stronie Tadeusz Heftman.

Adam Gwiazdowicz  – Fundamenty polskiego sukcesu
w dekryptażu niemieckiej maszyny szyfrującej „Enigma”
w: Polska myśl techniczna w II wojnie światowej
w 70 rocznicę zakończenia działań wojennych w Europie. Materiały pokonferencyjne.
Centralna Biblioteka Wojskowa, ISBN 978-83-63050-28-3, Warszawa 2015, s. 71-73

Brytyjska „Ultra”

Maszyna Turinga

Korzystając z osiągnięć Polaków, Brytyjczycy od lipca 1939 poczynili znaczne postępy. Polską bombę kryptologiczną oraz płachty zastąpili nowocześniejszymi urządzeniami deszyfrującymi: „Robinson” oraz „Collossus”. Ich ośrodek dekryptażu w Bletchley Park pod Londynem w chwili upadku Francji już odczytywał depesze, zaszyfrowane ulepszoną wersją „Enigmy”. Ośrodkiem kierował płk. Winterbotham, miał bezpośrednią łączność z premierem Churchillem. Do deszyfrażu Brytyjczycy używali bomby Turinga – Welchmana, zupełnie innej konstrukcji niż bomba kryptologiczna Rejewskiego.

Znajomość niemieckich depesz szyfrowanych niemiecką „Enigmą” (Brytyjczycy nadali jej kryptonim „Ultra”) dała Brytyjczykom niewiarygodną przewagę, którą skutecznie wykorzystano m.in. w przygotowaniach do bitwy o Anglię, walkach o Atlantyk, kampanii włoskiej, operacji „Overlord”, zwycięstwie pod Falaise czy do pokonania Afrika Korps. Po raz pierwszy w historii świata, zanim dowódca sił wroga otrzymał rozkaz swego zwierzchnika, przeczytał ją dowódca walczących z nim wojsk. Zanim gen. Rommel dostał odpowiedź Hitlera, odmawiającego zgody na wycofanie – przeczytał ją już Churchill…

Informacje „Ultry” były także udostępniane na bieżąco Rosjanom, przyczyniając się do wojennych zwycięstw Armii Czerwonej. Gen. Dawid Eisenhower, Naczelny Dowódca Alianckich Ekspedycyjnych Sił Zbrojnych, ocenił w lipcu 1945, że złamanie „Enigmy” było decydujące dla zwycięstwa aliantów w II wojnie światowej.

Angielskie kłamstwo

W listopadzie 1974 w Wielkiej Brytanii, USA i Kanadzie opublikowano książkę płk Winterbothama „The Ultra Secret”. Podano w niej zmyśloną relację, jakoby „Enigmę” złamano dzięki informacjom „Polaka pracującego w niemieckiej fabryce”. Po proteście wobec tego kłamstwa, przesłanym przez Tadeusza Lisickiego do redakcji „The Guardian”, z autorami: książki oraz listu przeprowadził wywiad „The Times”.

Po rozmowie z Lisickim, Zygalskim, gen. Bertrandem, w recenzji książki opublikowanej 29 grudnia 1974 przez „New York Times”, dr Kahnn napisał:

„Twierdzenie Winterbothama, że rozwiązanie Enigmy nastąpiło na podstawie informacji uzyskanych od Polaka, pracownika w niemieckiej fabryce, okrada polskich kryptologów z jednego z największych osiągnięć w historii łamania szyfrów”.

Najlepszy był chyba komentarz Ascherson’a w „The Scotsman”, opublikowany 26 lipca 1975:

„Operacja Enigma, w której polscy eksperci grali główną rolę w złamaniu niemieckiego szyfru, przyczyniła się w bardzo dużym stopniu do ostatecznego pokonania Niemców na polach bitew.
My często myślimy o Polsce jako o narodzie, który bohatersko walczył z Hitlerem szarżując kawalerią na czołgi [to fake news Goebbelsa – przyp. RMZ] i który został pokonany. Ale historia Enigmy jest historią o innej Polsce, kraju z pierwszej klasy tradycją narodową i dużych osiągnięciach w technice i matematyce, który pobił Niemców w dziedzinach w których przodowali: precyzji, mechaniki i uporczywości”.

Gen. bryg. dr inż. Tadeusz Lisicki, który także miał swój osobisty wkład w złamanie „Enigmy”, po wojnie był szefem osobistego sztabu gen. Władysława Andersa. Kompletnie zapomniany w Polsce, nie miał nawet hasła w Wikipedii, musiałem je napisać… Dziękuję szefowej biblioteki Centrum Szkolenia Łączności i Informatyki w Zegrzu za nieocenioną pomoc w napisaniu Jego biogramu.

Nota bene, w sprawie „Enigmy” Anglicy kłamią nadal – zobacz Bletchley Park

Ppłk. dypl. inż. Tadeusz Lisicki – Historia i metody rozwiązania niemieckiego szyfru maszynowego „ENIGMA”
źródło: Instytut Piłsudskiego w Londynie, Kolekcja akt Stefana Mayera, zespół nr 100, teczka nr 709/100/53

Tadeusz Heinrich  – Jeszcze o „Enigmie”
w:  Instytut Literacki Paryż, Zeszyty Historyczne 54, 1980 s. 195-198

Udział trzech państw w złamaniu Enigmy

POLSKA:  Teoria cykli | Teoria podstawień | połączenia wirników I-III i reflektora A | Metoda rekonstrukcji walca wejściowego | Metoda rekonstrukcji połączeń łącznicy | Metoda charakterystycznych kluczy depesz | Metoda statystyczna | Metoda nierównych liter | Określanie prawego wirnika. Ruszt i katalog F | Cyklometr (urządzenie i katalog) | Odtwarzanie tekstu jawnego | Połączenie reflektora B | Połączenia wirników IV i V | Analiza drugiej procedury szyfrowania | Bomby kryptologiczne | Płachty Zygalskiego (projekt) | Katalogi do płacht (projekt) | Analiza trzeciej procedury szyfrowania | Sieć radiowa SD | Enigma Kriegsmarine z 29 klawiszami | Połączenia wirników IVM i VM | Analiza procedury szyfrowania Kriegsmarine od 1 maja 1937

WIELKA BRYTANIA:   Płachty Zygalskiego (Zygalski Sheets, wykonanie) | Katalogi do płacht (wykonanie) | Metoda Jeffreysa | Metoda Knoxa | Metoda Herivela | Wirniki VI i VII (znalezione na pokładzie U-Boota)

FRANCJA:   Dostarczenie dwóch ważnych dokumentów: instrukcji posługiwania się kluczami szyfrującymi, tablic miesięcznych kluczy

Zobacz:

• Agencja Wywiadu – Dekryptaż szyfru „Enigmy”
• Śladami pogromców „Enigmy”
• Tadeusz Heftman

Źródła:

• ppłk. dypl. inż. Tadeusz Lisicki – Historia i metody rozwiązania niemieckiego szyfru maszynowego „ENIGMA”, Londyn, wrzesień 1975, źródło: Instytut Piłsudskiego w Londynie, Kolekcja akt Stefana Mayera, zespół nr 100, teczka nr 709/100/53
• Jan Stanisław Ciechanowski, Jacek Tebinka – Współpraca kryptologiczna. Enigma, w: Red: Dubicki Tadeusz, Nałecz Daria, Stirling Tessy, Polsko – brytyjska współpraca wywiadowcza podczas II wojny światowej. t. I. Ustalenia Polsko – Brytyjskiej Komisji Historycznej, Naczelna Dyrekcja Archiwów Państwowych, Warszawa 2004, s. 443-461, ISBN 83-89115-11-5
• Tadeusz Lisicki – AVA (maszynopis / rękopis), w zbiorach Centrum Szkolenia Łączności i Informatyki w Zegrzu, sygn. K 1074, digitalizacja własna, RMZ
• Zdzisław J. Kapera – Paryż 1939: tajna konferencja kryptologów alianckich, w: Red. Piotr Kołakowski, Andrzej Pepłoński, Polski wywiad wojskowy 1918-1945, Adam Marszałek, Toruń 2016, s. 411-422, ISBN 978-83-8019-503-5
• Marek Grajek (red.) – Enigma bez tajemnic. 85. rocznica sukcesu polskich kryptologów, Wydawnictwo Adam Marszałek, Toruń 2020, Agencja Bezpieczeństwa Wewnętrznego, ISBN 978-83-8180-382-3
• Marek Grajek (red., oprac,. tłum.) – Sztafeta Enigmy. Odnaleziony raport polskich kryptologów, Agencja Bezpieczeństwa Wewnętrznego, Warszawa 2019, ISBN 978-83-953038-0-7
• Marian Rejewski – Jak matematycy polscy rozszyfrowali Enigmę, Wiadomości Matematyczne XXIII (1980), s. 1-28
• Wojciech Giermaziak (red.) – Marian Rejewski w służbie polskiej kryptologii, Wydawnictwo Agencji Bezpieczeństwa Wewnętrznego, Wiązowna 2022, ISBN 978-83-964225-4-5
• prof. Grzegorz Łukomski – Poznańskie początki „Enigmy”, w: Mars. Problematyka i Historia Wojskowości, T. 10, Warszawa-Londyn 2001, s. 49-68
• Instytut Piłsudskiego w Londynie – AVA gniazdo pogromców Enigmy
• David Link – Resurrecting Bomba Kryptologiczna: Archaeology of Algorithmic Artefacts, I, Cryptologia, 33:2, 168, 2009
• Władysław Kozaczuk – Enigma: How the German Machine Cipher Was Broken and How It Was Read by the Allies in World War Two. Praeger, S. 63, 1984, ISBN 0-313-27007-4)
• Beata Majchrowska – Więcej niż Enigma. Historia Antoniego Pallutha. Klinika Języka, Szczęsne 2020, ISBN 978-83-64197-87-1
• Polska myśl techniczna w II wojnie światowej w 70 rocznicę zakończenia działań wojennych w Europie. Materiały pokonferencyjne pod redakcją naukową dr Jana Tarczyńskiego, Centralna Biblioteka Wojskowa im. Marszałka Józefa Piłsudskiego, Warszawa 2015