تحليل شفرة إنجما

تم استخدام آلة إنجما تجارياً منذ أوائل عشرينيات القرن العشرين، وتم اعتمادها من قبل الجيوش والحكومات في مختلف البلدان - وأشهرها ألمانيا النازية .

مكّن تحليل نظام تشفير إنجما الحلفاء الغربيين في الحرب العالمية الثانية من قراءة كميات كبيرة من الاتصالات اللاسلكية المشفرة بلغة مورس لدول المحور ، والتي تم تشفيرها باستخدام آلات إنجما . وقد أسفر ذلك عن معلومات استخباراتية عسكرية ، إلى جانب معلومات أخرى من عمليات الإرسال اللاسلكي والتلغرافي لدول المحور التي تم فك تشفيرها ، أُطلق عليها الاسم الرمزي "ألترا" .

كانت آلات إنجما عائلة من آلات التشفير المحمولة المزودة بأجهزة تشويش دوارة . [ 1 ] لو تم تطبيق إجراءات تشغيل جيدة بشكل صحيح، لجعلت آلة إنجما ذات لوحة التوصيل غير قابلة للاختراق بالنسبة للحلفاء في ذلك الوقت. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

أصبحت آلة إنجما الألمانية المزودة بلوحة توصيل النظام التشفيري الرئيسي للرايخ الألماني ، ولاحقًا لدول المحور الأخرى. في ديسمبر 1932، تمكن عالم الرياضيات ماريان ريجيفسكي، في مكتب التشفير التابع لهيئة الأركان العامة البولندية، من فك شفرتها باستخدام نظرية مجموعات التبديل الرياضية ، بالإضافة إلى معلومات استخباراتية فرنسية حصل عليها من الجاسوس الألماني هانز-ثيلو شميدت . وبحلول عام 1938 ، كان ريجيفسكي قد اخترع جهازًا يُعرف باسم " القنبلة التشفيرية" ، بينما ابتكر هنريك زيغالسكي أوراقه الخاصة ، لجعل عملية فك الشفرات أكثر كفاءة. قبل خمسة أسابيع من اندلاع الحرب العالمية الثانية، في أواخر يوليو 1939، وخلال مؤتمر عُقد جنوب وارسو ، شارك مكتب التشفير البولندي تقنياته وتقنياته في فك شفرة إنجما مع الفرنسيين والبريطانيين.

خلال الغزو الألماني لبولندا ، تم إجلاء كوادر مكتب التشفير البولندي الأساسية عبر رومانيا إلى فرنسا، حيث أنشأوا محطة الاستخبارات الإلكترونية "بي سي برونو" بدعم من المنشآت الفرنسية. واستمر التعاون الناجح بين البولنديين والفرنسيين والبريطانيين حتى يونيو 1940، عندما استسلمت فرنسا للألمان.

انطلاقًا من هذه البداية، طورت مدرسة الشفرات والرموز التابعة للحكومة البريطانية في بليتشلي بارك قدرات تحليلية واسعة النطاق. في البداية، اقتصر فك التشفير بشكل رئيسي على رسائل سلاح الجو الألماني (لوفتفافه ) وعدد قليل من رسائل الجيش الألماني ( هير )، نظرًا لأن البحرية الألمانية ( كريغسمارين ) كانت تستخدم إجراءات أكثر أمانًا بكثير لفك تشفير إنجما. وقدّم آلان تورينج ، عالم الرياضيات والمنطق بجامعة كامبريدج ، الكثير من الأفكار الأصلية التي أدت إلى تطوير القنبلة التشفيرية البولندية المستخدمة في فك تشفير شفرات إنجما الألمانية. ومع ذلك، أدخلت البحرية الألمانية نسخة من إنجما مزودة بدوار رابع لغواصاتها ، مما أدى إلى فترة طويلة لم يكن من الممكن خلالها فك تشفير هذه الرسائل. ومع الاستيلاء على مفاتيح التشفير واستخدام قنابل أسرع بكثير تابعة للبحرية الأمريكية ، استؤنفت قراءة رسائل الغواصات الألمانية بشكل منتظم وسريع. يقول العديد من المعلقين إن تدفق معلومات الاتصالات الفائقة من فك تشفير إنجما ولورنز وغيرها من الشفرات قد قلص الحرب بشكل كبير، وربما غير نتيجتها. [ 6 ]

المبادئ العامة

جمعت آلات إنجما مستويات متعددة من الدوارات المتحركة وكابلات التوصيل لإنتاج شفرة استبدال متعددة الأبجدية معقدة بشكل خاص .

خلال الحرب العالمية الأولى ، أدرك المخترعون في عدة دول أن تسلسل مفاتيح عشوائي تمامًا، لا يحتوي على أي نمط متكرر، من شأنه، من حيث المبدأ، أن يجعل شفرة الاستبدال متعددة الأبجديات غير قابلة للكسر. [ 7 ] وقد أدى ذلك إلى تطوير آلات دوارة تُغير كل حرف في النص الأصلي لإنتاج النص المشفر ، وذلك بواسطة جهاز تشويش يتألف من مجموعة من الدوارات التي تُغير المسار الكهربائي من حرف إلى آخر، بين جهاز الإدخال وجهاز الإخراج . يُنتج هذا التغيير المستمر للمسار الكهربائي فترة طويلة جدًا قبل أن يتكرر النمط - تسلسل المفاتيح أو أبجدية الاستبدال .

يتضمن فك تشفير الرسائل المشفرة ثلاث مراحل، تختلف تعريفاتها نوعًا ما في ذلك العصر عنها في علم التشفير الحديث. [ 8 ] أولًا، تحديد النظام المستخدم، وهو في هذه الحالة جهاز إنجما؛ ثانيًا، اختراق النظام من خلال تحديد كيفية حدوث التشفير بدقة؛ ثالثًا، حل مفتاح الرسالة ، والذي يتضمن إيجاد طريقة إعداد الجهاز لرسالة معينة، أي مفتاح الرسالة . [ 9 ] اليوم ، يُفترض غالبًا أن المهاجم على دراية بكيفية عمل عملية التشفير (انظر مبدأ كيركوفس )، ويُستخدم الاختراق عادةً لحل المفتاح. مع ذلك، كانت أجهزة إنجما تحتوي على العديد من حالات التوصيل الداخلي المحتملة، مما جعل إعادة بناء الجهاز، بغض النظر عن الإعدادات المحددة، مهمة بالغة الصعوبة.

آلة إنجما

سلسلة من ثلاثة دوارات من جهاز تشفير آلة إنجما. عند تحميلها في الآلة، تتصل هذه الدوارات بلوحة الإدخال على اليمين وأسطوانة العاكس على اليسار.

كانت آلة إنجما الدوارة نظامًا ممتازًا من الناحية المحتملة. فقد ولّدت شيفرة استبدال متعددة الأبجديات ، مع فترة قبل تكرار أبجدية الاستبدال أطول بكثير من أي رسالة، أو مجموعة رسائل، يتم إرسالها باستخدام نفس المفتاح.

مع ذلك، تمثلت إحدى نقاط الضعف الرئيسية للنظام في عدم إمكانية تشفير أي حرف على نفسه. هذا يعني إمكانية استبعاد بعض الحلول المحتملة بسرعة بسبب ظهور الحرف نفسه في الموضع نفسه في كل من النص المشفر والنص الأصلي المفترض. فعلى سبيل المثال، قد ينتج عن مقارنة النص الأصلي المحتمل " Keine besonderen Ereignisse " (والذي يعني حرفيًا "لا أحداث خاصة" - وربما يكون من الأنسب ترجمته إلى "لا شيء يُذكر"؛ وهي عبارة شائعة الاستخدام في إحدى البؤر الألمانية في شمال إفريقيا) مع جزء من النص المشفر ما يلي:

استبعاد بعض المواضع للنص العادي المحتمل Keine besonderen Ereignisse
النص المشفرياحجYPديامسؤالشمالججياSجيأدبليوحلهـأناحYSياPجSمشماليو
المركز 1كهـأناشمالهـبهـSياشمالدهـRهـشمالهـRهـأناجيشمالأناSSهـ
المركز الثانيكهـأناشمالهـبهـSياشمالدهـRهـشمالهـRهـأناجيشمالأناSSهـ
المركز 3كهـأناشمالهـبهـSياشمالدهـRهـشمالهـRهـأناجيشمالأناSSهـ
الموضعان 1 و3 للنص الأصلي المحتمل مستحيلان بسبب تطابق الأحرف.

تمثل الخلايا الحمراء هذه الصدامات . المركز الثاني احتمال وارد.

بناء

تتألف آلية جهاز إنجما من لوحة مفاتيح موصولة ببطارية ولوحة أو عجلة إدخال التيار (بالألمانية: Eintrittswalze ) في الطرف الأيمن من جهاز التشفير (عادةً عبر لوحة توصيل في النسخ العسكرية). [ 10 ] تحتوي هذه اللوحة على مجموعة من 26 موصلًا تُنشئ اتصالًا كهربائيًا مع مجموعة من 26 دبوسًا زنبركيًا على الدوار الأيمن. يوفر التوصيل الداخلي لقلب كل دوار مسارًا كهربائيًا من الدبابيس على جانب إلى نقاط توصيل مختلفة على الجانب الآخر. يتصل الجانب الأيسر من كل دوار كهربائيًا بالدوار الذي على يساره. ثم يتصل الدوار الأيسر بالعاكس ( بالألمانية: Umkehrwalze ). يوفر العاكس مجموعة من 13 زوجًا من التوصيلات لإعادة التيار عبر دوارات جهاز التشفير، وفي النهاية إلى لوحة الإضاءة حيث يُضاء مصباح أسفل كل حرف. [ 11 ]

عند الضغط على أي مفتاح في لوحة المفاتيح، يتم تفعيل الحركة التدريجية ، مما يؤدي إلى تحريك الدوار الأيمن موضعًا واحدًا. ولأنه يتحرك مع كل ضغطة مفتاح، يُطلق عليه أحيانًا اسم الدوار السريع . وعندما يتعشق نتوء على هذا الدوار مع لسان على الدوار الأوسط، يتحرك هذا الأخير أيضًا؛ وبالمثل مع الدوار الأيسر ("البطيء").

توجد طرق عديدة لترتيب التوصيلات داخل كل دوار من دوارات جهاز التشفير، وبين لوحة الإدخال ولوحة المفاتيح أو لوحة التوصيل أو لوحة المصابيح. أما بالنسبة للوحة العاكس، فهناك خيارات أقل، ولكنها لا تزال كثيرة، فيما يتعلق بتوصيلاتها الكهربائية المحتملة. [ 12 ]

يمكن ضبط كل دوار من دوارات جهاز التشفير على أي من مواضعه الـ 26 الابتدائية (أي حرف من حروف الأبجدية). أما بالنسبة لأجهزة إنجما ذات الدوارات الثلاثة فقط، فيمكن اختيار تسلسلها في جهاز التشفير - والذي كان يُعرف لدى محللي الشفرات التابعين للحلفاء باسم ترتيب العجلات (WO) - من بين التسلسلات الستة الممكنة.

تسلسلات الدوار المحتملة - والمعروفة أيضًا باسم ترتيب العجلات (WO)
غادروسطيمين
أنا٢3
أنا3٢
٢أنا3
٢3أنا
3أنا٢
3٢أنا
كانت لوحة التوصيل ( Steckerbrett ) مثبتة في مقدمة الآلة، أسفل المفاتيح. في الصورة أعلاه، تم تبديل زوجين من الأحرف (A↔J وS↔O). خلال الحرب العالمية الثانية، استُخدمت عشرة أسلاك، مما ترك ستة أحرف فقط غير موصولة.

تضمنت نماذج إنجما اللاحقة حلقة أبجدية تشبه إطارًا حول قلب كل دوار. ويمكن ضبط هذه الحلقة في أي من 26 موضعًا بالنسبة لقلب الدوار. تحتوي الحلقة على شق واحد أو أكثر يتعشق مع لسان يدفع الدوار التالي إلى اليسار. [ 13 ]

وفي وقت لاحق، تم اختيار الدوارات الثلاثة لجهاز التشويش من مجموعة تضم خمسة دوارات، أو ثمانية دوارات في حالة البحرية الألمانية. احتوت حلقات الأبجدية للدوارات السادس والسابع والثامن على شقين، مما زاد من صعوبة فك التشفير رغم تقصير دورة الأبجدية البديلة.

كانت معظم أجهزة إنجما العسكرية مزودة بلوحة توصيل (بالألمانية: Steckerbrett ). تعمل هذه اللوحة على تغيير المسار الكهربائي بين لوحة المفاتيح وعجلة إدخال البيانات في جهاز التشفير، وفي الاتجاه المعاكس، بين جهاز التشفير ولوحة المصابيح. ويتم ذلك عن طريق تبديل الأحرف بشكل متبادل، فإذا تم توصيل الحرف A بالحرف فإن الضغط على المفتاح A سيؤدي إلى دخول التيار إلى جهاز التشفير عند الموضع G ، وإذا تم الضغط على فسيدخل التيار عند الموضع A. وينطبق الأمر نفسه على التيار الخارج إلى لوحة المصابيح.

لفك شفرة رسائل إنجما العسكرية الألمانية، يجب معرفة المعلومات التالية.

البنية المنطقية للجهاز (غير متغيرة)

  • التوصيلات الكهربائية بين لوحة المفاتيح (ولوحة المصابيح) ولوحة الإدخال.
  • توصيلات كل دوار.
  • عدد وموضع (مواضع) شقوق الانقلاب على حلقات الدوارات.
  • توصيل أسلاك العاكسات.

الإعدادات الداخلية (عادةً ما يتم تغييرها بوتيرة أقل من الإعدادات الخارجية)

  • اختيار الدوارات المستخدمة وترتيبها على المغزل ( Walzenlage أو "ترتيب العجلة").
  • مواضع حلقة الأبجدية بالنسبة إلى قلب كل دوار قيد الاستخدام ( Ringstellung أو "إعدادات الحلقة").

الإعدادات الخارجية (عادةً ما يتم تغييرها بشكل متكرر أكثر من الإعدادات الداخلية)

  • اتصالات لوحة التوصيل ( Steckerverbindungen أو "قيم stecker").
  • مواضع الدوار في بداية عملية تشفير نص الرسالة.

قد يُطلق على اكتشاف البنية المنطقية للجهاز اسم "فك شفرته"، وهي عملية تُجرى لمرة واحدة إلا عند إجراء تغييرات أو إضافات على الأجهزة. أما إيجاد الإعدادات الداخلية والخارجية لرسالة واحدة أو أكثر فيُطلق عليه اسم "حلها" [ 14 ] ، مع أن مصطلح "فك الشفرات" يُستخدم غالبًا لهذه العملية أيضًا.

خصائص الأمان

وفرت نماذج إنجما المختلفة مستويات أمان متفاوتة. وقد ساهم وجود لوحة التوصيل ( Steckerbrett ) في زيادة أمان التشفير بشكل كبير. يُشار إلى كل زوج من الأحرف المتصلة بسلك لوحة التوصيل باسم " أزواج التوصيل "، بينما تُسمى الأحرف غير المتصلة "أحرف ذاتية التوصيل ". [ 15 ] بشكل عام، استُخدمت إنجما غير المزودة بلوحة التوصيل في المراسلات التجارية والدبلوماسية، وكان من السهل نسبيًا فك تشفيرها يدويًا، في حين كان اختراق النسخ المزودة بلوحة التوصيل أكثر صعوبة. تمكن البريطانيون من قراءة رسائل إنجما غير المزودة بلوحة التوصيل التي أُرسلت خلال الحرب الأهلية الإسبانية ، [ 16 ] وكذلك بعض الرسائل البحرية الإيطالية التي تم تشفيرها في بداية الحرب العالمية الثانية.

كانت قوة أمان الشفرات التي أنتجتها آلة إنجما نتاجًا للأعداد الكبيرة المرتبطة بعملية التشفير.

  1. وقد أنتجت شفرة استبدال متعددة الأبجدية بفترة ( 16900 ) كانت أطول بكثير من أطول رسالة.
  2. يمكن ضبط جهاز التشويش ذو 3 دوارات بـ 26 × 26 × 26 = 17576 طريقة، وجهاز التشويش ذو 4 دوارات بـ 26 × 17576 = 456976 طريقة .
  3. مع وجود أسلاك L على لوحة التوصيل، فإن عدد الطرق التي يمكن بها تبديل أزواج الأحرف هو26!(26-2ل)!ل!2ل{\displaystyle {\tfrac {26!}{(26-2L)!\cdot L!\cdot 2^{L}}}}
    • عندما يكون L = 6، كان عدد التوليفات 100,391,791,500 ( 100 مليار) [ 17 ] ، وعندما يكون عدد التوليفات عشرة، كان 150,738,274,937,250 ( 151 تريليون) . [ 18 ]

ومع ذلك، فإن الطريقة التي استخدم بها الألمان جهاز إنجما تعني أنه إذا تم ضبط إعدادات يوم واحد (أو أي فترة زمنية يمثلها كل صف في ورقة الإعدادات)، فإنه يمكن فك تشفير بقية الرسائل الخاصة بتلك الشبكة في ذلك اليوم بسرعة. [ 19 ]

كان لأمن تشفيرات إنجما نقاط ضعف أساسية أثبتت فائدتها لمحللي التشفير.

  1. لا يمكن تشفير حرفٍ ما لنفسه، نتيجةً لخاصية العاكس. [ 20 ] وقد ساعدت هذه الخاصية كثيرًا في استخدام المقاطع النصية القصيرة - وهي أجزاء قصيرة من النص الأصلي يُعتقد أنها موجودة في مكان ما ضمن النص المشفر - ويمكن استخدامها لاستبعاد مقطع نصي قصير في موضع معين. بالنسبة لموقع محتمل، إذا تطابق أي حرف في المقطع النصي القصير مع حرف في النص المشفر في الموضع نفسه، يمكن استبعاد ذلك الموقع. [ 21 ] هذه هي الخاصية التي استغلها عالم الرياضيات والمنطق البريطاني آلان تورينج في تصميم جهاز بومب البريطاني .
  2. كانت توصيلات لوحة التوصيل متبادلة، بحيث إذا تم توصيل A بـ N، فإن N يصبح A بالمثل. هذه الخاصية هي التي دفعت عالم الرياضيات جوردون ويلشمان في بليتشلي بارك إلى اقتراح إدخال لوحة قطرية في جهاز بومب، مما يقلل بشكل كبير من عدد إعدادات الدوار غير الصحيحة التي يكتشفها جهاز بومب. [ 22 ]
  3. كانت الشقوق الموجودة في حلقات الأبجدية للدوارات من الأول إلى الخامس في مواقع مختلفة، مما ساعد محللي الشفرات على تحديد ترتيب العجلات من خلال مراقبة متى يتم قلب الدوار الأوسط بواسطة الدوار الأيمن. [ 23 ]
  4. كانت هناك نقاط ضعف، في كل من السياسات والممارسات، في طريقة استخدام بعض إصدارات إنجما.
  5. تم الكشف عن معلومات حساسة دون إشعار مسبق.

ضبط المفاتيح

تميزت آلة إنجما بميزة تشغيلية رئيسية تتمثل في كونها متناظرة (أو معكوسة ذاتيًا ). وهذا يعني أن فك التشفير كان يعمل بنفس طريقة التشفير ، بحيث عندما يتم إدخال النص المشفر ، فإن تسلسل المصابيح التي تضيء ينتج عنه النص الأصلي .

تم تحقيق ضبط متطابق للأجهزة في طرفي الإرسال والاستقبال من خلال إجراءات ضبط المفاتيح. وقد اختلفت هذه الإجراءات من وقت لآخر وبين الشبكات المختلفة . وتضمنت جداول ضبط في دليل شفرات [ 24 ] [ 25 ] وُزِّعت على جميع مستخدمي الشبكة، وجرى تغييرها بانتظام. أُرسِل مفتاح الرسالة في مؤشر [ 26 ] كجزء من مقدمة الرسالة. كما استُخدم مصطلح " مفتاح" في بليتشلي بارك لوصف الشبكة التي استخدمت جداول ضبط إنجما نفسها. في البداية، سُجِّلت هذه الجداول باستخدام أقلام رصاص ملونة، وأُعطيت أسماءً مثل الأحمر والأزرق الفاتح ، ثم أسماء طيور مثل الصقر [ 27 ] . خلال الحرب العالمية الثانية، استمرت إعدادات معظم الشبكات لمدة 24 ساعة، على الرغم من أن بعضها تغيّر بوتيرة أسرع قرب نهاية الحرب [ 28 ] . احتوت الجداول على أعمدة تُحدد، لكل يوم من أيام الشهر، الدوارات المستخدمة ومواقعها، ومواقع الحلقات، ووصلات لوحة التوصيل. لأسباب أمنية، كانت التواريخ مرتبة ترتيباً زمنياً عكسياً في أسفل الصفحة، بحيث يمكن قص كل صف وإتلافه عند الانتهاء منه. [ 29 ]

كان الجزء العلوي من ورقة الإعداد المبكرة يبدو كالتالي [ 30 ]
الألمانية : Datum ، وتعني حرفيًا " تاريخ "الألمانية: Walzenlage ، مضاءة. " الدوارات "الألمانية: Ringstellung ، وتعني حرفياً " إعدادات الخواتم "الألمانية: Steckerverbindungen ، أشعل. " إعدادات لوحة التوصيل "الألمانية: Grundstellung ، مضاءة. ' الإعدادات الأولية للدوار '
31أنا 2 3WNMHK CN IO FY JM LWراو
30III I IICKUCK IZ QT NP JY GWVQN
29IIIII IBHNFR LY OX IT BM GJXIO

حتى 15 سبتمبر 1938، [ 31 ] كان مُشغِّل الإرسال يُشير إلى مُشغِّل (أو مُشغِّلي) الاستقبال بكيفية ضبط دوّارات الإرسال، وذلك باختيار مفتاح رسالة مُكوَّن من ثلاثة أحرف (المفتاح الخاص بتلك الرسالة) وتشفيره مرتين باستخدام مواضع الحلقة الأولية المُحدَّدة (Grundstellung ) . ثم يُرسَل المؤشر الناتج المُكوَّن من ستة أحرف قبل النص المُشفَّر للرسالة. [ 32 ] لنفترض أن Grundstellung المُحدَّد هو RAO ، وأن مفتاح الرسالة المُختار المُكوَّن من ثلاثة أحرف هو IHL ، فإن المُشغِّل سيضبط الدوّارات على RAO ويُشفِّر IHL مرتين. سيُرسَل النص المُشفَّر الناتج، DQYQQT ، وعندها ستُغيَّر الدوّارات إلى مفتاح الرسالة ( IHL ) ثم تُشفَّر الرسالة نفسها. سيستخدم مُشغِّل الاستقبال Grundstellung المُحدَّد RAO لفك تشفير الأحرف الستة الأولى، ما يُنتج IHLIHL . عند رؤية مفتاح الرسالة المتكرر، سيعرفون أنه لم يكن هناك أي فساد وسيستخدمون IHL لفك تشفير الرسالة.

نشأت نقطة الضعف في إجراء المؤشر هذا من عاملين. أولهما، استخدام Grundstellung عام ؛ وقد عُدِّل هذا في سبتمبر 1938 بحيث يختار المشغل موضعه الأولي لتشفير مفتاح الرسالة، ويرسل الموضع الأولي كما هو متبوعًا بمفتاح الرسالة المشفر. أما المشكلة الثانية فكانت تكرار مفتاح الرسالة داخل المؤشر، وهو ما شكّل ثغرة أمنية خطيرة. [ 33 ] فقد تم تشفير إعداد الرسالة مرتين، مما أدى إلى وجود علاقة بين الحرف الأول والرابع، والثاني والخامس، والثالث والسادس. وقد مكّنت هذه الثغرة مكتب التشفير البولندي من اختراق نظام إنجما ما قبل الحرب في وقت مبكر من عام 1932. وفي 1 مايو 1940، غيّر الألمان الإجراءات بحيث يتم تشفير مفتاح الرسالة مرة واحدة فقط.

الجهود البريطانية

في عام ١٩٢٧، اشترت المملكة المتحدة علنًا جهاز إنجما تجاريًا. وتم تحليل طريقة عمله ونشر تقرير عنها. وعلى الرغم من أن ديلي نوكس ، أحد أبرز خبراء التشفير البريطانيين (وهو من قدامى المحاربين في الحرب العالمية الأولى ، وعضو في غرفة ٤٠ التابعة للبحرية الملكية البريطانية والمتخصصة في تحليل الشفرات )، عمل على فك الشفرات، إلا أنه لم يكن لديه سوى الرسائل التي كان يُنشئها بنفسه للتدرب عليها. بعد أن زودت ألمانيا الجانب القومي في الحرب الأهلية الإسبانية بأجهزة تجارية مُعدلة ، ومع استخدام البحرية الإيطالية (التي كانت تُساعد القوميين أيضًا) نسخة من جهاز إنجما التجاري لا تحتوي على لوحة توصيل، تمكنت بريطانيا من اعتراض رسائل البث الإذاعي. في أبريل ١٩٣٧ [ ٣٤ ] ، حقق نوكس أول فك تشفير لجهاز إنجما باستخدام تقنية أطلق عليها اسم " التثبيت" لاكتشاف أسلاك الدوار [ ٣٥ ] ، وتقنية أخرى أطلق عليها اسم "التوصيل المباشر " لحل الرسائل. [ 36 ] وقد اعتمد هذا بشكل كبير على الأكواد وعلى خبرة محلل الكلمات المتقاطعة في اللغة الإيطالية، حيث أنه ينتج عددًا محدودًا من الأحرف المتباعدة في كل مرة.

لم تكن بريطانيا قادرة على قراءة الرسائل التي بثتها ألمانيا، والتي استخدمت آلة إنجما العسكرية. [ 37 ]

إنجازات بولندية

ماريان ريجيفسكي حوالي عام 1932 ، عندما تمكن لأول مرة من فك شفرة إنجما

في عشرينيات القرن العشرين، بدأ الجيش الألماني باستخدام آلة إنجما ثلاثية الدوارات، والتي تم تعزيز أمانها عام ١٩٣٠ بإضافة لوحة توصيل. [ ٣٨ ] سعى مكتب التشفير البولندي إلى فك تشفيرها نظرًا للتهديد الذي واجهته بولندا من ألمانيا، لكن المحاولات الأولى باءت بالفشل. ونظرًا للخدمات الجليلة التي قدمها علماء الرياضيات في فك الشفرات والرموز الروسية، دعا مكتب التشفير البولندي في أوائل عام ١٩٢٩ طلاب الرياضيات في جامعة بوزنان - الذين كانوا يتقنون اللغة الألمانية نظرًا لأن المنطقة كانت تابعة لألمانيا قبل أن تُضم إلى بولندا بعد الحرب العالمية الأولى - للالتحاق بدورة في علم التشفير. [ ٣٩ ]

بعد انتهاء الدورة، وظّف المكتب بعض الطلاب للعمل بدوام جزئي في فرعٍ له في بوزنان. وفي الأول من سبتمبر عام ١٩٣٢، عُيّن عالم الرياضيات ماريان ريجيفسكي، البالغ من العمر ٢٧ عامًا ، واثنان من زملائه خريجي الرياضيات من جامعة بوزنان ، وهما هنريك زيغالسكي وجيرزي روزيكي ، في المكتب في وارسو. [ ٤٠ ] وكانت مهمتهم الأولى إعادة بناء شفرة بحرية ألمانية مؤلفة من أربعة أحرف. [ ٤١ ]

في أواخر عام 1932، طُلب من ريجيفسكي العمل لبضع ساعات يوميًا على فك شفرة إنجما. وربما بدأ عمله عليها في أواخر أكتوبر أو أوائل نوفمبر من عام 1932. [ 42 ]

طريقة ريجيفسكي المميزة

سرعان ما اكتشف ماريان ريجيفسكي نقاط الضعف الإجرائية الرئيسية لدى الألمان، والمتمثلة في تحديد إعداد مؤشر واحد ( Grundstellung ) لجميع الرسائل على الشبكة ليوم كامل، وتكرار مفتاح الرسالة الذي اختاره المشغل في المؤشر المشفر المكون من 6 أحرف. سمحت هذه الأخطاء الإجرائية لريجيفسكي بفك تشفير مفاتيح الرسائل دون معرفة أي شيء عن توصيلات الجهاز. في المثال المذكور أعلاه، حيث DQYQQT هو المؤشر المشفر، من المعروف أن الحرف الأول D والحرف الرابع Q يمثلان الحرف نفسه، مشفرين بفارق ثلاثة مواضع في تسلسل التشفير. وينطبق الأمر نفسه على Q و Q في الموضعين الثاني والخامس، و Y و T في الموضعين الثالث والسادس. استغل ريجيفسكي هذه الحقيقة من خلال جمع مجموعة كافية من الرسائل المشفرة بنفس إعداد المؤشر، وتجميع ثلاثة جداول لأزواج 1،4، و2،5، و3،6. قد يبدو كل جدول من هذه الجداول على النحو التالي:

الحرف الأولأبجدهـFجيحأناجكلمشمالياPسؤالRSتييوVدبليوXYZ
الحرف الرابعشمالSYسؤالتيأناجحأFهـXجPيولدبليوRZكجيياVمدب

يرسم المسار من الحرف الأول إلى الحرف الرابع المقابل له، ثم من ذلك الحرف كحرف أول إلى الحرف الرابع المقابل له، وهكذا حتى يتكرر الحرف الأول، مجموعة دورية . [ 43 ] يحتوي الجدول التالي على ست مجموعات دورية.

مجموعة الدراجات تبدأ من النقطة أ (9 روابط)(أ، ن، ب، ل، خ، م، ج، ف، ي، أ)
مجموعة الدراجات تبدأ من النقطة B (3 روابط)(ب، س، ز، ب)
مجموعة دورات تبدأ من النقطة C (9 روابط)(C, Y, D, Q, W, V, O, U, G, C)
مجموعة الدراجات تبدأ من النقطة E (3 روابط)(E, T, K, E)
مجموعة دورات تبدأ من H (رابط واحد)(H, H)
مجموعة دورات تبدأ من R (رابط واحد)(R, R)

أدرك ريجيفسكي أن مجموعة الدورة يجب أن تقترن بمجموعة أخرى من نفس الطول. ورغم أن ريجيفسكي لم يكن على دراية بتوصيلات الدوار أو ترتيب لوحة التوصيل، إلا أن الخطأ الألماني سمح له بتقليص عدد خوارزميات الاستبدال الممكنة إلى عدد قليل. بالنسبة للاقتران 1 و4 المذكور أعلاه، لا يوجد سوى 27 احتمالًا لخوارزميات الاستبدال في الموضعين 1 و4، أي 1 × 3 × 9.

استغل ريجيفسكي أيضًا كسل موظفي التشفير. فبينما كان يتم تشفير عشرات الرسائل من قبل عدة موظفين، إلا أن بعض هذه الرسائل كانت تحمل نفس المؤشر المشفر. هذا يعني أن كلا الموظفين اختارا نفس الأحرف الثلاثة كموضع بداية. من المفترض أن يكون هذا التصادم نادرًا مع مواضع البداية المختارة عشوائيًا، لكن موظفي التشفير الكسالى كانوا غالبًا ما يختارون مواضع بداية مثل "AAA" أو "BBB" أو "CCC". سمحت هذه الأخطاء الأمنية لريجيفسكي بفك كل من التباديل الستة المستخدمة لتشفير المؤشر.

كان ذلك الحل إنجازًا استثنائيًا. فقد أنجزه ريجيفسكي دون معرفة ترتيب لوحة التوصيل أو توصيلات الدوار. وحتى بعد حلّ الاحتمالات الستة، لم يكن ريجيفسكي يعرف كيفية ضبط لوحة التوصيل أو مواقع الدوارات. كما أن معرفة الاحتمالات الستة لم تُمكنه من قراءة أي رسائل.

الجاسوس وأسلاك الدوار

قبل أن يبدأ ريجيفسكي العمل على جهاز إنجما، كان لدى الفرنسيين جاسوس، هانز-ثيلو شميدت ، الذي كان يعمل في مكتب التشفير الألماني في برلين، وكان لديه إمكانية الوصول إلى بعض وثائق إنجما. وحتى مع الاستعانة بتلك الوثائق، لم يحرز الفرنسيون أي تقدم في فك شفرة إنجما. قرر الفرنسيون مشاركة هذه المواد مع حلفائهم البريطانيين والبولنديين. في اجتماع عُقد في ديسمبر 1931، زود الفرنسيون غويدو لانغر ، رئيس مكتب التشفير البولندي، بنسخ من بعض مواد إنجما. طلب ​​لانغر من الفرنسيين المزيد من المواد، وسرعان ما لبّى غوستاف برتراند من المخابرات العسكرية الفرنسية طلبه؛ حيث قدم برتراند مواد إضافية في مايو وسبتمبر 1932. [ 44 ] تضمنت الوثائق دليلين ألمانيين وصفحتين من مفاتيح إنجما اليومية. [ 45 ] [ 46 ]

في ديسمبر 1932، زوّد المكتب ريجيفسكي ببعض الكتيبات الألمانية والمفاتيح الشهرية. مكّنت هذه المواد ريجيفسكي من تحقيق "أحد أهم الإنجازات في تاريخ علم التشفير " [ 47 ] باستخدام نظرية التباديل والمجموعات لفك تشفير جهاز إنجما. [ 48 ] [ 49 ]

كان بإمكان ريجيفسكي تحليل حركة البيانات المشفرة ليوم كامل وحساب التباديل في المواضع الستة المتسلسلة المستخدمة لتشفير المؤشر. ولأن ريجيفسكي كان يمتلك مفتاح التشفير لذلك اليوم، فقد عرف تبديل لوحة التوصيل واستطاع استخراجه كعامل مشترك. افترض أن تبديل لوحة المفاتيح هو نفسه المستخدم في جهاز إنجما التجاري، فاستخرجه كعامل مشترك. كان يعرف ترتيب الدوارات، وإعدادات الحلقة، وموضع البداية. وضع مجموعة من المعادلات التي تُمكّنه من حساب توصيلات الدوار الأيمن بافتراض ثبات الدوارين على اليسار. [ 50 ]

حاول حل المعادلات، لكنه فشل بسبب النتائج غير المتسقة. وبعد تفكير، أدرك أن أحد افتراضاته لا بد أن يكون خاطئاً.

اكتشف ريجيفسكي أن التوصيلات بين لوحة مفاتيح آلة إنجما العسكرية وحلقة الإدخال لم تكن، كما هو الحال في آلة إنجما التجارية، مرتبةً وفقًا لترتيب مفاتيح الآلة الكاتبة الألمانية. وقد توصل إلى تخمين صحيح وموفق بأنها مرتبة أبجديًا. [ 51 ] أُصيب البريطاني ديلي نوكس بالدهشة عندما علم، في يوليو 1939، أن هذا الترتيب بهذه البساطة. [ 52 ] [ 53 ]

بناءً على هذا الافتراض الجديد، نجح ريجيفسكي في تحديد توصيلات الدوّار الأيمن. وفي الشهر التالي، استخدمت عملية التشفير دوّارًا مختلفًا في الموضع الأيمن، لذا استخدم ريجيفسكي المعادلات نفسها لتحديد توصيلاته. وبمعرفة هذه الدوّارات، تم تحديد توصيلات الدوّار الثالث المتبقي وتوصيلات العاكس. وبذلك، ودون الحاجة إلى فك تشفير أي دوّار على حدة، تمكّن ريجيفسكي من تحديد البنية المنطقية للجهاز.

ثم قام مكتب التشفير البولندي بصنع بعض النسخ المتماثلة من آلة إنجما؛ وقد أطلق على هذه النسخ اسم "نسخ إنجما المزدوجة" .

طريقة الشواء

أصبح لدى البولنديين الآن أسرار توصيلات الجهاز، لكنهم ما زالوا بحاجة إلى تحديد المفاتيح اليومية لحركة البيانات المشفرة. سيقوم البولنديون بفحص حركة بيانات إنجما واستخدام طريقة الخصائص لتحديد التباديل الستة المستخدمة للمؤشر. ثم سيستخدمون طريقة الشبكة لتحديد الدوار الأيمن وموقعه. سيتعقد هذا البحث بسبب تبديل لوحة التوصيل، لكن هذا التبديل لم يبدل سوى ستة أزواج من الأحرف - وهو ما لا يكفي لتعطيل البحث. كما تحدد طريقة الشبكة توصيلات لوحة التوصيل. يمكن أيضًا استخدام طريقة الشبكة لتحديد الدوارين الأوسط والأيسر وإعداداتهما (وكانت هذه المهام أبسط لعدم وجود لوحة توصيل)، لكن البولنديين قاموا في النهاية بتجميع فهرس لـ 4056 تبديلًا ممكنًا لـ Q ( 3×2×26×26=4056 تبديلًا، بما في ذلك تبديل العاكس وتبديلين للدوار الأيسر)، لذا يمكنهم ببساطة البحث عن الإجابة. 

السر الوحيد المتبقي من المفتاح اليومي هو إعدادات الرنين، وسيلجأ البولنديون إلى أسلوب التجربة والخطأ لحل هذه المشكلة . تبدأ معظم الرسائل بالأحرف الثلاثة "ANX" ( حيث تعني كلمة " an " في الألمانية "إلى"، ويُستخدم الحرف "X" كمسافة). قد يتطلب الأمر ما يقارب 26×26×26=17576 محاولة، لكن ذلك كان ممكنًا. بمجرد العثور على إعدادات الرنين، سيتمكن البولنديون من قراءة حركة البيانات اليومية.

سهّل الألمان الأمر على البولنديين في البداية. إذ لم يتغير ترتيب الدوارات إلا كل ثلاثة أشهر، ما أغنا عن عناء البحث عنه. لاحقًا، بدأ الألمان بتغييره شهريًا، لكن ذلك لم يُسبب مشكلة تُذكر. وفي نهاية المطاف، أصبح الألمان يُغيرون ترتيب الدوارات يوميًا، وفي أواخر الحرب (بعد احتلال بولندا) أصبح من الممكن تغييره خلال النهار.

واصل البولنديون تحسين أساليبهم بينما واصل الألمان تحسين إجراءاتهم الأمنية.

أطوال الدورات الثابتة وفهرس البطاقات

جهاز قياس دورات الأرقام ، الذي ابتكره ريجيفسكي في منتصف ثلاثينيات القرن العشرين لتصنيف بنية دورة تباديل آلة إنجما . 1: غطاء الدوار مغلق، 2: غطاء الدوار مفتوح، 3: مقاومة متغيرة، 4: مصابيح متوهجة، 5: مفاتيح، 6: حروف.

أدرك ريجيفسكي أنه على الرغم من تغيير الأحرف في مجموعات الدورات بواسطة لوحة التوصيل، إلا أن عدد الدورات وأطوالها لم تتأثر - في المثال أعلاه، ست مجموعات دورات بأطوال 9، 9، 3، 3، 1، و1. ووصف هذا الهيكل الثابت بأنه سمة مميزة لضبط المؤشر. لم يكن هناك سوى 105,456 إعدادًا ممكنًا للدوار. [ 54 ] [ 55 ] لذلك شرع البولنديون في إنشاء فهرس بطاقات لأنماط الدورات هذه. [ 56 ]

تتجنب طريقة طول الدورة استخدام الشبكة. يقوم فهرس البطاقات بفهرسة طول الدورة لجميع نقاط البداية (باستثناء عمليات التبديل التي تحدث أثناء تشفير المؤشر). يتم فحص حركة المرور اليومية لاكتشاف الدورات في التباديل. يتم الرجوع إلى فهرس البطاقات للعثور على نقاط البداية الممكنة. يوجد ما يقرب من مليون تركيبة ممكنة لطول الدورة و105,456 نقطة بداية فقط. بعد العثور على نقطة بداية، يستخدم البولنديون نسخة مزدوجة من إنجما لتحديد الدورات عند نقطة البداية تلك بدون لوحة توصيل. ثم يقارن البولنديون تلك الدورات بالدورات مع لوحة التوصيل (المجهولة) ويحلون تبديل لوحة التوصيل (تشفير استبدال بسيط). بعد ذلك، يمكن للبولنديين العثور على السر المتبقي لإعدادات الحلقة باستخدام طريقة ANX.

كانت المشكلة تكمن في تجميع فهرس البطاقات الكبير.

ابتكر ريجيفسكي، في عام 1934 أو 1935، آلةً لتسهيل إعداد الفهرس، وأطلق عليها اسم " السيكلومتر" . تتألف هذه الآلة من مجموعتين من الدوارات... موصولتين بأسلاك يمر عبرها التيار الكهربائي. كان الدوار N في المجموعة الثانية متأخرًا بثلاثة أحرف عن الدوار N في المجموعة الأولى، بينما كان الدواران L وM في المجموعة الثانية مضبوطين دائمًا بنفس طريقة ضبطهما في المجموعة الأولى. [ 57 ] وذكر ريجيفسكي أن إعداد هذا الفهرس باستخدام السيكلومتر كان "شاقًا واستغرق أكثر من عام، ولكن بمجرد الانتهاء منه، أصبح الحصول على المفاتيح اليومية مسألة [حوالي خمس عشرة] دقيقة". [ 58 ]

إلا أنه في الأول من نوفمبر عام 1937، قام الألمان بتغيير عاكس جهاز إنجما ، مما استلزم إنتاج فهرس جديد - "وهي مهمة استغرقت [كما يقول ريجيفسكي]، بفضل خبرتنا الأكبر، أقل من عام على الأرجح". [ 58 ]

توقفت هذه الطريقة المميزة عن العمل مع رسائل إنجما البحرية الألمانية في 1 مايو 1937، عندما تم تغيير إجراء المؤشر إلى إجراء يتضمن دفاتر شفرات خاصة (انظر إنجما البحرية الألمانية ثلاثية الدوارات أدناه). [ 59 ] والأسوأ من ذلك، أنه في 15 سبتمبر 1938 توقفت عن العمل مع رسائل الجيش الألماني وسلاح الجو الألماني (لوفتفافه) لأنه أصبح على المشغلين حينها اختيار إعداد الدوار الأولي ( Grundstellung ) لكل رسالة على حدة. ورغم أن مفاتيح رسائل الجيش الألماني كانت لا تزال تُشفّر مرتين، إلا أن مفاتيح اليوم لم تكن تُشفّر مرتين بنفس الإعداد الأولي، وبالتالي لم يعد من الممكن العثور على هذه الميزة أو استغلالها.

أوراق مثقبة

ورقة زيغالسكي

على الرغم من أن طريقة الخصائص لم تعد فعّالة، إلا أن تضمين مفتاح الرسالة المشفرة مرتين أدى إلى ظاهرة استغلها محلل الشفرات هنريك زيغالسكي. في بعض الأحيان (رسالة واحدة تقريبًا من كل ثماني رسائل)، كان أحد الأحرف المتكررة في مفتاح الرسالة يُشفّر إلى الحرف نفسه في كلتا الحالتين. سُميت هذه الحالات "ساميتشكي" [ 60 ] (وهي كلمة إنجليزية تعني "إناث " - وهو مصطلح استُخدم لاحقًا في بليتشلي بارك). [ 61 ] [ 62 ]

عدد محدود فقط من إعدادات التشفير كان يُنتج رموزًا أنثوية، وكان من الممكن تحديدها من خلال فهرس البطاقات. فإذا كانت الأحرف الستة الأولى من النص المشفر هي S ZV S IK ، يُطلق عليها رمز أنثوي من 1 إلى 4؛ وإذا كانت W H OE H S ، تُطلق عليها رمز أنثوي من 2 إلى 5؛ وإذا كانت AS W CR W ، تُطلق عليها رمز أنثوي من 3 إلى 6. سُميت هذه الطريقة " نيتز " (من Netzverfahren ، أي "طريقة الشبكة")، أو طريقة أوراق زيغالسكي ، لأنها استخدمت أوراقًا مثقبة ابتكرها، مع العلم أنه في بليتشلي بارك لم يُستخدم اسم زيغالسكي لأسباب أمنية. [ 63 ] كان يلزم حوالي عشرة رموز أنثوية من رسائل اليوم الواحد لتحقيق النجاح.

كانت هناك مجموعة من 26 ورقة من هذه الأوراق لكل ترتيب من ترتيبات العجلات الستة الممكنة . كل ورقة كانت مخصصة للدوار الأيسر (الأبطأ حركة). تمثل المصفوفات 51×51 على الأوراق 676 موضعًا ابتدائيًا ممكنًا للدوارين الأوسط والأيمن. احتوت الأوراق على حوالي 1000 ثقب في المواضع التي يمكن أن تظهر فيها أنثى. [ 64 ] يتم وضع مجموعة الأوراق الخاصة برسائل ذلك اليوم فوق بعضها البعض في جهاز الأوراق المثقبة . كتب ريجيفسكي عن كيفية تشغيل الجهاز:

عندما تُركّب الصفائح فوق بعضها البعض وتُحرّك بالتسلسل والطريقة الصحيحين بالنسبة لبعضها، وفقًا لبرنامج مُحدّد بدقة، يتناقص عدد الفتحات المرئية تدريجيًا. وإذا توفرت كمية كافية من البيانات، تبقى في النهاية فتحة واحدة، ربما تُشير إلى الحالة الصحيحة، أي إلى الحل. ومن موضع الفتحة، يُمكن حساب ترتيب الدوّارات، وإعداد حلقاتها، وبمقارنة أحرف مفاتيح التشفير مع الأحرف الموجودة في الآلة، يُمكن أيضًا حساب التبديل S؛ أي مفتاح التشفير الكامل. [ 65 ]

تم قطع الثقوب في الصفائح بدقة متناهية باستخدام شفرات الحلاقة، وفي الأشهر الثلاثة التي سبقت النكسة الكبرى التالية، لم يتم إنتاج مجموعات الصفائح إلا لاثنين فقط من طلبات العجلات الستة المحتملة. [ 66 ]

قنبلة بولندية

بعد أن أصبحت طريقة ريجيفسكي القائمة على الخصائص غير مجدية، اخترع جهازًا كهروميكانيكيًا أُطلق عليه اسم " القنبلة التشفيرية". احتوت كل آلة على ست مجموعات من دوارات إنجما، تمثل المواضع الستة للمفتاح الثلاثي الأحرف المتكرر. وكما هو الحال في طريقة زيغالسكي الورقية، اعتمدت القنبلة على وجود أحرف مؤنثة ، ولكنها لم تتطلب سوى ثلاثة أحرف مؤنثة بدلًا من عشرة تقريبًا في الطريقة الورقية. تم بناء ست قنابل [ 67 ] ، واحدة لكل ترتيب من ترتيبات العجلات الممكنة آنذاك . أجرت كل قنبلة تحليلًا شاملًا (باستخدام القوة الغاشمة) لـ 17576 مفتاح رسالة محتمل [ 68 ] .

كتب ريجيفسكي عن الجهاز:

ابتكرت طريقة القنبلة في خريف عام 1938، وتتمثل أساسًا في أتمتة وتسريع عملية إعادة بناء المفاتيح اليومية. كل قنبلة تشفيرية (صُنعت ست قنابل في وارسو لمكتب التشفير Biuro Szyfrów قبل سبتمبر 1939) كانت عبارة عن مجموعة كهربائية من ست آلات إنجما. وقد حلت هذه الطريقة محل حوالي مئة عامل، واختصرت وقت الحصول على المفتاح إلى ساعتين تقريبًا. [ 69 ]

نقلت الرسالة المشفرة المعلومات الأساسية بشكل واضح، لذلك عندما عثر جهاز فك التشفير على تطابق، كشف عن ترتيب الدوار، ومواقع الدوار، وإعدادات الحلقة. السر الوحيد المتبقي كان تبديل لوحة التوصيل.

انتكاسة كبيرة

في 15 ديسمبر 1938، زاد الجيش الألماني من تعقيد تشفير آلة إنجما بإضافة دوّارين جديدين (الرابع والخامس). أدى ذلك إلى زيادة عدد أوامر العجلات الممكنة من 6 إلى 60. [ 70 ] لم يتمكن البولنديون حينها إلا من قراءة نسبة ضئيلة من الرسائل التي لم تستخدم أيًا من الدوّارين الجديدين. لم تكن لديهم الموارد الكافية لتصنيع 54 قنبلة إضافية أو إنتاج 58 مجموعة من أوراق زيغالسكي. تلقى مستخدمو إنجما الآخرون الدوّارين الجديدين في الوقت نفسه. مع ذلك، وحتى 1 يوليو 1939، استمر جهاز الأمن (SD) - جهاز استخبارات قوات الأمن الخاصة والحزب النازي - في استخدام أجهزته بالطريقة القديمة مع ضبط المؤشر نفسه لجميع الرسائل. سمح هذا لريجيفسكي بإعادة استخدام طريقته السابقة، وبحلول مطلع العام تقريبًا، كان قد أتقن توصيلات الدوّارين الجديدين. [ 70 ] في الأول من يناير عام 1939، زاد الألمان عدد وصلات لوحة التوصيل من خمسة إلى ثمانية إلى ما بين سبعة وعشرة، مما جعل طرق فك التشفير الأخرى أكثر صعوبة. [ 58 ]

كتب ريجيفسكي، في نقده للملحق 1، المجلد 1 (1979)، للتاريخ الرسمي للمخابرات البريطانية في الحرب العالمية الثانية:

عثرنا سريعًا على الأسلاك داخل الدوارات الجديدة، لكن إدخالها رفع عدد التسلسلات الممكنة للدوارات من 6 إلى 60، وبالتالي زاد من صعوبة العثور على المفاتيح عشرة أضعاف. لذا، لم يكن التغيير نوعيًا بل كميًا. كنا سنضطر إلى زيادة عدد الأفراد بشكل ملحوظ لتشغيل القنابل، وإنتاج الصفائح المثقبة، والتعامل معها. [ 71 ] [ 72 ]

الحرب العالمية الثانية

الإفصاحات البولندية

مع ازدياد احتمالية نشوب حرب في عام ١٩٣٩، تعهدت بريطانيا وفرنسا بدعم بولندا في حال اتخاذ أي إجراء يهدد استقلالها. [ ٧٣ ] وفي أبريل، انسحبت ألمانيا من معاهدة عدم الاعتداء الألمانية البولندية الموقعة في يناير ١٩٣٤. وإدراكًا منها لما قد يحدث، قررت هيئة الأركان العامة البولندية مشاركة نتائج عملها على فك شفرة إنجما مع حلفائها الغربيين. وكتب ماريان ريجيفسكي لاحقًا:

لم تكن الصعوبات التي واجهناها (كما أشار هاري هينسلي، صعوبات التشفير) هي التي دفعتنا للعمل مع البريطانيين والفرنسيين، بل كان الوضع السياسي المتدهور هو السبب الوحيد. ولو لم تكن لدينا أي صعوبات على الإطلاق، لكنا شاركنا إنجازاتنا مع حلفائنا، بل وربما أكثر من ذلك، كمساهمة منا في الكفاح ضد ألمانيا. [ 71 ] [ 74 ]

في مؤتمر عُقد قرب وارسو يومي 26 و27 يوليو/تموز 1939، كشف البولنديون للفرنسيين والبريطانيين أنهم تمكنوا من فك شفرة إنجما، وتعهدوا بتزويد كلٍّ منهما بنسخة مُعاد بناؤها من إنجما، بالإضافة إلى تفاصيل تقنياتهم ومعداتهم لحلّها، بما في ذلك صفائح زيغالسكي المُثقّبة وقنبلة ريجيفسكي التشفيرية . [ 75 ] في المقابل، تعهد البريطانيون بإعداد مجموعتين كاملتين من صفائح زيغالسكي لجميع أوامر العجلات الستين المُحتملة. [ 76 ] كان ديلي نوكس عضوًا في الوفد البريطاني، وقد علّق على هشاشة النظام البولندي الذي يعتمد على التكرار في المؤشر، لأنه قد "يُلغى في أي لحظة". [ 77 ] في أغسطس/آب، أُرسلت نسختان بولنديتان مُطابقتان من إنجما إلى باريس، ومنها أخذ غوستاف برتراند إحداهما إلى لندن، وسلّمها إلى ستيوارت مينزيس من جهاز المخابرات السرية البريطاني في محطة فيكتوريا . [ 78 ]

كتب غوردون ويلشمان، الذي أصبح رئيسًا للوحدة رقم 6 في بليتشلي بارك:

لم يكن مشروع Hut 6 Ultra ليُكتب له النجاح لولا أننا تعلمنا من البولنديين، في الوقت المناسب تماماً، تفاصيل كل من النسخة العسكرية الألمانية من آلة إنجما التجارية، وإجراءات التشغيل التي كانت تُستخدم. [ 79 ]

كتب بيتر كالفوكوريسي ، الذي أصبح رئيس قسم سلاح الجو الألماني في الكوخ رقم 3، عن المساهمة البولندية:

النقطة الوحيدة التي لا تزال محل نقاش هي: ما مدى قيمة ذلك؟ وفقًا لأفضل الخبراء المؤهلين، فقد ساهم ذلك في تسريع فك شفرة إنجما ربما بسنة. لم يتبنَّ البريطانيون التقنيات البولندية، لكنهم استفادوا منها. [ 80 ]

الشرطي برونو

في الخامس من سبتمبر عام ١٩٣٩، بدأ مكتب التشفير الاستعدادات لإجلاء الموظفين والمعدات الرئيسية من وارسو. وسرعان ما نقلهم قطار إجلاء خاص، يُعرف باسم "إيكيلون إف"، شرقًا ثم جنوبًا. وبحلول الوقت الذي صدرت فيه الأوامر لمكتب التشفير بعبور الحدود إلى رومانيا الحليفة في السابع عشر من سبتمبر، كانوا قد دمروا جميع الوثائق والمعدات الحساسة، ولم يتبق لديهم سوى شاحنة واحدة مكتظة. صادر ضابط روماني الشاحنة عند الحدود، وفصل العسكريين عن المدنيين. مستغلين حالة الارتباك، تجاهل علماء الرياضيات الثلاثة تعليمات الضابط الروماني. توقعوا أن يتم التعرف عليهم في معسكر اعتقال من قبل الشرطة الأمنية الرومانية، التي كان لدى جهازي الاستخبارات الألمانية ( أبفير) وجهاز الأمن (إس دي) مخبرين فيها. [ ٨١ ]

توجه علماء الرياضيات إلى أقرب محطة قطار، وصرفوا النقود، واشتروا التذاكر، واستقلوا أول قطار متجه جنوبًا. بعد نحو اثنتي عشرة ساعة، وصلوا إلى بوخارست، في الطرف الآخر من رومانيا، حيث توجهوا إلى السفارة البريطانية. ولما طلب منهم البريطانيون "العودة خلال أيام قليلة"، حاولوا بعد ذلك التوجه إلى السفارة الفرنسية، مُعرّفين أنفسهم بأنهم "أصدقاء بوليك" (الاسم الرمزي البولندي لبرتراند)، وطلبوا التحدث مع ضابط عسكري فرنسي. اتصل عقيد في الجيش الفرنسي بباريس، ثم أصدر تعليمات بمساعدة البولنديين الثلاثة على الإجلاء إلى باريس. [ 81 ]

في 20 أكتوبر 1939، في محطة الاستخبارات الإلكترونية PC Bruno خارج باريس، استأنف علماء التشفير البولنديون العمل على شفرات إنجما الألمانية، بالتعاون مع بليتشلي بارك. [ 82 ]

عمل مركز برونو للحاسوب وبليتشلي بارك بتعاون وثيق، وتواصلا عبر خط تلغراف مؤمّن باستخدام مفاتيح إنجما المزدوجة. في يناير 1940، أمضى آلان تورينج عدة أيام في مركز برونو للحاسوب يتشاور مع زملائه البولنديين. كان قد أحضر للبولنديين مجموعة كاملة من أوراق زيغالسكي التي قام جون جيفريز بثقبها في بليتشلي بارك باستخدام معلومات قدمها البولنديون، وفي 17 يناير 1940، حقق البولنديون أول اختراق لشبكة إنجما في زمن الحرب - وذلك منذ 28 أكتوبر 1939. [ 83 ] ومنذ ذلك الحين وحتى سقوط فرنسا في يونيو 1940، تم حل 17% من مفاتيح إنجما التي عثر عليها الحلفاء في مركز برونو للحاسوب . [ 84 ]

قبيل بدء هجومهم في 10 مايو 1940 على البلدان المنخفضة وفرنسا، أجرى الألمان التغيير المرتقب في إجراءات التشفير، حيث أوقفوا نسخ مفتاح الرسالة المشفرة. هذا يعني أن طريقة ورقة زيغالسكي لم تعد فعّالة. [ 85 ] [ 86 ] وبدلاً من ذلك، اضطر محللو الشفرات إلى الاعتماد على استغلال نقاط ضعف المشغلين الموضحة أدناه، ولا سيما ثغرات "cillies" وتلميح "Herivel" .

بعد هدنة يونيو الفرنسية الألمانية، استأنف الفريق البولندي المختص بفك التشفير عمله في "المنطقة الحرة" جنوب فرنسا، [ 87 ] وإن لم يكن على الأرجح فك شفرة إنجما. [ 88 ] وصل ماريان ريجيفسكي وهنريك زيغالسكي، بعد معاناة طويلة ورحلات محفوفة بالمخاطر وسجن في إسبانيا، إلى بريطانيا في نهاية المطاف، [ 89 ] حيث تم تجنيدهما في الجيش البولندي وتكليفهما بفك الشفرات اليدوية الألمانية التابعة لقوات الأمن الخاصة (SS) وجهاز الأمن (SD) في منشأة إشارات بولندية في بوكسمور ، هيرتفوردشاير. ونظرًا لوجودهما في فرنسا المحتلة، اعتُبرت دعوتهما للعمل في بليتشلي بارك محفوفة بالمخاطر. [ 90 ]

بعد الاحتلال الألماني لفرنسا الفيشية ، أُسر عدد من العاملين في شركة الكمبيوتر برونو على يد الألمان. وعلى الرغم من الظروف القاسية التي احتُجز فيها بعضهم، لم يفصح أي منهم عن سر فك شفرة إنجما. [ 91 ]

أوجه القصور التشغيلية

بصرف النظر عن بعض الخصائص المتأصلة غير المثالية في جهاز إنجما، تمثلت نقاط ضعف النظام عمليًا في العدد الهائل من الرسائل وبعض طرق استخدامه. يقوم المبدأ الأساسي لهذا النوع من آلات التشفير على تقديم سلسلة من التحويلات التي يصعب على محلل الشفرات التنبؤ بها. إلا أن بعض التعليمات الموجهة للمشغلين، وإهمالهم، كان له أثر معاكس. لولا هذه العيوب التشغيلية، لكان من شبه المؤكد أن إنجما لم تُفك شفرتها. [ 92 ]

تضمنت أوجه القصور التي استغلها محللو الشفرات التابعون للحلفاء ما يلي:

  • إنتاج دليل تدريبي مبكر لجهاز إنجما يحتوي على مثال للنص الأصلي ونصه المشفر الحقيقي، بالإضافة إلى مفتاح الرسالة ذي الصلة. عندما حصل ريجيفسكي على هذا الدليل في ديسمبر 1932، "سهّل ذلك [إعادة بناء جهاز إنجما] إلى حد ما". [ 85 ]
  • تكرار مفتاح الرسالة كما هو موضح في طريقة خصائص ريجيفسكي ، أعلاه. (ساعد هذا في حل ريجيفسكي لدائرة إنجما في عام 1932، واستمر حتى مايو 1940.)
  • كان استخدام نفس التعبيرات النمطية بشكل متكرر في الرسائل مثالاً مبكراً لما أطلق عليه بليتشلي بارك لاحقاً اسم " الرسائل المكررة ". كتب ريجيفسكي: "... اعتمدنا على حقيقة أن معظم الرسائل بدأت بالأحرف ANX - وهي كلمة ألمانية تعني "إلى"، متبوعة بالحرف X كفاصل". [ 93 ]
  • استُخدمت مفاتيح يسهل تخمينها، مثل AAA أو BBB ، أو تسلسلات تعكس تخطيط لوحة مفاتيح إنجما، مثل "ثلاثة مفاتيح [كتابة] متجاورة [أو] متقابلة قطريًا..." [ 94 ]. في بليتشلي بارك، كانت هذه الحالات تُسمى "سيلي" . [ 95 ] [ 96 ] تضمنت "السيلي" في تشغيل جهاز إنجما ذي الدوارات الأربعة التابع لجهاز الاستخبارات العسكرية الألمانية أسماءً من أربعة أحرف وكلمات بذيئة ألمانية. في بعض الأحيان، مع الرسائل متعددة الأجزاء، لم يكن المشغل يُدخل مفتاحًا لجزء لاحق من الرسالة، بل كان يترك الدوارات كما كانت في نهاية الجزء السابق، لتصبح مفتاح الرسالة للجزء التالي. [ 97 ]
  • كان يحتوي على ثلاثة دوارات مختلفة فقط للمواقع الثلاثة في جهاز التشويش. (استمر هذا حتى ديسمبر 1938، عندما زاد إلى خمسة ثم إلى ثمانية لحركة الملاحة البحرية في عام 1940.)
  • باستخدام ستة أسلاك توصيل فقط، مما ترك 14 حرفًا بدون توصيل . (استمر هذا حتى يناير 1939 عندما زاد عدد الأسلاك، مما ترك عددًا قليلاً فقط من الأحرف بدون توصيل.)

ومن بين أوجه القصور المفيدة الأخرى التي اكتشفها محللو الشفرات البريطانيون، ثم الأمريكيون لاحقاً، ما يلي، والتي اعتمد الكثير منها على الحل المتكرر لشبكة معينة:

  • ممارسة إعادة إرسال رسالة بصيغة متطابقة، أو شبه متطابقة، على شبكات تشفير مختلفة. إذا تم إرسال رسالة باستخدام كل من تشفير منخفض المستوى تمكن بليتشلي بارك من فكه يدويًا، وباستخدام إنجما، فإن فك التشفير يوفر أساسًا ممتازًا لفك تشفير إنجما. [ 98 ]
  • بالنسبة للآلات التي كان فيها عدد الدوارات المتاحة يفوق عدد الفتحات المخصصة لها، نصّ أحد القواعد في بعض الشبكات على عدم وضع أي دوار في نفس الفتحة في جهاز التشويش كما كان عليه في التكوين السابق مباشرة. وقد قلّل هذا من عدد طلبات العجلات التي كان يجب تجربتها. [ 99 ]
  • عدم السماح بتكرار طلب العجلات في ورقة الإعدادات الشهرية. هذا يعني أنه عند العثور على المفاتيح بشكل منتظم، يمكن تحقيق وفورات في استبعاد طلبات العجلات المحتملة. [ 100 ]
  • كان الشرط المطبق على مشغلي القوات الجوية هو عدم توصيل أي حرف بحرف مجاور له في الأبجدية على لوحة التوصيل. وقد ساهم هذا في تقليل مشكلة تحديد توصيلات لوحة التوصيل، وتمت أتمتته في بعض طائرات "بومب" باستخدام جهاز فصل التوصيلات المتتالية (CSKO). [ 101 ]
  • الممارسة غير الدقيقة التي توقعها جون هيريفيل بعد وصوله إلى بليتشلي بارك في يناير 1940. فكّر في الإجراءات العملية التي سيضطر مشغل جهاز إنجما إلى اتخاذها، والاختصارات التي قد يستخدمها. اعتقد أنه بعد ضبط حلقات الأبجدية على الإعداد المحدد، وإغلاق الغطاء، قد لا يُدير المشغل الدوارات أكثر من بضع خانات لاختيار الجزء الأول من المؤشر. في البداية، لم يبدُ هذا صحيحًا، ولكن بعد التغييرات التي طرأت في مايو 1940، أثبتت ما عُرفت باسم " نصيحة هيريفيل" فائدتها الكبيرة. [ 95 ] [ 102 ] [ 103 ]
  • ممارسة إعادة استخدام بعض أعمدة أوامر العجلات، أو إعدادات الحلقات، أو توصيلات لوحة التوصيل من الأشهر السابقة. وقد أُطلق على الاختصار التحليلي الناتج اسم " باركيريزموس " في بليتشلي بارك ، نسبةً إلى ريج باركر، الذي لاحظ هذه الظاهرة من خلال حفظه الدقيق للسجلات. [ 104 ]
  • إعادة استخدام أحد التبديلات في شفرة الأرصاد الجوية التابعة للقوات الجوية الألمانية كتبديل لمفتاح التشفير في جهاز إنجما لهذا اليوم. [ 105 ]

تذكرت مافيس ليفر ، وهي عضوة في فريق ديلي نوكس ، مناسبةً وردت فيها رسالة غير عادية من البحرية الإيطالية، والتي أدى استغلالها إلى انتصار البريطانيين في معركة كيب ماتابان .

العائق الوحيد في جهاز إنجما، بالطبع، هو أنه عند الضغط على حرف A ، يمكنك الحصول على جميع الأحرف الأخرى باستثناء A. التقطتُ هذه الرسالة، وكنتُ معتادًا على النظر إلى الأشياء واتخاذ قرارات فورية ، فقلتُ في نفسي: "هناك خطأ ما. ماذا فعل هذا الشخص؟ لا يوجد حرف L واحد في هذه الرسالة". لقد طُلب من زميلي إرسال رسالة وهمية، وكان قد أشعل سيجارة للتو وضغط على آخر مفتاح في لوحة المفاتيح، وهو حرف L. لذا كان هذا هو الحرف الوحيد الذي لم يظهر. لقد حصلنا على أكبر شفرة سرية لدينا على الإطلاق، وكانت الشفرة LLLL ، عبر الرسالة بأكملها، وهذا ما أعطانا التوصيلات الجديدة للعجلة الدوارة. هذا هو نوع العمل الذي تدربنا عليه. البحث بشكل غريزي عن خطأ ما أو عن شخص ارتكب حماقة وخالف القواعد. [ 106 ]

تميل جلسات الاستجواب التي أجريت بعد الحرب مع متخصصي التشفير الألمان ، كجزء من مشروع TICOM ، إلى دعم وجهة النظر القائلة بأن الألمان كانوا على دراية تامة بأن لغز إنجما غير الموصول قابل للحل نظرياً، لكنهم اعتقدوا أن لغز إنجما الموصول لم يتم حله. [ 4 ]

فك التشفير القائم على الشفرات

تم استخدام مصطلح "crib" في بليتشلي بارك للدلالة على أي نص عادي معروف أو نص عادي مشتبه به في مرحلة ما من رسالة مشفرة.

أدركت مدرسة الشفرات والرموز الحكومية البريطانية (GC&CS)، قبل انتقالها إلى بليتشلي بارك، أهمية توظيف علماء الرياضيات والمنطق للعمل في فرق فك الشفرات. بدأ آلان تورينج العمل في GC&CS بدوام جزئي تقريبًا في وقت أزمة ميونيخ عام 1938. [ 107 ] كما تلقى جوردون ويلشمان، وهو عالم رياضيات آخر من كامبريدج، تدريبًا أوليًا في عام 1938، [ 108 ] والتحق كلاهما ببليتشلي بارك في 4 سبتمبر 1939، في اليوم التالي لإعلان بريطانيا الحرب على ألمانيا.

اعتمد معظم النجاح البولندي على التكرار داخل المؤشر. ولكن بمجرد انتقال تورينج إلى بليتشلي بارك - حيث انضم في البداية إلى ديلي نوكس في قسم الأبحاث - شرع في البحث عن طرق لا تعتمد على هذا الضعف، حيث توقعوا بشكل صحيح أن الجيش والقوات الجوية الألمانية قد يحذون حذو البحرية الألمانية في تحسين نظام المؤشر الخاص بهم.

استخدم البولنديون شكلاً مبكراً من فك التشفير القائم على الشفرات في الأيام التي كانت فيها لوحة التوصيل تحتوي على ستة أسلاك فقط. [ 59 ] عُرفت هذه التقنية باسم طريقة الأربعين صرخة صرخة للسبب التالي: عندما تكون الرسالة استكمالاً لرسالة سابقة، يبدأ النص الأصلي بـ FORT (من كلمة Fortsetzung ، والتي تعني "استكمال") متبوعاً بوقت الرسالة الأولى مكرراً مرتين بين حرف Y. في ذلك الوقت، كانت الأرقام تُمثل بالأحرف الموجودة في الصف العلوي من لوحة مفاتيح إنجما. لذا، كانت عبارة "استكمال الرسالة المرسلة الساعة 2330" تُكتب FORTYWEEPYYWEEPY .

الصف العلوي من لوحة مفاتيح إنجما والأرقام التي تمثلها
سؤالدبليوهـRتيZيوأناياP
1234567890

كانت الأسرار أساسية في المنهج البريطاني لحل مفاتيح إنجما، لكن تخمين النص الأصلي للرسالة كان يتطلب مهارة عالية. لذلك، في عام 1940، أنشأ ستيوارت ميلنر-باري غرفة أسرار خاصة في الكوخ رقم 8. [ 109 ] [ 110 ]

كان نص عمليات فك التشفير السابقة من أهم المعارف اللازمة لتحديد الشفرات. احتفظت بليتشلي بارك بفهارس مفصلة [ 111 ] لمقدمات الرسائل، ولكل شخص، ولكل سفينة، ولكل وحدة، ولكل سلاح، ولكل مصطلح تقني، وللعبارات المتكررة مثل أشكال المخاطبة وغيرها من المصطلحات العسكرية الألمانية. [ 112 ] لكل رسالة، سجل تحليل حركة البيانات التردد اللاسلكي، وتاريخ ووقت الاعتراض، والمقدمة - التي احتوت على مُعرّف الشبكة، ووقت إرسال الرسالة، ورمز نداء المحطتين المرسلة والمستقبلة، وإعداد المؤشر. سمح هذا بالرجوع إلى رسالة جديدة مع رسالة سابقة. [ 113 ] وهكذا، كما كتب ديريك تاونت ، وهو عالم رياضيات ومحلل شفرات آخر من كامبريدج، فإن المقولة الشائعة "لا شيء ينجح مثل النجاح" تنطبق هنا بشكل خاص. [ 100 ]

تضمنت الرسائل النمطية عبارة "Keine besonderen Ereignisse " ( حرفيًا "لا أحداث خاصة"، أي "لا يوجد ما يُبلّغ عنه")، [ 114 ] و" An die Gruppe " ("إلى المجموعة") ، [ 115 ] ورقمًا واردًا من محطات الأرصاد الجوية مثل " weub null seqs null null" ("مسح الطقس 0600"). وقد كُتب هذا الرقم في الواقع على النحو التالي: WEUBYYNULLSEQSNULLNULL . كلمة "WEUB" اختصار لكلمة "Wetterübersicht " (المسح الجوي) ، و "YY" فاصل، و "SEQS" اختصار شائع لكلمة "sechs " (الألمانية التي تعني "ستة"). [ 116 ] كمثال آخر، كان مسؤول التموين لدى المشير إرفين رومل يبدأ جميع رسائله إلى قائده بنفس المقدمة الرسمية. [ 117 ]

بفضل الجمع بين جزء النص الأصلي المحتمل وحقيقة أنه لا يمكن تشفير أي حرف على أنه نفسه، كان من الممكن غالبًا اختبار جزء النص المشفر المقابل عن طريق تجربة كل محاذاة ممكنة للنص الأصلي مع النص المشفر، وهي عملية تُعرف باسم " سحب النص الأصلي" . ومع ذلك، لم يكن هذا سوى جانب واحد من عمليات حل المفتاح. كتب ديريك تاونت أن الصفات الشخصية الثلاث الأساسية المطلوبة لتحليل الشفرات هي: (1) الخيال الإبداعي، (2) القدرة على التفكير النقدي، و(3) عادة الدقة. [ 118 ] اشتهر اختبار مهارة حل الكلمات المتقاطعة عند توظيف بعض محللي الشفرات. كان هذا مفيدًا في تحديد إعدادات لوحة التوصيل عند فحص حل محتمل. على سبيل المثال، إذا كان النص الأصلي هو كلمة WETTER (الألمانية التي تعني "الطقس") وكان فك التشفير المحتمل قبل اكتشاف إعدادات لوحة التوصيل هو TEWWER ، فمن السهل أن نرى أن T و W شريكان في الربط . [ 119 ] هذه الأمثلة، على الرغم من كونها توضيحية للمبادئ، إلا أنها تبسط مهام محللي الشفرات بشكل مفرط.

كان أحد المصادر الغنية بالمعلومات السرية هو إعادة تشفير الرسائل التي سبق فك تشفيرها إما باستخدام شفرة يدوية منخفضة المستوى أو من شبكة إنجما أخرى. [ 120 ] عُرف هذا باسم " القبلة" ، وحدث بشكل خاص مع الرسائل البحرية الألمانية التي كانت تُرسل بشفرة حوض بناء السفن وتُعاد حرفيًا بشفرة إنجما. إحدى العميلات الألمانيات في بريطانيا، ناتالي سيرغيو ، التي تحمل الاسم الرمزي " الكنز" ، والتي جُنّدت للعمل لصالح الحلفاء، كانت مُسهبة جدًا في رسائلها إلى ألمانيا، والتي أُعيد بثها لاحقًا عبر شبكة إنجما التابعة لجهاز الاستخبارات العسكرية الألمانية (أبفير ). استمر جهاز الاستخبارات البريطاني (MI5) في العمل معها لأن ذلك كان يوفر لها معلومات سرية طويلة، وليس بسبب فائدتها كعميلة لتزويد جهاز أبفير بمعلومات خاطئة . [ 121 ]

في بعض الأحيان، عندما كانت هناك حاجة ملحة لحل مفاتيح إنجما البحرية الألمانية، كما هو الحال عند اقتراب قافلة متجهة إلى القطب الشمالي من المغادرة، كان سلاح الجو الملكي البريطاني يزرع ألغامًا في موقع محدد، لا يحتوي إحداثياته ​​في النظام البحري الألماني على أي من الكلمات (مثل sechs أو sieben ) التي تُستخدم اختصاراتها أو بدائلها أحيانًا. [ 122 ] وكانت رسالة التحذير بشأن الألغام، ثم رسالة "انتهاء الخطر"، تُرسل باستخدام كلٍ من شفرة حوض بناء السفن وشبكة إنجما الخاصة بالغواصات . تُسمى هذه العملية، التي تُعرف بزرع الألغام، بالبستنة . [ 123 ]

على الرغم من أن "السيليز" لم تكن في الواقع "أسرّة أطفال"، إلا أن الأحاديث الجانبية التي كان يتبادلها مشغلو جهاز إنجما فيما بينهم كانت غالباً ما تعطي فكرة عن "السيليز" التي قد ينتجونها. [ 124 ]

عندما كشف مشغلو آلة إنجما الألمان الذين تم أسرهم أنهم تلقوا تعليمات بتشفير الأرقام عن طريق كتابتها بالأحرف بدلاً من استخدام الصف العلوي من لوحة المفاتيح، قام آلان تورينج بمراجعة الرسائل التي تم فك تشفيرها، وتوصل إلى أن كلمة "eins " (واحد) تظهر في 90% من الرسائل. قام تورينج بأتمتة عملية التشفير، فأنشأ فهرس "Eins" ، الذي يفترض أن كلمة "eins" مشفرة في جميع المواضع في النص الأصلي. تضمن الفهرس كل موضع دوار ممكن لكلمة "Eins" مع ترتيب العجلات وتوصيلات لوحة التوصيل في ذلك اليوم . [ 125 ]

بومب البريطانية

كانت آلة "بومب" البريطانية جهازًا كهروميكانيكيًا صممه آلان تورينج بعد وصوله إلى بليتشلي بارك في سبتمبر 1939. وكان هارولد "دكتور" كين، من شركة الآلات الجدولية البريطانية (BTM) في ليتشوورث (على بُعد 35 كيلومترًا من بليتشلي ) ، هو المهندس الذي حوّل أفكار تورينج إلى آلة عاملة، تحت الاسم الرمزي "كانتاب". [ 126 ] طوّرت مواصفات تورينج أفكار آلة " بومب كريبتولوجيكزنا" البولندية، ولكنها صُممت لفك التشفير القائم على الشفرات، وهو أسلوب أكثر عمومية. 

ساعدت أداة "بومب" في تحديد ترتيب العجلات ، والمواقع الأولية لقلوب الدوار، وشريك المُلصق لحرف مُحدد. وقد تحقق ذلك من خلال فحص جميع مواقع التشفير المُحتملة البالغ عددها 17,576 موقعًا لمجموعة من ترتيبات العجلات ، وذلك بمقارنة النص الأصلي بالنص المُشفر، بهدف استبعاد الاحتمالات التي تُناقض خصائص جهاز إنجما المعروفة. وكما قال جوردون ويلشمان: "كانت مهمة أداة "بومب" ببساطة هي تقليص افتراضات ترتيب العجلات ومواقع التشفير التي تتطلب "مزيدًا من التحليل" إلى عدد يُمكن التعامل معه". [ 110 ]

تُعرض الآن آلة "بومب" المُعاد بناؤها والعاملة في المتحف الوطني للحوسبة في بليتشلي بارك. تُحاكي كل أسطوانة من الأسطوانات الدوارة حركة دوّار آلة "إنجما". يوجد 36 نموذجًا مُكافئًا لآلة "إنجما"، وفي الطرف الأيمن من الصف الأوسط، توجد ثلاث أسطوانات مؤشرة .

كانت الأسطوانات القابلة للفك في مقدمة جهاز "بومب" موصولة بنفس طريقة توصيل دوارات "إنجما" المختلفة. ولكن على عكسها، كانت نقاط الإدخال والإخراج للجانبين الأيمن والأيسر منفصلة، ​​مما أدى إلى وجود 104 نقاط اتصال بين كل أسطوانة وبقية أجزاء الجهاز. [ 127 ] سمح هذا بتوصيل مجموعة من أجهزة التشويش على التوالي باستخدام كابلات ذات 26 طرفًا. وكانت التوصيلات الكهربائية بين أسلاك الأسطوانات الدوارة ولوحة التوصيل الخلفية تتم بواسطة فرش معدنية. عندما يكتشف جهاز "بومب" وضعًا لجهاز التشويش دون أي تناقضات، يتوقف، ويسجل المشغل الوضع قبل إعادة تشغيله.

على الرغم من أن ويلشمان كُلِّف بدراسة إشارات نداء المرور وعلامات التمييز في جهاز إنجما، إلا أنه كان على دراية بتصميم جهاز بومب من تورينج، وفي أوائل عام 1940، قبل تسليم أول نموذج أولي منه، عرض عليه فكرة لزيادة فعاليته. [ 128 ] استغلت هذه الفكرة خاصية التبادلية في توصيلات لوحة التوصيل، مما قلل بشكل كبير من عدد إعدادات التشفير التي كان لا بد من دراستها لاحقًا. عُرفت هذه الفكرة باسم اللوحة القطرية ، وتم دمجها لاحقًا بنجاح كبير في جميع أجهزة بومب. [ 22 ] [ 129 ]

كان محلل الشفرات يُعدّ مخططًا مرجعيًا للمقارنة مع النص المشفر. كانت هذه مهمة معقدة ومتطورة، استغرق الأمريكيون وقتًا لإتقانها لاحقًا. إلى جانب المخطط المرجعي، كان لا بد من اتخاذ قرار بشأن أي من ترتيبات العجلات العديدة الممكنة التي يمكن حذفها. استُخدمت تقنية "بانبوريزموس" لتورينغ في تحقيق هذا الاقتصاد الكبير. بعد ذلك، كان محلل الشفرات يُجمّع قائمة تُحدد توصيلات كابلات لوحات التوصيل الموجودة في الجزء الخلفي من الجهاز، وحرفًا معينًا يُبحث عن نظيره في لوحة التوصيل . عكست القائمة العلاقات بين أحرف المخطط المرجعي وأحرف النص المشفر. شكّلت بعض هذه العلاقات حلقات (أو إغلاقات كما سماها تورينغ) بطريقة مشابهة للدورات التي استغلها البولنديون.

بسبب طبيعة لوحة التوصيل التبادلية، لا يمكن توصيل أي حرف بأكثر من حرف واحد. عند وجود تناقض بين حرفين مختلفين يبدو أنهما متصلان بالحرف الموجود في القائمة، يكتشف جهاز فك التشفير هذا التناقض وينتقل إلى الحرف التالي. أما إذا حدث هذا مع حرف غير موجود في القائمة، فقد يحدث توقف خاطئ. عند تضييق نطاق مجموعة التوقفات لمزيد من الفحص، يقوم محلل الشفرات باستبعاد التوقفات التي تحتوي على هذا التناقض. ثم يتم تحديد توصيلات لوحة التوصيل الأخرى وإعدادات حلقات الأبجدية قبل تجربة مواضع التشفير عند التوقفات الحقيقية المحتملة على أجهزة تايبكس المعدلة لمحاكاة ألغاز إنجما. جميع التوقفات المتبقية تفك تشفير النص المشفر بشكل صحيح، لكن التوقف الحقيقي فقط هو الذي ينتج النص الأصلي الصحيح للرسالة كاملة. [ 130 ]

لتجنب إهدار وقت التشغيل الثمين على قوائم قد تُنتج عددًا كبيرًا من التوقفات الخاطئة، أجرى تورينج تحليلًا احتماليًا مطولًا (دون أي مساعدات إلكترونية) للعدد المُقدَّر للتوقفات لكل طلب دوار. واعتُمدت ممارسة قياسية تتمثل في استخدام قوائم لا يُقدَّر أن تُنتج أكثر من أربع توقفات لكل طلب عجلة . سمح هذا باستخدام مُلخص من 8 أحرف لقائمة بثلاثة إغلاقات، ومُلخص من 11 حرفًا لقائمة بإغلاقين، ومُلخص من 14 حرفًا لقائمة بإغلاق واحد فقط. في حال عدم وجود إغلاق، كان يلزم 16 حرفًا على الأقل في المُلخص. [ 130 ] مع ذلك، كلما زاد طول المُلخص، زاد احتمال حدوث انقلاب الدوار الأوسط.

احتوت نماذج الإنتاج من أجهزة "بومب" ثلاثية الدوارات على 36 جهاز تشويش موزعة على ثلاث مجموعات، كل مجموعة تضم 12 جهازًا. استُخدمت كل مجموعة لترتيب عجلات مختلف ، وذلك بتزويدها بالأسطوانات التي تتوافق مع دوارات جهاز "إنجما" قيد الاختبار. سُمّي أول جهاز "بومب" "فيكتوري " وسُلّم إلى بليتشلي بارك في 18 مارس 1940. أما الجهاز التالي، الذي تضمن اللوحة القطرية، فقد سُلّم في 8 أغسطس 1940. أُطلق عليه اسم " بومب العنكبوت" وسُمّي "أغنوس داي" ، ثم أصبح اسمه "أغنيس " ، ثم "أغي" . كان إنتاج أجهزة "بومب" البريطانية بطيئًا نسبيًا في البداية، حيث لم يكن هناك سوى خمسة أجهزة قيد الاستخدام في يونيو 1941، و15 جهازًا بنهاية العام، [ 131 ] و30 جهازًا بحلول سبتمبر 1942، و49 جهازًا بحلول يناير 1943، [ 132 ] ولكن في النهاية وصل العدد إلى 210 أجهزة في نهاية الحرب.

كان من بين التحسينات التي طُوّرت لاستخدامها في الرسائل الواردة من الشبكات التي تمنع توصيل الأحرف المتجاورة عبر لوحة التوصيل ( Stecker ) هو نظام Consecutive Stecker Knock Out . وقد تم تركيب هذا النظام على 40 وحدة من وحدات Bombe، مما أدى إلى تقليل ملحوظ في حالات التوقف الخاطئ. [ 133 ]

في البداية، كان يُشغّل أجهزة القصف من قبل جنود سابقين في سلاح مشاة البحرية الملكية البريطانية، ولكن في مارس 1941، وصلت أول فرقة من عضوات الخدمة البحرية الملكية النسائية (المعروفات باسم "الرينز ") إلى بليتشلي بارك للعمل كمشغلات لأجهزة القصف. وبحلول عام 1945، كان هناك حوالي 2000 من الرينز يُشغّلن هذه الأجهزة. [ 134 ] ونظرًا لخطر القصف، كان عدد أجهزة القصف الموجودة في بليتشلي بارك قليلًا نسبيًا. وكانت أكبر محطتين فرعيتين في إيستكوت (حوالي 110 أجهزة قصف و800 من الرينز) وستانمور (حوالي 50 جهاز قصف و500 من الرينز). كما كانت هناك محطات فرعية أخرى لأجهزة القصف في وافندون وأدستوك وجيهرست. وكان التواصل مع بليتشلي بارك يتم عبر وصلات التلكس .

عندما بدأت البحرية الألمانية باستخدام أجهزة إنجما ذات الأربعة دوارات، تم إنتاج حوالي ستين جهازًا من هذا النوع في ليتشوورث، بعضها بمساعدة مكتب البريد العام . [ 135 ] مع ذلك، كانت أجهزة إنجما ذات الأربعة دوارات التي صنعتها شركة NCR للبحرية الأمريكية سريعة للغاية والأكثر نجاحًا. وقد استخدمها مركز بليتشلي بارك على نطاق واسع عبر وصلات التلكس (باستخدام آلة التشفير المدمجة ) إلى OP-20-G [ 136 ] لكل من مهام الثلاثة والأربعة دوارات. [ 137 ]

لغز سلاح الجو الألماني ( لوفتفافه)

على الرغم من أن الجيش الألماني وقوات الأمن الخاصة والشرطة والسكك الحديدية استخدموا جهاز إنجما بإجراءات مماثلة، إلا أن سلاح الجو الألماني (لوفتفافه) كان المصدر الأول والأكثر إنتاجية لمعلومات الاستخبارات السرية خلال الحرب. كانت الرسائل تُفك شفرتها في الكوخ رقم 6 في بليتشلي بارك، ثم تُحوّل إلى تقارير استخباراتية في الكوخ رقم 3. [ 138 ] كانت الشبكة التي تحمل الاسم الرمزي "الأحمر" في بليتشلي بارك تُخترق بانتظام وبسرعة من 22 مايو 1940 حتى نهاية الحرب. في الواقع، كان قسم سلاح الجو في الكوخ رقم 3 يتوقع أن تُضبط إعدادات إنجما لليوم الجديد في الكوخ رقم 6 بحلول وقت الإفطار. كانت سهولة فك تشفير هذه الشبكة نتيجةً لوفرة المعلومات المتاحة والأخطاء التشغيلية الألمانية المتكررة. [ 139 ] كان من المعروف أن قائد سلاح الجو الألماني، هيرمان غورينغ، يستخدمها للاتصالات البسيطة، بما في ذلك إبلاغ قادة الأسراب للتأكد من أن الطيارين الذين سيُكرّمهم قد خضعوا لعملية تطهير القمل بشكل صحيح. أصبحت هذه الرسائل تُعرف بين موظفي بليتشلي بارك باسم "طرائف غورينغ".

لغز أبفير

جهاز إنجما موديل جي، الذي استخدمه جهاز أبفير . كان يحتوي على ثلاثة دوارات عادية وعاكس دوار، وشقوق متعددة على حلقات الدوار، ولكن بدون لوحة توصيل.

كان آخر إنجاز كبير لديلي نوكس في مجال تحليل الشفرات، قبل وفاته المفاجئة في فبراير 1943، هو حل شفرة إنجما التابعة لجهاز الاستخبارات العسكرية الألمانية ( أبفير ) عام 1941. وقد أدت عمليات اعتراض الرسائل التي تضمنت تسلسلًا مؤشرًا من 8 أحرف قبل المجموعات المعتادة المكونة من 5 أحرف إلى الشك في استخدام آلة ذات 4 دوارات. [ 140 ] وقد تم التوصل إلى افتراض صحيح بأن المؤشر يتكون من مفتاح رسالة مكون من 4 أحرف تم تشفيره مرتين. كانت الآلة نفسها مشابهة لآلة إنجما من طراز G ، بثلاثة دوارات تقليدية، على الرغم من أنها لم تكن مزودة بلوحة توصيل. وكان الاختلاف الرئيسي عن طراز G هو أنها كانت مزودة بعاكس يتم تحريكه بواسطة آلية متدرجة بمجرد ضبطه يدويًا على موضع البداية (في جميع الطرازات الأخرى، كان العاكس ثابتًا). إن جمع مجموعة من مفاتيح الرسائل المشفرة ليوم معين سمح بتجميع الدورات (أو الصناديق كما سماها نوكس) بطريقة مماثلة للطريقة التي استخدمها البولنديون في ثلاثينيات القرن العشرين. [ 141 ]

تمكن نوكس، باستخدام أسلوبه في تجميع الأسلاك ، [ 35 ] من استنتاج بعض توصيلات الدوار الذي تم تحميله في الوضع السريع في ذلك اليوم. ثم تمكن تدريجيًا من استنتاج توصيلات جميع الدوارات الثلاثة. وبمجرد إتمام ذلك، استطاع تحديد توصيلات العاكس. [ 141 ] أما استنتاج إعداد المؤشر لذلك اليوم فقد تم باستخدام أسلوب نوكس المطول في توصيل الأسلاك . [ 36 ] وقد تطلب ذلك قدرًا كبيرًا من التجربة والخطأ، والخيال، ومهارات حل الكلمات المتقاطعة، ولكن بمساعدة بعض الأدوات .

كان جهاز الاستخبارات العسكرية الألمانية (أبفير) جهاز الاستخبارات ومكافحة التجسس التابع للقيادة العليا الألمانية. استخدم الجواسيس الذين زرعهم في الدول المعادية شفرةً منخفضة المستوى (تمكن قسم أوليفر ستراشي في بليتشلي بارك من فكها) في اتصالاتهم. ومع ذلك، غالبًا ما كانت الرسائل تُعاد إرسالها حرفيًا عبر شبكات إنجما الداخلية التابعة للأبفير ، مما وفر أفضل وسيلة ممكنة لفك شفرة إعدادات المؤشر في ذلك اليوم. أدى اعتراض وتحليل اتصالات الأبفير إلى وضعٍ استثنائي مكّن جهاز الاستخبارات الداخلية البريطاني (MI5) من تقديم تأكيد قاطع بأن جميع الجواسيس الألمان في بريطانيا كانوا يُدارون كعملاء مزدوجين يعملون لصالح الحلفاء ضمن نظام الخيانة المزدوجة . [ 121 ]

لغز الجيش الألماني

في صيف عام 1940، عقب الهدنة الفرنسية الألمانية ، كانت معظم اتصالات جهاز إنجما التابع للجيش الألماني تُنقل عبر الخطوط الأرضية بدلاً من الراديو، وبالتالي لم تكن متاحة لمركز بليتشلي بارك. كانت معركة بريطانيا الجوية حاسمة، لذا لم يكن من المستغرب تركيز الموارد الشحيحة على اتصالات سلاح الجو الألماني (لوفتفافه ) والاستخبارات الألمانية (أبفير) . لم تُحرز أولى الاختراقات في اتصالات جهاز إنجما التابع للجيش الألماني إلا في أوائل عام 1941، ولم يتم فك تشفيرها بشكل موثوق إلا في ربيع عام 1942، وإن كان ذلك غالبًا مع بعض التأخير. [ 142 ] من غير الواضح ما إذا كان مشغلو جهاز إنجما التابع للجيش الألماني قد صعّبوا عملية فك التشفير بتقليل أخطائهم التشغيلية. [ 143 ]

لغز البحرية الألمانية

استخدمت البحرية الألمانية جهاز إنجما بنفس طريقة الجيش والقوات الجوية الألمانية حتى الأول من مايو/أيار 1937، حين انتقلت إلى نظام مختلف تمامًا. استخدم هذا النظام الجديد نفس نوع ورقة الإعدادات، ولكن الأهم من ذلك، أنه تضمن مفتاحًا أرضيًا لمدة يومين، وأحيانًا ثلاثة أيام. كان إعداد الرسالة مخفيًا في المؤشر عن طريق اختيار ثلاثية من كتاب (كتاب مجموعة التشفير ، أو كتاب K) وإجراء استبدال ثنائي لها. [ 144 ] وقد أدى هذا إلى إفشال البولنديين، رغم أنهم اشتبهوا في نوع من الاستبدال الثنائي.

كان الإجراء المتبع من قبل مشغل الإرسال البحري كما يلي: أولاً، يختارون رمزًا ثلاثيًا من كتاب الرموز (K-Book)، ولنقل YLA. ثم ينظرون في الأعمدة المناسبة من كتاب الرموز (K-Book) ويختارون رمزًا ثلاثيًا آخر، ولنقل YVT، ويكتبونه في المربعات الموجودة أعلى نموذج الرسالة:

.YVتي
Yلأ.

ثم قاموا بملء "النقاط" بأي حروف، على سبيل المثال:

سؤالYVتي
Yلأجي

وأخيراً، قاموا بالبحث عن أزواج الأحرف العمودية في جداول الثنائيات.

QY→UB YL→LK VA→RS TG→PW

ودوّن الأزواج الناتجة، UB وLK وRS وPW، والتي أُرسلت كمجموعتين من أربعة أحرف في بداية ونهاية الرسالة المشفرة. ثم قام المُستقبِل بالإجراء العكسي للحصول على مفتاح الرسالة لضبط دوّارات جهاز إنجما.

إلى جانب كون إجراءات البحرية الألمانية هذه أكثر أمانًا بكثير من تلك الخاصة بالجيش الألماني والقوات الجوية، فقد أدخلت البحرية الألمانية ثلاثة دوارات أخرى (VI وVII وVIII) في أوائل عام 1940. [ 145 ] إن اختيار ثلاثة دوارات من أصل ثمانية يعني أن هناك ما مجموعه 336 تبديلًا ممكنًا للدوارات ومواقعها.

قرر آلان تورينج تولي مسؤولية فك شفرة إنجما البحرية الألمانية لأنه "لم يكن أحد آخر يفعل شيئًا حيال ذلك، وكان بإمكاني أن أحتفظ بها لنفسي". [ 146 ] أنشأ الكوخ رقم 8 مع بيتر توين وفتاتين. [ 147 ] استخدم تورينج المؤشرات وإعدادات الرسائل لحركة المرور من 1 إلى 8 مايو 1937 التي اكتشفها البولنديون، بالإضافة إلى بعض الاستنتاجات البارعة لتشخيص نظام المؤشرات بالكامل. بعد فك تشفير الرسائل، تُرجمت لإرسالها إلى الأميرالية في الكوخ رقم 4 .

إنجما البحرية الألمانية ثلاثية الدوارات

كان أول انقطاع لحركة المرور في زمن الحرب في ديسمبر 1939، إلى إشارات تم اعتراضها في نوفمبر 1938، عندما كان يتم استخدام ثلاثة دوارات وستة أسلاك توصيل فقط. [ 148 ] وقد استخدمت "أربعين حاضنة ويبي ويبي".

كشف عامل لاسلكي ألماني أسير يُدعى ماير أن الأرقام تُكتب الآن كتابةً. وُجدت كلمة "EINS"، وهي كلمة ألمانية تعني "واحد"، في حوالي 90% من رسائل البحرية الألمانية الأصلية. جُمعت قائمة برموز EINS المشفرة في جميع إعدادات الدوار البالغ عددها 105,456 إعدادًا. [ 149 ] قُورنت هذه الرموز بالنص المشفر، وعند العثور على تطابقات، أسفر ربعها تقريبًا عن النص الأصلي الصحيح. لاحقًا، أُتمتت هذه العملية في قسم السيد فريبورن باستخدام معدات هوليريث . عندما عُرف مفتاح التأريض، أمكن لهذه العملية أن تُنتج ثلاث ثنائيات للجداول التي جُمعت تدريجيًا. [ 148 ]

تطلّب إحراز مزيد من التقدم الحصول على معلومات إضافية من مستخدمي جهاز إنجما الألمان. وقد تحقق ذلك من خلال سلسلة من عمليات الاستيلاء ، والاستيلاء على أجزاء من جهاز إنجما ودفاتر الشفرات. وكانت أولى هذه العمليات في 12 فبراير 1940، عندما تم الاستيلاء على الدوّارين السادس والسابع، اللذين كانت أسلاكهما مجهولة آنذاك، من الغواصة الألمانية يو-33  بواسطة كاسحة الألغام إتش إم إس غلينر  .

في 26 أبريل 1940، استولت السفينة الحربية البريطانية "غريفين" على زورق الدورية الألماني VP2623 المتجه إلى نارڤيك، والذي كان متنكرًا في هيئة سفينة صيد هولندية تُدعى " بولاريس " . أسفر ذلك عن الحصول على دليل تعليمات، وأوراق رموز، وسجل لبعض عمليات الإرسال، مما وفر نصوصًا كاملة للفك. أكد هذا صحة استنتاجات تورينغ حول عملية التريغرام/البيغرام، وسمح بفك رسائل ستة أيام، كان آخرها باستخدام أول رمز من رموز "بومب". [ 148 ] مع ذلك، فإن تعدد تسلسلات الدوار المحتملة، بالإضافة إلى ندرة النصوص القابلة للاستخدام، جعل الأساليب المستخدمة ضد رسائل "إنجما" التابعة للجيش والقوات الجوية ذات قيمة محدودة للغاية مقارنةً برسائل البحرية. 

في نهاية عام 1939، قام تورينج بتطوير طريقة الساعة التي ابتكرها محلل الشفرات البولندي جيرزي روزيكي . عُرفت طريقة تورينج باسم " بانبوريزموس ". قال تورينج إنه في تلك المرحلة "لم أكن متأكدًا من نجاحها عمليًا، ولم أكن متأكدًا في الواقع إلا بعد مرور عدة أيام". [ 150 ] استخدمت طريقة بانبوريزموس بطاقات كبيرة مطبوعة بلغة بانبري (ومن هنا جاء اسم بانبوريزموس) لاكتشاف الارتباطات، ونظام تسجيل إحصائي لتحديد ترتيبات الدوار المحتملة ( Walzenlage ) التي سيتم تجربتها على أجهزة فك التشفير. ساهمت هذه الممارسة في توفير وقت أجهزة فك التشفير الثمين، وسمحت باختراق المزيد من الرسائل. عمليًا، يمكن تقليص ترتيبات الدوار المحتملة من 336 إلى 18 ترتيبًا فقط لتشغيلها على أجهزة فك التشفير. [ 151 ] كانت معرفة الثنائيات ضرورية لطريقة بانبوريزموس، واستغرق بناء الجداول وقتًا طويلًا. أدى هذا النقص في التقدم الملحوظ إلى قيام فرانك بيرش ، رئيس القسم البحري، بالكتابة في 21 أغسطس 1940 إلى إدوارد ترافيس ، نائب مدير بليتشلي بارك:

"أنا قلق بشأن لغز البحرية. لقد كنت قلقًا لفترة طويلة، لكنني لم أرغب في قول ذلك كثيرًا... تورينج وتوين يشبهان الأشخاص الذين ينتظرون معجزة، دون أن يؤمنوا بالمعجزات..." [ 152 ]

وُضعت خططٌ للاستيلاء على مواد إنجما، بما في ذلك عملية "روثليس" التي أطلقها الملازم أول إيان فليمنج (مؤلف روايات جيمس بوند ) في سبتمبر 1940. وعندما أُلغيت هذه العملية، قال بيرش لفليمنج: "جاء تورينج وتوين إليّ كما لو كانا حفّاري جثثٍ حُرموا من جثةٍ جميلة..." [ 153 ]

تحقق تقدم كبير من خلال عملية كلايمور ، وهي غارة كوماندوز على جزر لوفوتين في 4 مارس 1941. تم الاستيلاء على سفينة الصيد الألمانية المسلحة كريبس ، بما في ذلك مفاتيح إنجما الكاملة لشهر فبراير، ولكن دون جداول الثنائيات أو كتاب K. ومع ذلك، كانت المواد كافية لإعادة بناء جداول الثنائيات عن طريق "EINS-ing"، وبحلول أواخر مارس كانت شبه مكتملة. [ 154 ]

ثم بدأ نظام بانبوريزموس يكتسب أهمية بالغة. تم توسيع الكوخ رقم 8 وتحويله للعمل على مدار الساعة، كما تم إنشاء غرفة مخصصة لتدريب العاملين. وخلال العامين التاليين، تميز نظام بانبوريزموس بتحسين أساليبه، والسعي الحثيث لتوفير عدد كافٍ من الموظفين، والنمو المطرد في الأهمية النسبية والمطلقة لتدريب العاملين، حيث أدى ازدياد عدد الطائرات إلى تسريع عملية تدريب العاملين. [ 155 ] وكانت هناك عمليات "تسريع" أخرى ذات قيمة في هذه الفترة، مثل تلك التي قامت بها سفن الأرصاد الجوية الألمانية "ميونخ" و "لاونبورغ" ، والغواصتان "يو-110" و "يو-559" .

على الرغم من إدخال جهاز إنجما ذي الأربع دوارات للغواصات الألمانية في المحيط الأطلسي، إلا أن تحليل حركة البيانات المشفرة باستخدام جهاز إنجما ذي الثلاث دوارات أثبت قيمته الهائلة بالنسبة للقوات البحرية للحلفاء. استُخدم نظام بانبوريسموس حتى يوليو 1943، حين أصبح استخدام عدد أكبر من أجهزة بومب المتاحة أكثر كفاءة.

M4 (إنجما البحرية الألمانية ذات الأربع دوارات)

آلة إنجما ذات الأربعة دوارات التابعة للبحرية الألمانية (M4) والتي تم تقديمها لحركة الغواصات في 1 فبراير 1942

في الأول من فبراير عام 1942، أصبحت رسائل إنجما من وإلى غواصات يو في المحيط الأطلسي، والتي أطلق عليها بليتشلي بارك اسم "القرش"، مختلفة بشكل ملحوظ عن بقية حركة المرور، والتي أطلقوا عليها اسم "الدلفين". [ 156 ]

يعود ذلك إلى استخدام نسخة جديدة من جهاز إنجما. كانت هذه النسخة تطويرًا لجهاز إنجما ثلاثي الدوارات ، حيث استُبدل العاكس بدوار رفيع وعاكس رفيع آخر. لاحقًا، أُضيف دواران في الموضع الرابع، سُميا بيتا وجاما، وعاكسان رفيعان، برونو وقيصر، يمكن استخدامهما بأي تركيبة. لم تكن هذه الدوارات تتحرك بفعل الدوار الذي على يمينها، كما هو الحال مع الدوارات من الأول إلى الثامن.

لم يُفاجئ إدخال الدوّار الرابع بليتشلي بارك، إذ أشارت موادٌ مُستولى عليها بتاريخ يناير 1941 إلى تطويره كتعديلٍ للآلة ذات الدوّارات الثلاثة، حيثُ تكون عجلة الدوّار الرابع عجلةً عاكسة. [ 157 ] في الواقع، وبسبب أخطاءٍ من المشغلين، كان توصيل أسلاك الدوّار الرابع الجديد قد تمّ إعداده مُسبقًا.

لم يكن من الممكن مواجهة هذا التحدي الكبير باستخدام الأساليب والموارد الحالية لعدة أسباب.

  1. يجب أن يكون العمل على شفرة القرش مستقلاً عن العمل المستمر على الرسائل في شفرة الدولفين.
  2. كان حل مفاتيح Shark على قاذفات القنابل ذات 3 دوارات سيستغرق من 50 إلى 100 ضعف الوقت الذي تستغرقه مهمة القوات الجوية أو الجيش العادية.
  3. كانت مساكن الغواصات في ذلك الوقت سيئة للغاية. [ 158 ]

لذا، بدا أن القنابل الفعالة والسريعة ذات الأربعة مراوح هي السبيل الوحيد للمضي قدمًا. كانت هذه مشكلة عويصة، وسببت الكثير من المتاعب. بدأ وين ويليامز من شركة TRE العمل على آلة عالية السرعة في أواخر عام 1941، وبعد نحو تسعة أشهر، بدأ هارولد كين من شركة BTM العمل بشكل مستقل. في أوائل عام 1942، كان مركز بليتشلي بارك بعيدًا كل البعد عن امتلاك أي نوع من الآلات عالية السرعة. [ 159 ]

في نهاية المطاف، وبعد فترة طويلة من العجز عن فكّ شفرة رسائل الغواصات الألمانية، تم العثور على مصدر للرموز. كان هذا المصدر هو "الإشارات القصيرة" (Kurzsignale) ، وهو نظام تشفير استخدمته البحرية الألمانية لتقليل مدة الإرسال، وبالتالي تقليل خطر تحديد موقعها بتقنيات تحديد الاتجاه عالية التردد . لم تتجاوز الرسائل 22 حرفًا، وكانت تُستخدم للإبلاغ عن رصد أهداف محتملة للحلفاء. [ 160 ] وقد تم الاستيلاء على نسخة من دليل الشفرات من الغواصة يو-110 في 9 مايو 1941. كما استُخدم نظام تشفير مماثل لتقارير الطقس من الغواصات، وهو " دليل الشفرات القصيرة للطقس" ( Wetterkurzschlüssel ). تم الاستيلاء على نسخة من هذه الإشارة من الغواصة يو-559 في 29 أو 30 أكتوبر 1942. [ 161 ] استُخدمت هذه الإشارات القصيرة لفك تشفير رسائل إنجما ثلاثية الدوارات، واكتُشف أن الدوار الجديد له وضع محايد يتصرف فيه، هو وعاكسه المطابق، تمامًا مثل عاكس إنجما ثلاثي الدوارات. سمح هذا بفك تشفير الرسائل المشفرة في هذا الوضع المحايد بواسطة جهاز ثلاثي الدوارات، وبالتالي فك تشفيرها بواسطة جهاز بومب قياسي. وفرت الإشارات القصيرة التي تم فك تشفيرها مادة جيدة لقوائم بومب الخاصة ببرنامج شارك. [ 162 ] استؤنف فك تشفير حركة مرور الغواصات بشكل منتظم في ديسمبر 1942. [ 163 ]

لغز البحرية الإيطالية

في عام ١٩٤٠، أراد ديلي نوكس التأكد مما إذا كانت البحرية الإيطالية لا تزال تستخدم النظام نفسه الذي اكتشفه خلال الحرب الأهلية الإسبانية؛ فأوعز إلى مساعديه باستخدام تقنية "المسح الضوئي" لمعرفة ما إذا كان رمز PERX ( حيث تعني كلمة per الإيطالية "لـ" و X تُستخدم للدلالة على مسافة بين الكلمات) يعمل مع الجزء الأول من الرسالة. بعد ثلاثة أشهر، لم يُحرز أي نجاح، لكن مافيس ليفر ، وهي طالبة تبلغ من العمر ١٩ عامًا، وجدت أن المسح الضوئي يُنتج رمز PERS للأحرف الأربعة الأولى من إحدى الرسائل. ثم حاولت (مخالفةً للأوامر) تجاوز ذلك وحصلت على رمز PERSONALE (الذي يعني "شخصي" بالإيطالية). وقد أكد هذا أن الإيطاليين كانوا بالفعل يستخدمون الآلات والإجراءات نفسها. [ ٣٦ ]

أدى فكّ شفرات إنجما البحرية الإيطالية لاحقًا إلى نجاحات كبيرة للحلفاء. وقد تمّ التمويه على عملية فكّ الشفرات بإرسال طائرة استطلاع إلى الموقع المعروف لسفينة حربية قبل مهاجمتها، ما أوهم الإيطاليين بأنّ هذه هي الطريقة التي تمّ بها اكتشافهم. وقد ساهمت معلومات الاستخبارات فائقة الدقة (Ultra) المستقاة من إشارات إنجما البحرية الإيطالية بشكل كبير في انتصار البحرية الملكية في معركة رأس ماتابان في مارس 1941. [ 164 ]

القنابل الأمريكية

على عكس الوضع في بليتشلي بارك، لم يكن لدى القوات المسلحة الأمريكية جهاز مشترك لتحليل الشفرات. قبل انضمام الولايات المتحدة إلى الحرب، كان هناك تعاون مع بريطانيا، وإن كان مصحوبًا بقدر كبير من الحذر من جانب بريطانيا نظرًا لأهمية عدم علم ألمانيا وحلفائها بفك شفراتها. ورغم بعض أوجه التعاون المثمر بين محللي الشفرات، استغرق الأمر بعض الوقت من رؤسائهم لبناء علاقة ثقة تُمكّن من استخدام أجهزة فك الشفرات البريطانية والأمريكية لتحقيق منفعة متبادلة.

في فبراير 1941، وصل الكابتن أبراهام سينكوف والملازم ليو روزن من الجيش الأمريكي، والملازمان روبرت ويكس وبريسكوت كوريير من البحرية الأمريكية، إلى بليتشلي بارك، حاملين معهم، من بين أشياء أخرى، نسخة طبق الأصل من آلة التشفير "الأرجوانية" لقسم اليابان في بليتشلي بارك في الكوخ رقم 7. [ 165 ] عاد الأربعة إلى أمريكا بعد عشرة أسابيع، ومعهم وحدة تحديد اتجاه لاسلكية بحرية والعديد من الوثائق، [ 166 ] بما في ذلك "إنجما ورقية". [ 167 ]

كان الرد الأمريكي الرئيسي على جهاز إنجما ذي الأربعة دوارات هو جهاز "بومب" التابع للبحرية الأمريكية، والذي صُنع في مرافق أقل تقييدًا بكثير من تلك المتاحة في بريطانيا خلال الحرب. زار العقيد جون تيلتمان ، الذي أصبح لاحقًا نائب مدير بليتشلي بارك، مكتب تحليل الشفرات التابع للبحرية الأمريكية (OP-20-G) في أبريل 1942، وأدرك أهمية أمريكا البالغة في فك شفرات حركة غواصات يو الألمانية. دفعت الحاجة المُلحة، والشكوك حول قدرة المهندسين البريطانيين على العمل، وبطء التقدم، الولايات المتحدة إلى البدء في دراسة تصاميم جهاز "بومب" للبحرية، استنادًا إلى المخططات الكاملة ومخططات الأسلاك التي استلمها الملازمان روبرت إيلي وجوزيف إيتشوس من البحرية الأمريكية في بليتشلي بارك في يوليو 1942. [ 168 ] [ 169 ] طُلب تمويل مشروع تطوير كامل للبحرية بقيمة مليوني دولار في 3 سبتمبر 1942، وتمت الموافقة عليه في اليوم التالي.

قنبلة البحرية الأمريكية. احتوت على 16 مكافئًا لـ Enigma بأربعة دوارات وكانت أسرع بكثير من القنبلة البريطانية.

سافر القائد إدوارد ترافيس، نائب المدير، وفرانك بيرش ، رئيس القسم البحري الألماني، من بليتشلي بارك إلى واشنطن في سبتمبر 1942. وفي 2 أكتوبر 1942، أبرموا، برفقة كارل فريدريك هولدن ، مدير الاتصالات البحرية الأمريكية، اتفاقية بريطانية أمريكية، ربما تكون "أقوى من اتفاقية BRUSA في كونها سابقة لاتفاقية UKUSA "، كونها أول اتفاقية "تؤسس علاقة استخبارات إلكترونية خاصة بين البلدين"، و"وضعت نموذجًا لاتفاقية UKUSA، حيث كانت الولايات المتحدة الشريك الأكبر في التحالف". [ 170 ] وقد أرست هذه الاتفاقية علاقة "تعاون كامل" بين بليتشلي بارك وOP-20-G. [ 171 ]

تمّ النظر في حلّ إلكترونيّ بالكامل لمشكلة آلة العدّ السريعة، [ 172 ] ولكن تمّ رفضه لأسباب عملية، وتمّ توقيع عقد مع شركة "ناشونال كاش ريجستر " (NCR) في دايتون، أوهايو . أدّى ذلك إلى إنشاء مختبر آلات الحوسبة التابع للبحرية الأمريكية . قاد التطوير الهندسيّ جوزيف ديش ، المخترع والمهندس البارع من شركة NCR، والذي كان يعمل بالفعل على أجهزة العدّ الإلكترونية. [ 173 ]

أُعير آلان تورينج، الذي كان قد كتب مذكرة إلى مكتب العمليات 20-G (على الأرجح عام 1941)، [ 174 ] إلى بعثة هيئة الأركان المشتركة البريطانية في واشنطن في ديسمبر 1942، نظرًا لمعرفته الواسعة الاستثنائية بأجهزة "بومب" وطرق استخدامها. طُلب منه فحص أجهزة "بومب" التي كانت شركة NCR تُصنّعها، بالإضافة إلى أمن بعض معدات تشفير الكلام التي كانت قيد التطوير في مختبرات بيل. [ 175 ] زار مكتب العمليات 20-G، ثم توجه إلى مقر شركة NCR في دايتون في 21 ديسمبر. تمكن من إثبات أنه ليس من الضروري بناء 336 جهاز "بومب"، جهاز واحد لكل طلبية دوار محتملة، وذلك باستخدام تقنيات مثل "بانبوريزموس" . [ 176 ] تم تقليص الطلبية الأولية إلى 96 جهازًا.

استخدمت قاذفات البحرية الأمريكية أسطوانات لدوارات جهاز إنجما بطريقة مشابهة لقاذفات البحرية البريطانية، لكنها كانت أسرع بكثير. اكتمل تصنيع أول جهاز واختباره في 3 مايو 1943. وسرعان ما أصبحت هذه القاذفات متوفرة بكثرة في بليتشلي بارك ومحطاتها الفرعية، مما أدى إلى استخدامها في كل من الكوخ رقم 6 والكوخ رقم 8. [ 177 ] بلغ إجمالي إنتاج قاذفات البحرية 121 قاذفة. [ 178 ]

أنتج الجيش الأمريكي أيضًا نسخة من جهاز "بومب". كان هذا الجهاز مختلفًا تمامًا من الناحية الشكلية عن أجهزة "بومب" التابعة للبحرية البريطانية والأمريكية. وُقِّع عقد مع مختبرات بيل في 30 سبتمبر 1942. [ 179 ] صُمِّم الجهاز لتحليل حركة مرور الطائرات ذات الثلاثة دوارات، وليس الأربعة. لم يستخدم أسطوانات لتمثيل دوارات إنجما، بل استخدم بدلاً من ذلك مُرحِّلات من نوع الهاتف. ومع ذلك، كان بإمكانه معالجة مشكلة واحدة لم تستطع أجهزة "بومب" المزودة بأسطوانات حلها. [ 177 ] [ 178 ] تألفت مجموعة أجهزة "بومب" العشرة من 144 وحدة مكافئة لإنجما، كل منها مثبت على رف يبلغ طوله حوالي 2.1 متر (7 أقدام) وارتفاعه 2.4 متر (8 أقدام ) وعرضه 150 مليمترًا (6 بوصات) . كان هناك 12 محطة تحكم يمكنها تخصيص أي من وحدات "بومب" المكافئة لإنجما في التكوين المطلوب عن طريق لوحات التوصيل. لم تتطلب تغييرات ترتيب الدوارات عملية ميكانيكية لتغيير الأسطوانات، بل كانت تتم في غضون نصف دقيقة تقريبًا باستخدام أزرار ضغط. [ 180 ] استغرقت دورة تشغيل بثلاثة دوارات حوالي 10 دقائق. [ 178 ]   

الشكوك الألمانية

كانت البحرية الألمانية قلقة من إمكانية اختراق جهاز إنجما. لذا، طبعت الجداول الرئيسية بأحبار قابلة للذوبان في الماء لضمان عدم إمكانية استعادتها. [ 181 ] كما راقبت مشغلي الجهاز وعاقبتهم عند ارتكابهم أخطاءً قد تُعرّض الشفرة للخطر. [ 182 ] وحرصت البحرية على تقليل انكشافها قدر الإمكان. فعلى سبيل المثال، لم تكن السفن التي يُحتمل الاستيلاء عليها أو جنوحها مُجهزة بأجهزة إنجما. وعندما فُقدت سفن في ظروف قد يتمكن العدو من استعادتها، أجرى الألمان تحقيقًا في الأمر. [ 183 ] ​​وبعد التحقيق في بعض الخسائر عام 1940، غيّرت ألمانيا بعض مؤشرات الرسائل. [ 184 ]

في أبريل 1940، وخلال معارك نارفيك، أغرق البريطانيون ثماني مدمرات ألمانية في النرويج. وخلص الألمان إلى أنه من غير المرجح أن يكون البريطانيون قد كانوا يقرأون شفرة إنجما. [ 181 ]

في مايو 1941، فكّ البريطانيون شفرة بعض الرسائل التي كشفت مواقع بعض سفن الإمداد التابعة للبارجة الألمانية بسمارك  والطراد الألماني برينز يوجين  . وكجزء من عملية راينوبونغ، ​​وهي غارة تجارية، خصص الألمان خمس ناقلات نفط وسفينتي إمداد وسفينتي استطلاع لدعم السفن الحربية. بعد إغراق بسمارك ، وجّه البريطانيون قواتهم لإغراق سفن الدعم بيلشن وإيسو هامبورغ وإيغرلاند ، بالإضافة إلى سفن أخرى. تجنّبت الأميرالية البريطانية إغراق ناقلة النفط جيدانيا وسفينة الاستطلاع غونزنهايم ، لأن إغراق هذا العدد الكبير من السفن في غضون أسبوع واحد كان سيثير الشكوك حول قراءة البريطانيين لشفرة إنجما. وبمحض الصدفة، عثرت القوات البريطانية على هاتين السفينتين وأغرقتهما. [ 185 ] أجرى الألمان تحقيقًا، لكنهم خلصوا إلى أن شفرة إنجما لم تُخترق لا عن طريق الاستيلاء عليها ولا عن طريق تحليل الشفرات بالقوة الغاشمة. واتخذ الألمان خطوات لتعزيز أمان إنجما. تم إخفاء مواقع الشبكة (خطوط الطول والعرض المشفرة) بشكل أكبر باستخدام جداول الرسوم البيانية الموجهة وإزاحة رقمية. [ 186 ] تم تزويد الغواصات الألمانية بشبكتها الخاصة، تريتون ، لتقليل احتمالية تعرضها لهجوم تحليلي للشفرات.

في أغسطس 1941، استولى البريطانيون على الغواصة الألمانية يو-570 . استنتج الألمان أن الطاقم كان سيدمر الوثائق المهمة، وبالتالي فإن الشفرة آمنة. حتى لو استولى البريطانيون على المواد سليمة وتمكنوا من قراءة شفرة إنجما، فإنهم سيفقدون هذه القدرة عندما تتغير المفاتيح في 1 نوفمبر. [ 187 ]

على الرغم من إدراك ألمانيا أن القوافل تتجنب أسراب الذئاب التابعة لها ، إلا أنها لم تعزو هذه القدرة إلى قراءة إشارات إنجما. بل اعتقد كارل دونيتز أن بريطانيا كانت تستخدم الرادار وتحديد الاتجاه. [ 187 ] واصلت البحرية الألمانية (كريغسمارين) زيادة عدد شبكاتها لتجنب هجمات التراكب على إنجما. في بداية عام 1943، كان لدى البحرية الألمانية 13 شبكة. [ 188 ]

قامت البحرية الألمانية (كريغسمارين) بتحسين جهاز إنجما. ففي الأول من فبراير عام ١٩٤٢، بدأت باستخدام نسخة ذات أربعة دوارات. [ ١٨٩ ] أدى تحسين الأمن إلى تقليل المعلومات التي تمتلكها القوافل حول مواقع أسراب الذئاب، وبالتالي أصبحت أقل قدرة على تجنب المناطق المعرضة للهجوم. ربما يكون ازدياد نجاح هجمات أسراب الذئاب بعد تعزيز التشفير قد أعطى الألمان دليلاً على فك شفرات إنجما السابقة. لم يُلاحظ هذا الأمر بسبب تغيرات أخرى في الوقت نفسه: فقد دخلت الولايات المتحدة الحرب، وأرسل دونيتز غواصات ألمانية لشن غارات على الساحل الشرقي للولايات المتحدة، حيث كانت هناك أهداف سهلة كثيرة. [ ١٩٠ ]

في أوائل عام 1943، ساور دونيتز الشك في أن الحلفاء كانوا يفكّون شفرة إنجما. أظهر التحليل الألماني لشفرات اتصالات الحلفاء دقةً مذهلةً في تقديراته لأحجام مجموعات الغواصات. وخلص إلى أن نظام تحديد الاتجاه الخاص بالحلفاء كان المصدر. كما استعاد الألمان مغنطرونًا تجويفيًا ، يُستخدم لتوليد موجات الرادار، من قاذفة بريطانية. وكان الاستنتاج أن إنجما مؤمّنة. مع ذلك، ظلّ الألمان متشككين، وحصلت كل غواصة على شبكة مفاتيح في يونيو 1944. [ 191 ]

بحلول عام ١٩٤٥، كان بالإمكان فك تشفير جميع اتصالات جهاز إنجما الألماني تقريبًا (الجيش الألماني؛ الذي يضم الجيش البري والبحرية الألمانية والقوات الجوية؛ وأجهزة الاستخبارات والأمن الألمانية مثل أبفير وجهاز الأمن الخاص، إلخ) في غضون يوم أو يومين، ومع ذلك ظل الألمان واثقين من أمنه. [ ١٩٢ ] ناقشوا خططهم وتحركاتهم علنًا، وقدموا للحلفاء كميات هائلة من المعلومات، لم يُستغل جميعها بفعالية. وقد أشارت اتصالات إنجما التي تم فك تشفيرها إلى معركة ممر القصرين ، لكن الأمريكيين لم يُقدّروا هذه المعلومات حق قدرها.

بعد الحرب، عثرت فرق مشروع TICOM التابعة للحلفاء على عدد كبير من خبراء التشفير الألمان واحتجزتهم. [ 193 ] ومن بين ما تم التوصل إليه أن خبراء التشفير الألمان، على الأقل، كانوا يدركون تمامًا إمكانية قراءة رسائل إنجما؛ فقد كانوا يعلمون أنها ليست منيعة. [ 194 ] ووجدوا أنه من المستحيل تصور أن يبذل أي شخص الجهد الهائل المطلوب. [ 195 ] عندما تم احتجاز أفراد من جهاز الاستخبارات العسكرية الألمانية (أبفير) ممن عملوا على تشفير فيش وحركة الاتصالات الروسية في روزنهايم حوالي مايو 1945، لم يتفاجأوا على الإطلاق بفك تشفير إنجما، بل تفاجأوا فقط بأن أحدهم قد حشد كل الموارد في الوقت المناسب للقيام بذلك. وقد نُصح دونيتز بأن الهجوم التحليلي للشفرات هو أقل المشاكل الأمنية احتمالًا.

بعد الحرب العالمية الثانية

لقد تم الحفاظ على اختراق إنجما سراً حتى عام 1974. وقد تم استخدام هذه الآلات حتى الستينيات في سويسرا والنرويج ( نورينجما ) وفي بعض المستعمرات البريطانية.

في عام 1995، نُشرت خوارزمية قادرة على حلّ تكوين الدوّار لجميع رسائل إنجما التي تتكون من 500 حرف أو أكثر باستخدام مؤشر التطابق . ومع ذلك، لم تتمكن هذه الخوارزمية من حلّ إعدادات لوحة التوصيل بشكل موثوق. [ 196 ]

يمكن استخدام الحواسيب الحديثة لحل لغز إنجما، باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات. [ 197 ] وقد نُفذت مشاريع لفك تشفير بعض الرسائل المتبقية باستخدام الحوسبة الموزعة . [ 198 ]

في 8 مايو 2020، بمناسبة الذكرى الخامسة والسبعين ليوم النصر في أوروبا ، نشرت وكالة الاستخبارات البريطانية (GCHQ) آخر رسالة من شفرة إنجما تم فك شفرتها من قبل محللي الشفرات في بليتشلي بارك. أُرسلت الرسالة في تمام الساعة 7:35 صباحًا من يوم 7 مايو 1945 من قبل مشغل راديو ألماني في كوكسهافن ، ونصها: "دخلت القوات البريطانية كوكسهافن في تمام الساعة 2:00 ظهرًا من يوم 6 مايو 1945 - سيتوقف البث الإذاعي فورًا - أتمنى لكم جميعًا التوفيق". وأعقبتها مباشرة رسالة أخرى: "الإغلاق نهائيًا - مع أطيب التمنيات - وداعًا". [ 199 ]

انظر أيضاً

المراجع والملاحظات

  1. ^ ريفيرس ، بول. سيمونز ، مارك (2010)، آلة تشفير اللغز ، استرجاعها 22 يوليو 2010
  2. ويلشمان 1997 ، ص 3 
  3. كالفوكوريسي 2001 ، ص 66 
  4. 1 2 Huttenhain & Fricke 1945 ، ص. 4، 5.
  5. "دور بولندا الحاسم في فك شفرة إنجما وتحويل عمليات الاستخبارات الإلكترونية في المملكة المتحدة" .
  6. كيغان، جون (2003). الاستخبارات في الحرب . نيويورك: ألفريد أ. كنوبف.
  7. سينغ 1999 ، ص 116 
  8. تشيرشهاوس 2002 ، ص 4 
  9. تشيرشهاوس 2002 ، الصفحات 4، 5 
  10. ألكسندر حوالي عام 1945 "الخلفية" الفقرة 2 ألكسندر (حوالي عام 1945) "الخلفية" الفقرة 2
  11. إيلسبري 1998أ
  12. تشيرشهاوس 2002 ، الصفحات 202-204 
  13. سال، توني ، مكونات آلة إنجما ، دوارات (أو عجلات) إنجما ، تم الاطلاع عليه في 1 يناير 2010
  14. Huttenhain & Fricke 1945 ، ص. 2.
  15. كوبلاند 2004 ، ص 245 
  16. سميث 2006 ، ص 23 
  17. سينغ 1999 ، ص 136 
  18. سال، توني ، الاستخدام العسكري لآلة إنجما: تعقيد آلة إنجما ، تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2010
  19. كوبلاند 2004 ، ص 250 
  20. ماهون 1945 ، ص 3 
  21. ماهون 1945 ، ص 16 
  22. 1 2 ويلشمان 1997 ، ص 245 
  23. باور 2002 ، ص 135 
  24. سال، توني ، الاستخدام العسكري لآلة إنجما: مفتاح الرسالة وأوراق الإعداد ، الشفرات والرموز في الحرب العالمية الثانية: تاريخ وعلم وهندسة تحليل الشفرات في الحرب العالمية الثانية ، تم الاطلاع عليه في 21 أكتوبر 2008
  25. ريجمينانتس، ديرك، "إجراءات رسائل إنجما" ، آلات التشفير وعلم التشفير ، تم الاطلاع عليه في 19 نوفمبر 2009
  26. تشيرشهاوس 2002 ، ص 33، 86 
  27. هينسلي، إف إتش وستريب، آلان (1993) ص. 18 وهينسلي (1992) ص. 2
  28. كان أحد عناصر المفتاح، وهو تسلسل الدوارات في الآلة، يُغيّر في البداية كل ثلاثة أشهر؛ ولكن ابتداءً من 1 يناير 1936، أصبح يُغيّر شهريًا؛ ومن 1 أكتوبر 1936، أصبح يُغيّر يوميًا؛ ولاحقًا، خلال الحرب العالمية الثانية، أصبح يُغيّر كل ثماني ساعات. ماريان ريجيفسكي ، ملخص أساليبنا لإعادة بناء إنجما وإعادة بناء المفاتيح اليومية... ، الملحق ج لكتاب فلاديسلاف كوزاتشوك ، إنجما (1984)، صفحة 242.
  29. الجيش الأمريكي 1945 ، ص 2 
  30. سال، توني ، الثنائيات والثلاثيات ولغز البحرية: المفتاح اليومي، (Tagschluessel) ، محاضرة حول لغز البحرية ، تم الاطلاع عليها في 7 يونيو 2010
  31. اعتمدت البحرية الألمانية إجراءً أكثر تعقيدًا وأمانًا للمؤشرات في 1 مايو 1937 - انظر " لغز البحرية الألمانية ".
  32. ^ جاج، كريس؛ Orłowski، Arkadiusz (2003)، “حقائق وأساطير Enigma: كسر الصور النمطية” (PDF) ، التقدم في علم التشفير – EUROCRYPT 2003 ، ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر، المجلد. 2656، جامعة جورج ماسون، فيرفاكس، فيرجينيا 22030، الولايات المتحدة الأمريكية؛ معهد الفيزياء، الأكاديمية البولندية للعلوم وارسزاوا، بولندا، القسم 3.2، دوى : 10.1007/3-540-39200-9_7 ، ISBN  978-3-540-14039-9تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية في 14 أبريل 2008 ، وتم استرجاعه في 6 مايو 2024
  33. ^ جاج، كريس؛ Orłowski، Arkadiusz (2003)، “حقائق وأساطير Enigma: كسر الصور النمطية” (PDF) ، التقدم في علم التشفير – EUROCRYPT 2003 ، ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر، المجلد. 2656، جامعة جورج ماسون، فيرفاكس، فيرجينيا 22030، الولايات المتحدة الأمريكية؛ معهد الفيزياء، الأكاديمية البولندية للعلوم وارسزاوا، بولندا، القسم 7، دوى : 10.1007/3-540-39200-9_7 ، ISBN  978-3-540-14039-9تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية في 14 أبريل 2008 ، وتم استرجاعه في 6 مايو 2024
  34. هودجز (1983) ص 176
  35. 1 2 كارتر، فرانك (2004)، إغلاق الدائرة: طريقة لاستعادة أسلاك الدوارات المستخدمة في جهاز إنجما غير المزود بمفتاح (ملف PDF) ، تم استرجاعه في 20 يناير 2009
  36. 1 2 3 كارتر، فرانك (2004)، رودينغ (ملف PDF) ، مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 11 أبريل 2007 ، تم استرجاعه في 20 يناير 2009
  37. غوردون كوريرا (23 مارس 2012)، "الرابط الإسباني في فك شفرة إنجما" ، بي بي سي نيوز
  38. ويلكوكس 2001 ، ص. 2 
  39. بدأت الدورة في 15 يناير 1929. وجاء في رسالة مؤرخة في "وارسو، 29 يناير 1929، إلى البروفيسور ز. كريغوفسكي ، في بوزنان ، شارع غلوغوفسكا 74/75"، وموقعة من " رئيس الأركان العامة ، بيسكور [أي تاديوش بيسكور الجنرال ديفيزي ": "أتقدم بالشكر الجزيل للبروفيسور على جهوده ومساعدته التي قدمها لهيئة الأركان العامة في تنظيم دورة التشفير [أي علم التشفير] التي افتُتحت في بوزنان في 15 يناير 1929". وقد نُشرت الرسالة في كتاب ستانيسواف ياكوبتشيك ويانوش ستوكوسا، " فك شفرة إنجما" (2007)، صفحة 44.
  40. ريجيفسكي وويتيك 1984ب ، ص 231 
  41. ^ كوزاكزوك 1984 ، ص 10-12 
  42. كوزاتشوك 1984 ، ص 232 . 
  43. يُشار إليه أيضًا بالشكل الصندوقي أو السلسلة . انظر ألكسندر، حوالي عام 1945 ، الفصل الثاني، الفقرة 4
  44. ^ سيباج مونتيفيوري 2004 ، ص 22-23 
  45. ريجيفسكي وويتيك 1984ب ، ص 256 
  46. كانت الوثائق عبارة عن تعليمات لاستخدام آلة تشفير إنجما وتعليمات إدخال المفاتيح لآلة تشفير إنجما ، وكانت صفحات مفاتيح إنجما خاصة بشهري سبتمبر وأكتوبر 1932 والتي لحسن الحظ كانت تحتوي على ترتيبات دوارة مختلفة.
  47. كان 1991 ، ص 974 
  48. ويلكوكس 2001 ، ص 5 
  49. هودجز 1983 ، ص 170 
  50. حل المسألة مع مراعاة الدوران العشوائي.
  51. غاج وأورلوفسكي 2003
  52. كوبلاند 2004 ، ص 234 
  53. ريجيفسكي وويتاك 1984ب ، ص 257 ، نقلاً عن فيتزجيرالد، بينيلوب (1977)، الأخوة نوكس ، لندن: ماكميلان، ISBN  1-58243-095-0
  54. يمثل الرقم 105,456 عدد إعدادات الدوار الممكنة (17,576) مضروبًا في ترتيبات العجلات الستة المتاحة في ذلك الوقت. سينغ 1999 ، ص 131 
  55. لا تؤدي هذه الخاصية إلى اختفاء الحلقات؛ بل قد تتسبب في فشل فهرس البطاقات لعدم وجود إدخالات متدرجة (بمعامل 6 إذا اقتصر الأمر على الخطوات الفردية). تسمح هذه الخاصية بتجاهل الأحرف الفعلية (وبالتالي تبديل لوحة التوصيل). علاوة على ذلك، قد يختلف مفهوم ريجيفسكي للخاصية: فقد تكون هي الدورات نفسها وليست أطوالها. انظر: ريجيفسكي، يوليو 1981، حوليات الحوسبة التاريخية، 3، 3، ص 217-218.
  56. ^ الكسندر ج. 1945 ، الفصل. الفقرة الثانية. 4
  57. ريجيفسكي 1984هـ ، ص 285 
  58. 1 2 3 ريجيفسكي 1984 ج، ص 242 
  59. 1 2 ماهون 1945 ، ص 13 
  60. ^ كوزاكزوك 1984 ، ص 54، 63 الملاحظة 2 
  61. في Welchman 1997 ، ص 72، يقترح أن هذا نشأ من تسمية المقابس (الذكر) والمآخذ (الأنثى) لأن نجاح هذه الطريقة يعتمد على عدد من الصفائح المتراكبة التي تكون فتحاتها متطابقة. 
  62. Sebag-Montefiore 2004 ، ص 362 يستشهد بألفريد ديلوين نوكس ، الذي حضر مؤتمر وارسو في 25 يوليو 1939 ، باعتباره الذي قدم أصلًا بيولوجيًا أكثر صراحة ، متخفيًا بشكل خفي في اللغة الفرنسية. 
  63. بدلاً من ذلك، أطلق عليها اسم أوراق جيفريز نسبة إلى رئيس قسم بليتشلي بارك الذي أنتجها.
  64. ويلشمان 1997 ، ص 215 
  65. ريجيفسكي 1984هـ ، ص 289
  66. ويلشمان 1997 ، ص 216 
  67. كلمة Bomby هي جمع كلمة bomba .
  68. 17,576=26 3 ، لأن إنجما استخدمت 26 حرفًا على كل من الدوارات الثلاثة.
  69. ريجيفسكي 1984هـ ، ص 290
  70. 1 2 كوزاتشوك 1984 ، ص 54 
  71. 1 2 ريجيفسكي 1982 ، ص 80
  72. ورد ذكره أيضاً في كوزاتشوك 1984 ، ص 63
  73. تشامبرلين، نيفيل (31 مارس 1939)، "الوضع الأوروبي (2:52 مساءً)" ، هانسارد ، المجلد 345، البرلمان البريطاني ، تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2009 
  74. كوزاتشوك 1984 ، ص 64
  75. إرسكين 2006 ، ص 59 
  76. هيريفيل 2008 ، ص 55 
  77. كوبلاند 2004 ، ص 246 
  78. برتراند 1973 ، الصفحات 60-61 
  79. ويلشمان 1984 ، ص 289
  80. كالفوكوريسي، بيتر (23 مارس 1984)، "الفضل للبولنديين"، صحيفة التايمز ، لندن، ص 13 
  81. 1 2 كوزاكزوك 1984 ، الصفحات من 70 إلى 73، 79 
  82. ^ كوزاكزوك 1984 ، ص 69-94، 104-11 
  83. ^ كوزاكزوك 1984 ، ص 84، 94 الملاحظة 8 
  84. ريجيفسكي 1982 ، ص 81-82 
  85. 1 2 ريجيفسكي 1984 ج، ص 243 
  86. ريجيفسكي 1984د ، ص 269-270 
  87. بيكر، جوان (سبتمبر 2018). " أبطال منسيون في قصة إنجما" . مجلة نيتشر . 561 (7723): 307-308 . Bibcode : 2018Natur.561..307B . doi : 10.1038/d41586-018-06149-y . PMID 30214032. S2CID 52272490 .  
  88. ليس من الواضح ما إذا كان مكتب التشفير قد فك شفرة إنجما بعد سقوط فرنسا في يونيو 1940. كتب ريجيفسكي، المصدر البولندي الرئيسي، في ورقة بحثية نُشرت بعد وفاته عام 1980، أنه في كاديكس "عملنا على شفرات أخرى، ولم نعد نعمل على إنجما" ( كوزاتشوك 1984 ، ص 270 ). مع ذلك، ذكر العقيد ستيفان ماير من المخابرات البولندية أن البولنديين تمكنوا من فك "رسائل مثيرة للاهتمام [مشفرة آليًا] من حملة ألمانيا في البلقان عام 1941، والتي وردت عبر شبكة سلاح الجو الألماني..." ( كوزاتشوك 1984 ، ص 116 ). وكتب الجنرال غوستاف برتراند، من المخابرات الفرنسية، عن قراءة شفرة إنجما في كاديكس ( كوزاتشوك 1984 ، ص 117 ). كتب تاديوش ليسيكي، الرئيس المباشر لريجيفسكي وزيغالسكي لاحقًا في إنجلترا خلال الحرب، والذي يُعتبر أحيانًا مصدرًا مشكوكًا فيه، في عام 1982 أن "ريجيفسكي أقرّ في [رسالة] بأن برتراند كان محقًا بلا شك في أنهم في كاديكس قد قرأوا شفرة إنجما، وأن الرقم الذي ذكره برتراند، وهو 673 برقية [من الفيرماخت]، كان صحيحًا... لم يرسل البريطانيون مفاتيح إلى كاديكس؛ بل تم العثور عليها باستخدام حيل مختلفة مثل حيلة "سيليز" و"هيرفيل" التي وصفها ويلشمان، وطريقة نوكس، بالإضافة إلى حيل أخرى لم يعد ريجيفسكي يتذكرها". ( كوزاتشوك 1984 ، ص 117 ).    
  89. ↑ أما عالم الرياضيات الثالث، جيرزي روزيكي، فقد لقي حتفه مع ثلاثة زملاء بولنديين وزميل فرنسي واحد في غرق سفينة الركاب لاموريسيير عام 1942 أثناء عودتهم إلى فرنسا من مهمة في الجزائر .
  90. ^ كوزاكزوك 1984 ، ص 148-55، 205-9 
  91. كوزاتشوك 1984 ، ص 220 
  92. تشيرشهاوس 2002 ، ص 122 
  93. ريجيفسكي 1984 ج، ص 243-244 
  94. ريجيفسكي وويتيك 1984ب ، ص 235 
  95. 1 2 كان 1991 ، ص 113 
  96. سيباغ-مونتيفيوري 2004 ، ص 92 
  97. كوبلاند 2004 ، ص 235 
  98. ألكسندر، حوالي عام 1945، "الخلفية"، الفقرة 38
  99. باور 2007 ، ص 441 
  100. 1 2 Taunt 1993 ، ص 108 
  101. بوديانسكي 2000 ، ص 240 
  102. ويلشمان 1997 ، الصفحات 98-100 
  103. جون هيريفيل، نقلاً عن سميث 2007 ، الصفحات 50-51 
  104. ويلشمان 1997 ، الصفحات 130، 131، 167 
  105. باور 2007 ، ص 442 
  106. سميث 2007 ، الصفحات 59، 60
  107. هودجز 1995
  108. ويلشمان 1997 ، ص 12 
  109. ماهون 1945 ، ص 24 
  110. 1 2 ويلشمان 1997 ، ص 120 
  111. أرشيف بليتشلي بارك: فهارس بطاقات مدرسة الشفرات والرموز الحكومية ، مؤرشفة من الأصل في 29 أبريل 2011 ، تم استرجاعها في 8 يوليو 2010
  112. بوديانسكي 2000 ، ص 301 
  113. ويلشمان 1984 ، ص 56 
  114. ميلنر-باري 1993 ، ص 93 
  115. سميث 2007 ، ص 38 
  116. Taunt 1993 ، ص 104، 105 
  117. ليوين 2001 ، ص 118 
  118. Taunt 1993 ، ص 111 
  119. سينغ 1999 ، ص 174 
  120. ماهون 1945 ، ص 44 
  121. 1 2 سميث 2007 ، ص 129 
  122. ماهون 1945 ، ص 41 
  123. موريس 1993 ، ص 235 
  124. سميث 2007 ، ص 102 
  125. "قاموس بليتشلي بارك للتشفير لعام 1944" . codesandciphers.org.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2020 .
  126. هاربر، جون (محرر)، "BTM - شركة آلات الجدولة البريطانية المحدودة" ، مجلة بومب البريطانية ، مؤرشفة من الأصل في 4 ديسمبر 2013
  127. سال، توني ، "آلان تورينج، إنجما وبومب" ، في سال، توني (محرر)، آلة تشفير إنجما
  128. هودجز 1983 ، ص 183 
  129. إيلسبري 1998ب
  130. 1 2 كارتر، فرانك (2004)، من "توقفات" بومب إلى مفاتيح إنجما (ملف PDF) ، مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 8 يناير 2010 ، تم استرجاعه في 1 مارس 2009
  131. كوبلاند 2004 ، الصفحات 253-256 
  132. بوديانسكي 2000 ، ص 230 
  133. باور 2002 ، ص 482 
  134. سميث 2007 ، ص 75 
  135. هاربر، جون (محرر)، "أنواع بومب" ، مجلة بومب البريطانية ، مؤرشفة من الأصل في 4 ديسمبر 2013
  136. ماهون 1945 ، ص 89 
  137. وينجر، إنجستروم وميدر 1998
  138. كالفوكوريسي 2001 ، ص 74 
  139. كالفوكوريسي 2001 ، ص 87 
  140. توين 1993 ، ص 127 
  141. 1 2 كارتر، فرانك، آلة إنجما التابعة لجهاز الاستخبارات العسكرية الألمانية (ملف PDF) ، مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 2 أكتوبر 2007 ، تم استرجاعه في 24 أبريل 2009
  142. كالفوكوريسي 2001 ، ص 99 
  143. ^ سوليفان وويرود 2005 ، ص. 215 
  144. القيادة العليا للبحرية (1940)، "الإجراء العام لفك شفرة إنجما (Der Schluessel M Verfahren M Allgemein)" (ملف PDF) ، دليل تعليمات إنجما المترجم من بليتشلي بارك، نُسخ ونُسق بواسطة توني سيل ، برلين: القيادة العليا للبحرية الألمانية ، تم الاطلاع عليه في 26 نوفمبر 2009
  145. كوبلاند 2004 ، ص 225 
  146. ^ الكسندر ج. 1945 الفصل. الفقرة الثانية. 11
  147. كوبلاند 2004 ، ص 258 
  148. 1 2 3 ماهون 1945 ، ص 22 
  149. ^ الكسندر ج. 1945 الفصل. الفقرة الثانية. 21
  150. ماهون 1945 ، ص 14 
  151. ألكسندر، حوالي عام 1945، "الخلفية"، الفقرة 42
  152. ماهون 1945 ، ص 2
  153. باتي 2008 ، الصفحات 4-6 
  154. ماهون 1945 ، ص 26 
  155. ^ الكسندر ج. 1945 الفصل. ثالثا الفقرة. 5
  156. ^ الكسندر ج. 1945 الفصل. ثالثا الفقرة. 20
  157. ماهون 1945 ، ص 62 
  158. ^ الكسندر ج. 1945 الفصل. ثالثا الفقرة. 21
  159. ماهون 1945 ، ص 63 
  160. سال، توني ، فك شفرة البحرية الألمانية: إشارات الاتصال بالغواصات ، والرموز والشفرات في الحرب العالمية الثانية: تاريخ وعلم وهندسة تحليل الشفرات في الحرب العالمية الثانية ، تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2008
  161. ^ بوديانسكي 2000 ، ص 341-343 
  162. ماهون 1945 ، ص 64 
  163. ماهون 1945 ، ص 77 
  164. ^ باتي ، مافيس (2011)، كسر لغز البحرية الإيطالية ، ص. 81 في إرسكين وسميث 2011 ، الصفحات 79-92 
  165. بوديانسكي 2000 ، ص 176 
  166. بوديانسكي 2000 ، ص 179 
  167. جاكوبسن 2000
  168. بوديانسكي 2000 ، ص 238 
  169. ويلكوكس 2001 ، ص 21 
  170. إرسكين 1999 ، الصفحات 187-197 
  171. بوديانسكي 2000 ، ص 239 
  172. بوديانسكي 2000 ، ص 241 
  173. ^ ديش ، جوزيف ر. (21 يناير 1942) ، تقرير بحثي لعام 1942 (PDF) ، استرجاعها 20 يوليو 2013
  174. تورينج حوالي عام 1941 ، الصفحات 341-352 
  175. نص بليتشلي بارك: نوفمبر 1942: مغادرة آلان تورينج من شركة بي بي ، تم استرجاعه في 16 أبريل 2010
  176. بوديانسكي 2000 ، ص 242 
  177. 1 2 ويلشمان 1997 ، ص 135 
  178. 1 2 3 فينجر 1945 ، ص 52 
  179. سيباغ-مونتيفيوري 2004 ، ص 254 
  180. فينجر 1945 ، ص 51 
  181. 1 2 كان 1991 ، ص 201 
  182. كان 1991 ، ص 45-46 
  183. كان 1991 ، ص 199 
  184. كان 1991 ، ص 200 
  185. كان 1991 ، الصفحات 201-202 
  186. كان 1991 ، ص 204-205 
  187. 1 2 كان 1991 ، ص 206 
  188. كان 1991 ، ص 209 
  189. كان 1991 ، ص 210 
  190. كان 1991 ، ص 210-211 
  191. كان 1991 ، ص 260-262 
  192. فيريس 2005 ، ص 165 
  193. ريزابيك 2017 .
  194. Huttenhain & Fricke 1945 ، ص 4-5.
  195. بامفورد 2001 ، ص 17 
  196. مشروع كسر رسائل M4 ، تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2025
  197. سوليفان وويرود 2005
  198. مشروع كسر رسائل M4 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2008
  199. يوم النصر في أوروبا: الكشف عن آخر رسالة نازية تم اعتراضها في بليتشلي بارك ، بي بي سي ، 8 مايو 2020

فهرس