بيتر توين

يعود تاريخ آلة إنجما إلى عام 1919، عندما حصل الهولندي هوغو ألكسندر كوخ على براءة اختراع لاختراع أطلق عليه اسم آلة الكتابة السرية. وسرعان ما بدأ المهندس آرثر شيربيوس تجاربه على هذه الآلة وآلات مماثلة، وأبدى حماسًا كبيرًا لآلات التشفير التي تستخدم الدوارات. وقد أوصى بها لسيغفريد توركل، مدير معهد علم الجريمة في فيينا، الذي أبدى اهتمامًا بها أيضًا.

في غضون ذلك، أسس كوخ شركةً على أمل بيع جهاز التشفير الخاص به للاستخدام التجاري؛ إلا أن أحد عيوبه كان ضرورة كتابة الأرقام بالأحرف. لم تُبدِ الصناعة اهتمامًا، ولكن في عام ١٩٢٦، اطلعت البحرية الألمانية على جهاز كوخ. وقد أُعجب به كبار الضباط وطلبوا عددًا كبيرًا منه. وظلت عملية شراء الجهاز - الذي سُمي إنجما - سريةً للغاية.

كانت آلة إنجما معقدة، إذ احتوت على لوحة مفاتيح، شبيهة بتلك المستخدمة في الآلات الكاتبة، تضم جميع حروف الأبجدية. وكان كل حرف من الأحرف الستة والعشرين موصولاً كهربائياً بأحد ثلاثة دوارات، كل منها مزود بحلقة. وحملت كل حلقة أيضاً الأحرف الستة والعشرين من الأبجدية. كما امتدت وصلات كهربائية أخرى من الدوارات إلى ستة وعشرين حرفاً مضيئاً.

عندما يضغط عامل التشفير على مفتاح، يمر تيار كهربائي عبر الآلة وتدور الدوارات ميكانيكيًا، ولكن ليس في وقت واحد. في كل مرة يُضغط فيها على مفتاح، يدور الدوار الأول حرفًا واحدًا. يتكرر هذا الأمر 26 مرة حتى يُكمل الدوار الأول دورة كاملة. ثم يبدأ الدوار الثاني بالدوران. وهكذا دواليك.

عند الضغط على مفتاح، يضيء ضوء خلف حرف النص المشفر، ويكون هذا الضوء مختلفًا دائمًا عن الحرف الأصلي في النص العادي. وتشكل الأحرف المضيئة الرسالة المشفرة.

كان النظام يعمل بشكل عكسي. يستخدم الشخص الذي يفك تشفير الرسالة المشفرة جهاز إنجما بإعدادات متطابقة. عندما يضغط على حرف النص المشفر، يضيء الحرف الموجود في الرسالة الأصلية. تشكل الأحرف المضيئة الرسالة الأصلية.

لزيادة صعوبة فك الشفرات، كان بالإمكان إخراج كل دوار وإعادة تركيبه بترتيب مختلف. كما كان بالإمكان تغيير ترتيب حلقات الدوارات يوميًا؛ فمثلاً، في يومٍ ما، يُضبط الدوار الأول على الحرف "ب"، وفي اليوم التالي على الحرف "ف"، وهكذا. زُوِّدت النسخة العسكرية من جهاز إنجما بلوحة توصيل ، تشبه لوحة مفاتيح الهاتف القديمة. سمحت هذه اللوحة بتبديل إضافي للأحرف، قبل دخولها الدوارات وبعد خروجها منها. احتوت لوحة التوصيل على 26 فتحة، وكانت التوصيلات تتم باستخدام أسلاك ومقابس. مع ثلاثة دوارات، وستة أزواج من الأحرف موصولة بلوحة التوصيل، على سبيل المثال، يُمكن الحصول على 105,456 تركيبة مختلفة من الأبجدية.

في ديسمبر 1938، أضاف الألمان دوارات إضافية (حتى ستة)، فازداد عدد التوليفات بشكل كبير. كان الألمان يعتقدون أن الرسائل المرسلة عبر أجهزة إنجما الأكثر تطوراً لديهم مشفرة بشكل محكم لدرجة أنه لا يمكن فك شفرتها. لكن توين وزملاؤه أثبتوا خطأهم.

عمل حوالي 10000 شخص في بليتشلي. وكانت المجموعة الأساسية هي عدد قليل من محللي الشفرات الذين يحاولون فك شفرة آلة إنجما؛ في البداية، لم تكن هذه المجموعة تتألف من أكثر من عشرة أشخاص، وكان نوكس وتوين مسؤولين عنها.

كان خبراء فك الشفرات البريطانيون يعملون على النسخة التجارية من جهاز إنجما، الأسهل فكاً من بين النسختين، خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، وقد أحرزوا تقدماً كبيراً في فك النسخة العسكرية. لكن توين وزملاءه واجهوا صعوبة بالغة لأنهم لم يتمكنوا من تحديد ترتيب توصيل مفاتيح إنجما.

في يوليو 1939، قبل شهر أو نحو ذلك من بدء الحرب، سافر نوكس وآخرون إلى بولندا. وقام علماء التشفير البولنديون، وبعضهم كان بارعاً، بتسليم زملائهم البريطانيين معلومات أساسية عن آلة إنجما، بما في ذلك نماذج طبق الأصل من الآلات.

اكتشف البريطانيون أن أجهزة إنجما موصولة أبجديًا: الحرف A بالطرف الأول، والحرف B بالطرف الثاني، وهكذا. كان هذا هو الترتيب الموضح في الرسم البياني المرفق بطلب براءة الاختراع. لكن توين وزملاؤه اعتبروا الأمر بديهيًا لدرجة أن أحدًا لم يفكر في تجربته.

في أوائل عام 1940، حقق توين أول اختراق لآلة إنجما. وكان من الممكن تحقيق ذلك في وقت أبكر بكثير لو أنهم جربوا النظام الأبجدي المفصل في طلب براءة الاختراع.

كانت القدرة على قراءة الرسائل العسكرية الألمانية المشفرة ذات فائدة لا تُقدر بثمن للحلفاء في تحقيق النصر في الحرب. وقد تحقق ذلك بفضل جهود توين، ونوكس، وآلان تورينج (الذي أصبح فيما بعد أبو الذكاء الاصطناعي)، وآخرين في بليتشلي بارك. طور تورينج، عالم الرياضيات البارع، آلة تُسمى "بومب"، والتي سرّعت عملية فك التشفير عن طريق التجربة والخطأ، وهو تطور بالغ الأهمية لخبراء فك الشفرات.

عمل توين مع تورينج على فك شفرة إنجما البحرية الألمانية. وقد ساعد نجاحهما قوافل الحلفاء على تجنب الغواصات الألمانية.

في أكتوبر 1941، تمكن ديلي نوكس من حل لغز أبفير إنجما . ^{[ 3 ]} تأسست منظمة ISK لفك تشفير اتصالات أبفير . ^{[ 3 ]} في أوائل عام 1942، ومع مرض نوكس الشديد، تولى توين إدارة ISK ^{[ 5 ]} وعُيّن رئيسًا لها بعد وفاة نوكس. ^{[ 3 ]} وبحلول نهاية الحرب، كانت ISK قد فكّت تشفير 140,800 رسالة ونشرتها. ^{[ 3 ]}

لعبت المعلومات الاستخباراتية التي تم الحصول عليها من فك تشفيرات جهاز الاستخبارات العسكرية الألمانية (أبفير) دورًا مهمًا في ضمان نجاح عمليات الخداع المزدوج التي نفذها جهاز الاستخبارات الداخلية (MI5) وجهاز الاستخبارات الخارجية (M16)، وفي عملية فورتيتيود ، وهي حملة الحلفاء لخداع الألمان بشأن يوم النصر . ^{[ 5 ]}