كيف عملت آلة آلان تورينج لفك الشفرات بالفعل
يمكن لآلة إنيجما تشفير الرسائل بمليارات الطرق المختلفة. لم تخمن قنبلة تورينج الإجابة - بل استبعدت كل إعداد لا يمكن أن يكون صحيحًا.
كانت آلة إنيجما العسكرية الألمانية تبدو كآلة كاتبة كبيرة الحجم، ولكن في داخلها كانت صندوق ألغاز كهروميكانيكي: لوحة مفاتيح موصلة عبر مجموعة من الدوارات ولوحة توصيل إلى لوحة مصابيح. عند كتابة حرف، تمر الإشارة الكهربائية عبر الأسلاك الحالية للدوارات وتضيء حرفًا مختلفًا على لوحة المصابيح - وهذا كان الناتج المشفر. ولأن الدوارات نفسها كانت تغير موقعها مع كل ضغطة مفتاح، فإن نفس الحرف الذي يُكتب مرتين متتاليتين يمكن أن يضيء مصباحين مختلفين تمامًا. كان عدد التكوينات الأولية الممكنة يصل إلى المليارات، وكان المشغلون الألمان يغيرون الإعدادات يوميًا.
لم يكن فك شفرة إنيجما إنجازًا بريطانيًا في البداية. في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي، اكتشف علماء الرياضيات البولنديون - وعلى رأسهم ماريان رييفسكي - كيفية استغلال نقاط الضعف في نسخة سابقة وأبسط من الشفرة، وبحلول عام 1938، كانوا قد بنوا آلة تسمى "بومبا" لتسريع البحث عن الإعدادات اليومية. في يوليو 1939، وقبل أسابيع من الحرب، سلمت المخابرات البولندية لبريطانيا وفرنسا كل ما لديهم: آلات إنيجما معاد بناؤها وملاحظات مفصلة عن أساليبهم. كانت هذه بداية قوية، وليست حلاً كاملاً - فقد أضاف الألمان منذ ذلك الحين دوارات إضافية وشددوا إجراءاتهم، مما جعل القنبلة البولندية قديمة تقريبًا بمجرد استلام بريطانيا لها.
ماذا فعلت القنبلة بالفعل
في بلتشلي بارك، صمم آلان تورينج وزميله عالم الرياضيات جوردون ويلشمان آلة جديدة، بنتها شركة الآلات الحاسبة البريطانية وعرفت باسم القنبلة. لم تقم بفك تشفير الرسائل مباشرة. بدلاً من ذلك، اعتمد فك الشفرات على "مفتاح" - تخمين لكلمة أو عبارة من المحتمل أن تظهر في مكان ما في الرسالة، مثل تقرير طقس روتيني أو توقيع قياسي. بسبب إحدى غرائب تصميم إنيجما، لا يمكن لحرف أن يشفر نفسه أبدًا، لذلك يمكن اختبار مفتاح يتطابق حرفًا بحرف مع النص المشفر مقابل كل إعداد دوار ممكن. عملت القنبلة من خلال تلك الإعدادات ميكانيكيًا وكهربائيًا، وفي اللحظة التي ينتج فيها إعداد تناقضًا منطقيًا - ببساطة لا يمكن أن يكون المفتاح صحيحًا في ظل هذا التكوين - قامت الآلة بإزالته وانتقلت. ما تبقى، بعد المرور عبر الاحتمالات، كان عددًا صغيرًا من الإعدادات يستحق التحقق منها يدويًا.
تصنيع القرائن
لم تكن المفاتيح الجيدة متاحة دائمًا، لذلك قام فك الشفرات أحيانًا بتصنيعها. في أحد التكتيكات الموثقة، قامت القوات الجوية الملكية بتلغيم متعمد لمساحة من المياه كان الألمان قد قاموا بمسحها بالفعل، متوقعين أن تبلغ البحرية الألمانية عن الألغام الجديدة في رسالة. ولأن فك الشفرات كانوا يعرفون تقريبًا ما سيقوله تقرير حقل ألغام جديد، أصبحت تلك العبارة المتوقعة هي المفتاح. هذا تذكير بأن عمل بلتشلي بارك لم يكن رياضيًا بحتًا - فقد جمع بين الاستنتاج المنطقي والمعرفة العملية بالروتين العسكري الألماني. بحلول منتصف عام 1940، سمح هذا المزيج لبلتشلي بقراءة إشارات القوات الجوية الألمانية، وقاد تورينج شخصيًا الكوخ 8، وهو القسم الذي فك شفرة إنيجما البحرية الألمانية الأكثر صعوبة، والتي استخدمت مجموعة أكثر صرامة من الإجراءات من الفروع الأخرى.
رواية مصورة
الأسئلة الشائعة
هل اخترع آلان تورينج القنبلة بمفرده تمامًا؟
لا. صممها تورينج بالتعاون مع زميله عالم الرياضيات في بلتشلي بارك جوردون ويلشمان، وقد بُني الجهد بأكمله على عمل سابق لخبراء التشفير البولنديين، الذين فكوا نسخة أبسط من إنيجما في ثلاثينيات القرن الماضي وشاركوا أساليبهم مع بريطانيا في يوليو 1939، قبل أشهر من اندلاع الحرب.
هل قامت القنبلة بفك تشفير الرسائل بنفسها؟
ليس مباشرة. لقد استبعدت إعدادات الدوار المستحيلة عن طريق اختبارها مقابل جزء معروف أو مخمن من النص العادي يسمى المفتاح، باستخدام التناقضات المنطقية لاستبعاد الإجابات الخاطئة. بمجرد أن ضيقت القنبلة الاحتمالات، كان فك الشفرات لا يزالون يؤكدون ويفكون تشفير الرسالة يدويًا.
لماذا لم يعرف أحد عن هذا العمل لفترة طويلة بعد الحرب؟
أبقت الحكومة البريطانية جهود فك شفرة إنيجما سرية لما يقرب من ثلاثين عامًا بعد عام 1945، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن بعض آلات إنيجما التي تم الاستيلاء عليها كانت لا تزال تستخدم، دون علم، من قبل حكومات أخرى كانت بريطانيا تراقبها. لم يتلق تورينج وزملاؤه في بلتشلي بارك أي تقدير علني لعملهم في زمن الحرب خلال تلك الفترة.