Арне Бёрлинг и тайна кода Т52: как шведский математик взломал все секретные немецкие коды с помощью простого карандаша и бумаги

Два года союзники бились над расшифровкой кода немецкой машины «Энигма». Мало кто знает, что в 1940 году один шведский математик всего за две недели, при помощи одного карандаша и листа бумаги, смог распутать код гораздо более сложного устройства. Как ему это удалось - далее в обзоре.

Два года и две недели — несоизмеримые понятия

Немцы во время Второй мировой войны использовали для шифрования своих сообщений машину под названием «Энигма». Союзники для того, чтобы взломать эти коды, потратили два года. Команда польских техников во главе с математиком Аланом Тьюрингом работала всё это время не покладая рук.

Другой математик, родом из Швеции, по имени Арне Бёрлинг в 1940 году всего за пару недель сделал нечто подобное. Более того, он смог взломать коды устройства гораздо более сложного чем «Энигма». Кроме того, учёный сделал это, используя лишь простой карандаш и лист обычной бумаги.

Машина-зверь

Этой другой машиной была Siemens & Halske T52. Другое её название SFM (аббревиатура от Schlüsselfernschreibmaschine, Key Teletype) или Geheimschreiber (Секретный телетайп). Самым же знаменитым прозвищем этого аппарата было то, которое ему дали союзники — Sturgeon. Его использовали и немцы. «Энигма» предназначалась для мобильных войск, а SZ 42 «Лоренц», например — тяжёлая система Вермахта. Пользователями же Т52 были высшие чины Люфтваффе и Кригсмарине (для последних он и был разработан изначально).

Команда британских криптоаналитиков, получивших название Блетчли в честь их штаб-квартиры в Блетчли-Парке, знали кодовое имя каждой немецкой шифровальной машины. Немцы назвали одну из своих беспроводных систем Sägefisch (Рыба-пила), SZ Lorenz был Tunny (Тунец), а T52, несколько версий которого создал Siemens, Sturgeon (Осётр). Главным отличием T52 от «Энигмы» было то, что оператору нужно было просто ввести необходимый текст. Всё делалось автоматически. Машина и зашифровывала сама и расшифровывала. «Энигма» требовала чтения результата, так как передавала по Морзе. Это было с одной стороны очень удобно и быстро. С другой, существовала опасность, что оператор может использовать один и тот же ключ повторно, а это может помочь врагу расшифровать послание.

Операционная система этой машины также была намного сложнее, чем у «Энигмы» и «Лоренца». Она была основана на GPAN (генераторе псевдослучайных чисел). Этот алгоритм создавал некую последовательность чисел, на первый взгляд абсолютно случайных. Порядок определялся сравнительно небольшим набором начальных значений. Всё это сочеталось с тем, что в аппарате использовали десять барабанов вместо обычных пяти, как в других машинах. Кроме того, эти барабаны не располагались линейно, генерируя квинтиллион комбинаций.

Т52а появилась задолго до начала Второй мировой войны, в начале 1930-х годов. Последующие модели отличались лишь тем, что могли подавлять электрические помехи. Чуть позже Генрих Деринг доказал, что если случайно отправить пару зашифрованных текстов с одним и тем же ключом, то их можно будет взломать с лёгкостью. Он был абсолютно прав: Блетчли сумели таким образом расшифровать все коды Т52б.

Люфтваффе требуют обновления

Это заставило Люфтваффе требовать от правительства ускорения поступления на вооружение более усовершенствованной машины. Так появился Т52с, которого быстро сменил Т52d. Исследование Деринга показало, что это тоже не совсем идеальный вариант. В итоге в 1944 году появился самый совершенный и безопасный T52e. Проблема была в том, что на тот момент война была уже почти проиграна. Самое главное же было то, что коды всех этих машин в своё время с лёгкостью взломал один шведский математик.

Арне Бёрлинг

Путь великого учёного начался в далёком 1905 году, когда он появился на свет в городе Гетеборге. Семья была родовитой и аристократической. Арне Карл-Август Бёрлинг ни в чём не знал недостатка. Природа наделила его недюжинным умом и трудолюбием. Он получил блестящее образование. Как говорят, что гениальный человек — гениален во всём. Бёрлинг был таковым. Свою первую степень бакалавра он получил в области... искусств! Вторая степень была философской. Некоторое время спустя талантливый молодой человек стал доктором математических наук. Когда началась Вторая мировая война, карьера учёного находилась на взлёте и даже событие такого рода не смогло ей помешать.

Бёрлингу очень повезло, что Швеция избрала позицию нейтралитета и сумела его сохранить на протяжении всей этой долгой кровавой войны. Конечно, стране приходилось в разное время идти на уступки каждой из сторон. Среди шведов тоже были люди разных убеждений. Некоторые действовали подпольно, стараясь подорвать фашистский режим изнутри. Именно таким человеком был Арне Бёрлинг.

Ранней весной 1940 года нацисты начали операцию Weserübung. Она заключалась в том, что их армия вторглась на территорию Дании и Норвегии. Хотя они тоже были нейтральными странами. Шведы не зря стали опасаться, что их страна будет следующей в этом списке. Многие из них ушли в подполье. Немцы оправдывали свои действия тем, что им нужно было защитить себя от аналогичных действий Англии и Франции. Они блокировали порт Нарвик, потому что оттуда отправлялись горнодобывающие грузы (в основном шведское железо), которые направлялись прямиком в Германию и снабжали армию Гитлера.

Как только эти страны были взяты гитлеровцами под контроль, через Швецию стали посылать послания. Для шифрования важных военных депеш использовали тот самый T52. Как писалось ранее — это была очень сложная и надёжная машина. Тогда считалось, что взломать её практически невозможно. Никто не ожидал, что безвестный профессор математики в одиночку, вооружившись карандашом и листком бумаги, так просто «вскроет» все коды.

Арне Бёрлинг во время службы в армии получил специальность криптографа. Он, как и многие другие математики работал с перехваченными сообщениями. Ему понадобилось на это менее двух недель. Это позволило компании Ericsson создать копии шифровальной машины. Сообщения курсировали между Берлином, Осло и Стокгольмом долгое время. Шведы первыми узнали о скором начале операции «Барбаросса» (вторжение в Советский Союз). Они предупредили правительство СССР. Там не приняли во внимание эту информацию, так как Швеция отказалась открывать источник. Поэтому её сочли не заслуживающей доверия.

Всего было перехвачено около 500 тысяч сообщений. Большая их часть была расшифрована. Гитлеровский режим не мог понять откуда такая утечка информации. Когда, наконец, они это поняли, то стали усовершенствовать Т52. Все последующие модели не смогли защититься от Бёрлинга, кроме финальной - Т52 d. Теперь сообщения не могли расшифровать. Но эта машина появилась лишь на исходе 1943 года. К тому времени произошли ещё два ключевых события, полностью предрешившие исход войны.

Поляки добили «Энигму»

Поляки из Biuro Szyfrów (криптографическое агентство) получили в 1939 году невоенную «Энигму». Они её исследовали вдоль и поперёк. В конце концов, машину отправили Блетчли. Там группа математиков во главе с Аланом Тьюрингом раскрыла все тайны аппарата. Правда этому помогло то, что в 1941 году была захвачена немецкая подводная лодка, на борту которой была «Энигма» и книга кодов. Летом 1941 года английский химик и математик по имени Уильям Томас Тутт смог взломать ключи машины «Лоренца».

Потом уже Блетчли «добили» шифры «Осётра». Тут прокололись сами немцы. Люфтваффе передавали сообщения, используя не очень сложные ключи, часто повторялись. К тому же, иногда грешили использованием менее безопасной «Энигмы». Об успехах в этой сфере Бёрлинга британцы не были осведомлены. Скорее всего из-за того, что их скрывала нейтральная Швеция.

Арне Бёрлинг после войны стал профессором в Гарварде и Принстоне. В Институте перспективных исследований IAS учёный работал бок о бок с Альбертом Эйнштейном. Шведский профессор был наставником многих научных гениев. Среди них Леннарт Карлесон и Карл-Густав Эссеен. Бёрлинг внёс трансцендентный вклад в область математики, например, теорема о факторизации внутренних и внешних функций даже носит его имя.

Гениальный математик умер в Соединённых Штатах в 1986 году. За два десятка лет до этого Дэвид Кан, автор нашумевшей книги «Взломщики кодов» написал о нём следующее: «Возможно, величайшим достижением криптоанализа, совершённым во время Второй мировой войны, было решение Арне Бёрлинга секрета Geheimschreiber». Величайшая похвала и достойная эпитафия. Тайну того, как Бёрлингу удалось взломать коды сложнейшей шифровальной машины учёный унёс с собой в могилу.

Самые интересные загадки - это те, которые ещё только предстоит разгадать. Есть такие тайны, которые учёные не могут раскрыть веками. Прочтите в другой нашей статье об одной из них секрет кода Шагборо: загадка, которая входит в десятку мировых тайн.