torstaina, maaliskuuta 09, 2006

Enigma

Toisen maailmansodan aikana liittoutuneet havaitsivat, että voisivat purkaa saksalaisten viestit käyttämällä matemaattista logiikkaa. Tavoitteena oli keksiä keino matematiikan automatisoimiseksi. Laskutoimitusten koneellistamisessa, koodinmurtamistyössä suurimman panoksen antoi englantilainen Alan Turing. Turing otti ideansa hypoteettisesta taskulaskimesta, jonka kapasiteetti oli ääretön. Tämä kone käytti äärettömän pitkää kuvitteellista reikänauhaa ja pystyi jatkamaan laskemista ikuisuuteen. Vuonna 1937 Saksan armeija, laivasto ja ilmavoimat käyttivät yhdessä muiden valtiollisten organisaatioiden kanssa erilaisia versioita samasta salakirjoitusjärjestelmästä, jonka loi Enigma-kone. Tämä kone koostui näppäimistöstä, joka oli liitetty sekoittamisyksikköön. Yksikkö sisälsi kolme erillistä pyörivää rullaa, joiden asennot määräsivät kuinka näppäimistöllä olevat kirjaimet muutettiin. Enigman koodit olivat erityisen vaikeita murtaa siksi, että koneen asetuksilla oli suunnaton määrä vaihtoehtoja. Koneen kaikki kolme rullaa valittiin viiden joukosta, ja niiden sijaintia voitiin muuttaa. Kutakin rullaa voitiin käyttää 26:ssa eri asennossa. Koneen asetuksia voitiin siis varioida yli miljoonalla eri tavalla. Kykentäyhteyksien kanssa variaatiot kasvoivat 150 miljoonaan miljoonaan miljoonaan. Jotta vastaanottaja ymmärtäisi viestin, oli liikkeellä päivittäinen koodikirja, tai viestin lopussa oli avain edellisen päivän koodin mukaisessa muodossa. Turing sai tehtäväksi rakentaa Enigman peilikuvan. Tästä koneesta tuli yli kaksi metriä korkea ja leveä. Koska koneet tikittivät jatkuvasti releiden vuoksi, kutsuttiin näitä pommeiksi. Yksi ratkaisevia keksintöjä oli se, ettei Enigma kyennyt lähettämään R-kirjainta itsestään, minä muuna kirjaimena tahansa, mutta ei R-kirjaimena. Tästä tuli avain lyhentää viestin purkaamismahdollisuuksia. Avaaja arvasi, että viesti sisälsi joidenkin vihjeiden avulla jonkin sanan, ja tämä arvaus helpotti valtavasti koodin avaamista. Tärkeää oli esittää ettei tiennyt mitä Saksalaiset aikoivat. Näin koodien murtaminen oli hallinnassa. Kun Saksalaiset saivat tappioita, luulivat he sen johtuvan brittiläisistä soluttautujista - eivät siitä että koodi olisi avattu.
Touring oli mukana sodan loppuvaiheessa rakentamassa Colossus täyselektronista konetta, joka sisälsi 1 500 elektroniputkea, jotka toimivat paljon nopeammin kuin pommissa käytetyt sähkömekaaniset releet. Colossus oli tietokone sanan nykyisessä merkityksessä.