Descifrando Enigma. Cómo las matemáticas ganaron la II Guerra Mundial

La invasión de Polonia, Pearl Harbour, el Desembarco de Normandía, la Bomba Atómica… todos conocemos diferentes hechos que marcaron un antes y un después en el transcurso de la Segunda Guerra Mundial.

Sin embargo, pocos conocen las operaciones secretas de inteligencia militar que se libraron durante la guerra, y como ciertas operaciones tuvieron éxito gracias al estudio de los números.

Pero no vamos a hablar de estadísticas en este artículo. Ni siquiera de números. Vamos a hablar de algo mucho más interesante: Enigma, la máquina alemana de cifrado de mensajes que les ayudó a conquistar Europa comunicándose libremente entre sus enemigos.

Enigma

Enigma era una máquina de rotores extensamente empleada por los alemanes. Una máquina de rotores es una máquina que se emplea para poder cifrar y descifrar mensajes. Su utilidad radica en la automatización del cifrado/descifrado introduciendo unas claves al inicio, de forma que se facilita el cifrado y no es necesario emplear grandes tomos.

En dicha máquina, los rotores se ajustan según una configuración determinada y que se cambia constantemente para evitar el descifrado. Una vez establecidas las claves del día, para cifrar un mensaje el emisor escribía correctamente dicho mensaje y la máquina generaba un texto cifrado aparentemente sin pies ni cabeza. Para descifrar, tras introducir las claves se escribía directamente el texto cifrado y la máquina generaba el mensaje. A su vez, cada vez que se iba escribiendo/descifrando un mensaje, los rotores giraban y se iba cambiando la configuración introducida inicialmente, aumentando la dificultad aún más.

Durante la II Guerra Mundial no se había desarrollado aún los ordenadores y muchas tareas que a día de hoy realizamos de forma virtual se realizaban en el pasado por medio de ranuras, placas y, en definitiva, complejos mecanismos. Este era el caso de las máquinas de rotores, que a día de hoy no se emplean debido a que están completamente desfasadas.

Primeros usos de Enigma

Enigma fue patentada en 1918 y fue empleado por primera vez por la armada alemana en 1926 para uso militar. Debido a su gran utilidad e inviolabilidad se hizo muy popular antes incluso de ser extensamente empleada durante la II Guerra Mundial.

Como es obvio, durante el transcurso de la guerra hubo filtraciones y se robaron máquinas. No obstante, con tener sólo la máquina no se podía lograr nada ya que había que introducir la clave que se cambiaba todos los días. Sin embargo, fue útil para conocer el funcionamiento interno de la máquina a pesar de que los alemanes iban sacando nuevas versiones de Enigma en las cuales se variaban mecanismos y/o añadían rotores, aumentando aún más las posibles combinaciones.

Polonia y obtención de máquinas Enigma

Varios años antes del inicio de la II Guerra Mundial, alrededor del año 1930 los polacos se percataron del gran potencial que tenía dicha máquina y cómo los alemanes eran capaces de comunicarse de forma efectiva sin ninguna restricción. Podían planificar en directo un ataque mientras que toda Europa podía escuchar sin dificultad la emisión pero, obviamente, no entender el mensaje.

Es por ello que comenzaron estudiando la máquina, intentando descifrar mensajes codificados y construyendo réplicas de la máquina. A pesar de tener incluso máquinas originales no eran muy útiles del todo ya que nuevas versiones más complejas salían constantemente y las claves se inutilizaban al final del día.

Con tiempo de análisis suficiente llegaron a descifrar algunos mensajes antiguos procedentes de máquinas menos sofisticadas, como los Enigma comerciales que proporcionaron los nazis a Franco durante la Guerra Civil española

Finalmente, los polacos se percataron de abundantes comunicaciones alemanas en la época de 1939, intuyendo que estaban preparando una guerra y la inminente invasión de Polonia. Es por ello que decidieron revelar todos los estudios acerca de Enigma y proporcionar las réplicas a los servicios secretos británicos y franceses para que pudieran descifrarla.

Investigación Británica

Se establece en Bletchley Park, Inglaterra, la base de operaciones secretas para descifrar Enigma. Forman un equipo matemáticos, criptoanalistas y jugadores de ajedrez para hallar la solución. Entre ellos destaca Alan Turing; matemático, criptógrafo y científico de la computación.

Inicialmente se descifraban los mensajes a mano o empleando las «Jeffrey Sheets», una copia de las polacas «Zygalski Sheets» , y se intentaban sacar conclusiones.

No obstante, debido a la cantidad ingente de mensajes, Turing se da cuenta de que no se puede competir contra una máquina, y que la única solución posible es idear una máquina que automatice el proceso.

Es por ello que, tras invertir mucho tiempo y esfuerzo, consigue inventar la «Bombe«, capaz de descifrar las máquinas Enigma.

Fue de gran utilidad ciertas costumbres por parte de los locutores alemanes a la hora de comunicarse como el introducir Heil Hitler en la mayoría de los comunicados, introducir claves que se basaban en sus iniciales o la de sus parejas, o hacer comunicaciones de prueba codificando una única letra (Por ejemplo, si el locutor enviaba FFFFFFFFFFFFF llegaba un mensaje tipo SHDRJGYRJSICK, que por cuestiones mecánicas jamás contenía la letra auténtica y permitía hacerse una idea de la secuencia de codificación)

Alan Turing

Hay que destacar que se considera a Alan Turing como el padre de la ciencia de la computación y precursor de la informática moderna. Como la mayoría sabéis la informática se basa en algoritmos, los cuales tienen bases matemáticas. Turing proporcionó una influyente formalización de los conceptos de algoritmo y computación: la máquina de Turing.

Además es muy conocido por idear el Test de Turing, el cual se emplea para poner a prueba la inteligencia artificial y comprobar si al otro lado se encuentra una persona o una máquina, juzgando su comportamiento y las respuestas proporcionadas.

Final de la guerra. Suicidio de Turing

Se estima que el descifrado de Enigma supuso como mínimo acortar 2 años la II Guerra Mundial. Además, los alemanes no supieron que su máquina había sido descifrada, permitiendo numerosas operaciones y engaños.

Una vez acabada la guerra se mantuvo el secreto hasta finales de los años 60. Esto se debió a la posibilidad de usar los conocimientos en beneficio propio.

A pesar de la gran ayuda que Turing había prestado al resto del mundo, fue condenado en 1952 por homosexualidad. Lamentablemente era considerado delito y fue condenado a reclusión y tratamiento hormonal. Al poco tiempo decidió acabar con su vida con solo 41 años comiendo una manzana con cianuro. Es por ello que muchas leyendas atribuyen a Alan Turing el logo de Apple con la bandera arcoiris.

Además, debido a que el descifrado de Enigma se mantenía aún en secreto, murió sin ningún reconocimiento. Sin embargo, en el año 2013 y tras ser rechazado justo un año antes por el Parlamento Británico, la reina Isabel II promulgó el edicto por el que se exoneró oficialmente al matemático, quedando anulados todos los cargos en su contra.

The Imitation Game: Descifrando Enigma

La idea de escribir este artículo surge tras ver la película The Imitation Game o Descifrando Enigma en español. Trata sobre la vida de Alan Turing y cómo se desarrollaron las investigaciones acerca de Enigma. La recomiendo encarecidamente para quien quiera saber más del tema y conocer cómo funcionaban dichas máquinas.