Pierwsze sześć liter każdej niemieckiej depeszy wojskowej z początku lat 30. zawierało ten sam klucz zaszyfrowany dwa razy z rzędu. Dla Niemców była to procedura. Dla polskiego matematyka Mariana Rejewskiego okazała się materiałem, na którym dało się odtworzyć całą maszynę. Kod Enigmy złamali polscy kryptolodzy z Biura Szyfrów Sztabu Głównego. Pierwszego wyłomu dokonał Rejewski pod koniec grudnia 1932 roku, a Jerzy Różycki i Henryk Zygalski opracowali kolejne metody, gdy Niemcy zaczęli zmieniać sposób szyfrowania. 25 i 26 lipca 1939 roku w Pyrach pod Warszawą Polacy przekazali swoją wiedzę i kopie Enigmy wywiadom Francji i Wielkiej Brytanii. Brytyjczycy z Bletchley Park pierwsze wojenne depesze Enigmy odczytali w styczniu 1940 roku.
Kto złamał kod Enigmy: krótka odpowiedź
Kod Enigmy złamał Marian Rejewski, matematyk z Biura Szyfrów Oddziału II Sztabu Głównego Wojska Polskiego. Zrobił to pod koniec grudnia 1932 roku, korzystając z teorii permutacji i z materiałów wywiadowczych dostarczonych przez Francuzów. Jerzy Różycki i Henryk Zygalski, absolwenci tego samego kursu kryptologii w Poznaniu, pracowali z nim nad kolejnymi wersjami szyfru aż do wybuchu wojny.
Źródła instytucjonalne różnią się w szczegółach. Agencja Wywiadu przypisuje złamanie całej trójce, w grudniu 1932 roku. Instytut Pamięci Narodowej pisze, że Różycki i Zygalski dołączyli do Rejewskiego w 1933 roku. Obie wersje da się pogodzić. Pierwsze odtworzenie maszyny było dziełem jednego człowieka, a odczytywanie depesz przez kolejne lata wymagało pracy zespołu.
Na zdjęciu wyróżniającym: jedna z czterech polskich kopii Enigmy złożonych we Francji w 1940 roku, w zbiorach Instytutu Józefa Piłsudskiego w Londynie. Fot. Pilsudski Institute London, Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0.
Czym była Enigma i dlaczego uchodziła za nie do złamania
Enigma to elektromechaniczna maszyna szyfrująca z klawiaturą, lampkami i zestawem obracających się wirników. Każde naciśnięcie klawisza przesuwało wirnik, więc ta sama litera za każdym razem zamieniała się w inną. Wojskowa wersja miała dodatkowo łącznicę wtyczkową, która przed szyfrowaniem i po nim zamieniała pary liter.
Bletchley Park podaje, że w czasie wojny Enigma dawała około 103 tryliardów możliwych ustawień na każdy dzień. Ustawienia zmieniano zwykle co 24 godziny. Przy takiej liczbie kombinacji sprawdzanie ich po kolei nie wchodziło w grę.
Dotychczasowe metody łamania szyfrów opierały się na języku. Kryptolog szukał powtarzających się słów, częstotliwości liter, typowych zwrotów. Przy Enigmie to nie wystarczało, bo maszyna rozbijała te wzorce. Marek Grajek w broszurze ABW o Rejewskim nazywa jego atak na Enigmę granicą między epoką kryptoanalizy lingwistycznej a matematycznej. Brytyjczycy przez lata próbowali z nią w ten sposób. Według dyrektora GCHQ ich specjalista Dilly Knox radził sobie z wersją handlową, ale jego metoda nie nadążała za zmianami w maszynach wojskowych.
Pierwsza Misja AI · Kodożercy
Pierwszy raz z AI? Zaczynasz od zera.
Pierwsza Misja AI to kurs dla osób bez technicznego przygotowania. Nie musisz pisać kodu ani znać żargonu. Dowiesz się, jak działa AI, jak promptować i jak korzystać z niej w pracy.
Wejdź na pokład →
Jak matematyka złamała Enigmę
Polacy zaczęli od pytania, kogo zatrudnić. Dyrektor GCHQ w przemówieniu z 2014 roku przyznał, że Polska jako pierwsza z trzech krajów zrozumiała, że maszyny szyfrujące najlepiej łamią matematycy.
Trzech z dwudziestu trzech: kurs kryptologii w Poznaniu
Od stycznia do maja 1929 roku Biuro Szyfrów prowadziło w Poznaniu tajny kurs kryptologii dla 23 wybranych studentów matematyki. Według Agencji Wywiadu ukończyły go tylko trzy osoby: Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski. Wszyscy trzej trafili potem do Biura Szyfrów, a ostatecznie do warszawskiego referatu szyfrów niemieckich BS-4.
Sześć liter na początku depeszy
Rejewski szybko zauważył, że pierwsze sześć liter każdej depeszy ma specjalne znaczenie. Każda depesza miała własny klucz z trzech liter, a operator szyfrował go dwa razy z rzędu. Rejewski wspominał później, że Niemcy lepiej by wyszli, gdyby podawali ten klucz otwartym tekstem. Zaszyfrowane powtórzenie dawało materiał, na którym dało się rozwiązać samą maszynę.
Pierwsza i czwarta litera szyfrogramu powstawały z zaszyfrowania tej samej pierwszej litery klucza, ale przy różnych położeniach wirników. Tak samo łączyły się druga z piątą oraz trzecia z szóstą. Mając kilkadziesiąt depesz z jednego dnia (sam Rejewski mówił o około 60), można było zbudować z tych par permutacje, czyli opisy, jak maszyna przestawia litery alfabetu. Z permutacji Rejewski układał równania, w których niewiadomymi były połączenia wewnątrz maszyny. Do tego nie była potrzebna znajomość treści depesz.
Klucze od Francuzów i równania Rejewskiego
Około 9 lub 10 grudnia 1932 roku szef referatu, major Maksymilian Ciężki, przyniósł Rejewskiemu materiał od francuskiego wywiadu. Były tam niemieckie tabele kluczy dziennych za wrzesień i październik 1932 roku. Rejewski opisywał, że dzięki nim zmniejszyła się liczba niewiadomych w jego równaniach. W kilka tygodni odtworzył połączenia wewnętrzne wirników i pod koniec 1932 roku odczytywał już Enigmę.
Jedną zagadkę rozwiązał trafnym założeniem. Klawisze maszyny wojskowej były połączone z pierwszym wirnikiem w zwykłym porządku alfabetycznym. Dyrektor GCHQ przypomniał, że Knox tej właśnie zmiennej nigdy nie rozwiązał. Kiedy usłyszał rozwiązanie w 1939 roku, nie mógł uwierzyć, że chodziło o prosty porządek alfabetyczny.
Ruszt, zegar, cyklometr, płachty i bomba: maszyny przeciw maszynie
Niemcy regularnie zmieniali procedury, więc polscy kryptolodzy budowali kolejne metody. Według broszury Agencji Bezpieczeństwa Wewnętrznego “Marian Rejewski w służbie polskiej kryptologii” pomysły kartoteki, cyklometru i bomby były najpewniej wynikiem wspólnych dyskusji całej trójki.
| Metoda | Autor | Kiedy | Do czego służyła |
|---|---|---|---|
| metoda rusztu | Marian Rejewski | lata 30. | wykorzystywała to, że łącznica zmieniała tylko sześć par liter, a 14 zostawiała bez zmian |
| metoda zegara | Jerzy Różycki | lata 30. | pozwalała ustalić wybór i ustawienie wirnika |
| cyklometr i kartoteka | Rejewski (wspólny pomysł zespołu) | 1934 | katalog cech wszystkich ustawień wirników; klucz dnia w kilkanaście minut |
| płachty Zygalskiego | Henryk Zygalski | przed wojną | perforowane arkusze papieru pomagające ustalić kolejność wirników |
| bomba kryptologiczna | Marian Rejewski | listopad 1938 | elektromechaniczne urządzenie do automatycznego szukania klucza, około 110 minut na klucz |
Cyklometr i kartoteka działały niezależnie od liczby połączeń w łącznicy. Przygotowanie kartoteki zajęło ponad rok, ale potem znalezienie klucza dnia było według Rejewskiego kwestią kilkunastu minut. Kiedy 1 listopada 1937 roku Niemcy wymienili bęben odwracający, kartotekę trzeba było budować od nowa.
Przy dacie bomby jest rozbieżność. Strona Agencji Wywiadu podaje rok 1936. Broszura ABW cytuje Rejewskiego, według którego bomby były gotowe w połowie listopada 1938 roku, po zmianie niemieckich procedur z 15 września. W tekście trzymamy się tej drugiej daty, bo opiera się na relacji samego konstruktora.
1938: Niemcy podnoszą poprzeczkę
15 września 1938 roku, w czasie kryzysu czechosłowackiego, Niemcy całkowicie zmienili sposób szyfrowania kluczy depesz. Kartoteka przestała działać. Polacy odpowiedzieli bombą kryptologiczną, która automatyzowała szukanie klucza.
W połowie grudnia 1938 roku przyszła kolejna zmiana. Do trzech wirników doszły dwa nowe, a operator wybierał trzy z pięciu. Liczba połączeń w łącznicy wzrosła z sześciu do siedmiu-dziesięciu. Rejewski wyliczył, że do codziennego odtwarzania kluczy Biuro Szyfrów potrzebowałoby 60 bomb, po jednej na każdy możliwy układ wirników. Przy sześciu posiadanych praca nad jednym dniem trwałaby około 20 godzin.
Na to nie było pieniędzy ani ludzi. Od 15 grudnia 1938 roku do wybuchu wojny bomby tylko sporadycznie pozwalały znaleźć klucze dnia dla sieci Wehrmachtu. Według IPN to ograniczenie budżetu było jednym z powodów, dla których Polacy postanowili podzielić się wiedzą z sojusznikami.
Pyry, lipiec 1939: przekazanie Enigmy Francuzom i Brytyjczykom
Pierwsze trójstronne spotkanie w styczniu 1939 roku w Paryżu nie przyniosło wymiany informacji. Dyrektor GCHQ wspominał, że ani Brytyjczycy, ani Polacy nie chcieli wtedy powiedzieć, co wiedzą. Sytuację zmieniły brytyjskie i francuskie gwarancje dla Polski z 31 marca 1939 roku.
Do drugiego spotkania doszło 25 i 26 lipca 1939 roku w ośrodku Biura Szyfrów w Lesie Kabackim, w rejonie Pyr pod Warszawą. Zespół BS-4 pokazał francuskim i brytyjskim kryptologom cały swój dorobek teoretyczny i praktyczny. Każda delegacja dostała polską kopię Enigmy, zbudowaną w warszawskiej wytwórni AVA. Wielką Brytanię reprezentowali szef brytyjskiej służby szyfrów (GC&CS) Alastair Denniston i Dilly Knox.
W transkrypcji przemówienia dyrektora GCHQ z 2014 roku pada data 15 i 16 lipca. Sekcja historyczna na tej samej stronie GCHQ oraz Agencja Wywiadu podają 25 i 26 lipca. Tę drugą datę przyjmujemy.
Co potem zrobił Bletchley Park
Po powrocie Knox od razu umówił spotkanie z Alanem Turingiem, żeby ten poznał polskie osiągnięcia. Bletchley Park pisze, że Knox założył zespół do badań nad Enigmą, do którego dołączyli Peter Twinn, Alan Turing i Gordon Welchman. Pierwsze wojenne depesze Enigmy Brytyjczycy złamali w styczniu 1940 roku. W tym samym miesiącu, według GCHQ, Rejewski dzielił się swoimi spostrzeżeniami z Turingiem.
Turing zaprojektował własne urządzenie, nazwane Bombe, pierwotnie do łamania Enigmy niemieckiej marynarki. Agencja Wywiadu pisze, że polskie metody wykorzystał przy jego konstrukcji. Bletchley Park nazywa Bombe pierwszym masowo produkowanym urządzeniem zbudowanym specjalnie do łamania szyfrów. Setki takich maszyn obsługiwały kobiety z pomocniczej służby marynarki. Według muzeum maszyny zapoczątkowały “uprzemysłowienie łamania szyfrów”.
W praktyce polska bomba i brytyjska Bombe rozwiązywały ten sam problem: sprawdzić mechanicznie więcej ustawień, niż zdoła człowiek z ołówkiem. Brytyjczycy mieli jednak budżet, setki ludzi i fabrykę, a Polacy w 1938 roku nie mieli pieniędzy nawet na 60 urządzeń. W 1944 roku w Bletchley Park ruszył jeszcze Colossus, zbudowany do łamania innego niemieckiego szyfru i uznawany dziś za jeden z pierwszych komputerów na świecie.
Losy kryptologów po wrześniu 1939 roku
Po wybuchu wojny cała trójka przez Rumunię dotarła do Francji. Pracowali w ośrodku PC Bruno pod Paryżem, połączonym dalekopisem z Bletchley Park. Po upadku Francji w 1940 roku kontynuowali pracę w konspiracji, w ośrodku Cadix w nieokupowanej strefie Vichy.
Jerzy Różycki zginął 9 stycznia 1942 roku w katastrofie statku SS Lamoricière na Morzu Śródziemnym. Rejewski i Zygalski w 1943 roku przekroczyli Pireneje, zostali aresztowani w Hiszpanii, a po zwolnieniu 3 sierpnia 1943 roku dotarli do Wielkiej Brytanii. Tam pracowali w jednostce radiowej Sztabu Naczelnego Wodza. Brytyjczycy nie dopuścili Rejewskiego do prac nad Enigmą.
Po wojnie drogi się rozeszły. Zygalski został w Wielkiej Brytanii i uczył matematyki, zmarł w 1978 roku. Rejewski wrócił do Polski w 1946 roku i pracował jako urzędnik w bydgoskich zakładach. Swój udział w złamaniu Enigmy ujawnił dopiero w 1967 roku. Udział Różyckiego ujawnił w 1973 roku francuski generał Gustave Bertrand. Dyrektor GCHQ przyznał w 2014 roku, że pierwszy tom oficjalnej brytyjskiej historii wywiadu z 1979 roku zaniżył polski i francuski wkład, a poprawienie tego zajęło dziewięć lat.
Co z historii Enigmy zostało w dzisiejszej kryptografii
Najważniejsza lekcja dotyczy tego, gdzie Enigma pękła. Rejewski wykorzystał przede wszystkim sposób, w jaki Niemcy używali maszyny: dwukrotnie szyfrowany klucz, przewidywalne początki depesz, życzenia świąteczne wysyłane między okrętami. Broszura ABW wylicza też błędy operatorów, które pomagały Polakom przez całe lata 30. W dzisiejszym bezpieczeństwie IT wygląda to podobnie. Szyfr może być mocny, a i tak przegrać przez sposób wdrożenia i obsługi.
Druga lekcja to automatyzacja. Cyklometr, bomba i Bombe to kolejne kroki od ołówka do maszyny, która sprawdza miliony możliwości. Bletchley Park nazywa się dziś miejscem narodzin nowoczesnej informatyki. Ta sama logika wróciła w 2026 roku w innej formie: model AI odczytał depeszę Enigmy z 1941 roku, której ludzie nie potrafili rozszyfrować od 2005 roku.
Trzecia lekcja dotyczy czasu. Polacy złamali Enigmę siedem lat przed wojną, a Niemcy przez cały ten czas wierzyli, że szyfr jest bezpieczny. Dziś podobne pytanie zadają sobie banki i administracja w związku z komputerami kwantowymi. Dane przechwycone teraz mogą zostać odszyfrowane za kilka lat. Opisaliśmy to w tekście o strategii “zbierz teraz, odszyfruj później”.
Najczęstsze pytania
Czy Alan Turing złamał Enigmę?
Turing nie złamał Enigmy jako pierwszy. Zrobił to Marian Rejewski w 1932 roku. Turing był jednym z kluczowych ludzi w Bletchley Park, gdzie od 1940 roku łamano Enigmę w czasie wojny. Zaprojektował urządzenie Bombe, przy którego budowie według Agencji Wywiadu wykorzystano polskie metody. Obie strony miały więc swój udział w różnych etapach tej samej historii.
Polacy czy Anglicy: kto naprawdę złamał kod Enigmy?
Pierwsi byli Polacy, w 1932 roku, przy współpracy z francuskim wywiadem, który dostarczał materiały. Brytyjczycy przejęli polskie metody i kopie maszyny w lipcu 1939 roku. Potem rozwinęli łamanie Enigmy na skalę, na jaką polskie Biuro Szyfrów nie miało środków. Sam Bletchley Park pisze, że Polacy złamali Enigmę już w 1932 roku.
Ile trwało złamanie klucza Enigmy?
Zależnie od okresu i metody. Do września 1938 roku znalezienie klucza dnia przy pomocy cyklometru zajmowało według Rejewskiego kilkanaście minut. Po zmianach niemieckich z listopada 1938 roku bomba potrzebowała około 110 minut. Po wprowadzeniu dwóch nowych wirników w grudniu 1938 roku Polacy odczytywali klucze już tylko sporadycznie.
Podsumowanie
Kod Enigmy złamał Marian Rejewski pod koniec grudnia 1932 roku, wykorzystując teorię permutacji, dwukrotnie szyfrowane klucze depesz i niemieckie tabele kluczy dostarczone przez wywiad francuski. Jerzy Różycki i Henryk Zygalski, absolwenci tego samego kursu w Poznaniu, opracowali kolejne metody: zegar i perforowane płachty. Zespół zbudował też cyklometr i bombę kryptologiczną. Zmiany niemieckie z końca 1938 roku przerosły możliwości Biura Szyfrów. 25 i 26 lipca 1939 roku w Pyrach Polacy przekazali całą wiedzę i kopie Enigmy Francuzom i Brytyjczykom. Bletchley Park rozwinął te metody, a urządzenia Bombe Turinga zmieniły łamanie szyfrów w pracę na skalę przemysłową. Rejewski ujawnił swoją rolę dopiero w 1967 roku, a Brytyjczycy przyznali pełny polski wkład jeszcze później.
Newsletter · DevstockAcademy & Kodożercy
Bądź na bieżąco ze światem IT, AI i automatyzacji
Co wtorek: newsy z branży, praktyczne tipy i narzędzia które warto znać. Zero spamu.
