Por Esteban Ierardo

Máquina Enigma usada durante la Segunda Guerra Mundial (Foto CSIC)

Durante la Segunda Guerra Mundial, un equipo de matemáticos y criptoanalistas, liderados por Alan Turing, consiguió un fundamental desciframiento de información secreta que funge como pilar troncal de la computación y el tecno-mundo actual.

  EL invierno trae sus ríos invisibles de frío a Inglaterra. En una mansión campestre, la inteligencia se reúne para ser un arma especial, sofisticada, en el concierto de la guerra. Alan Turing es aceptado como líder para combatir el secreto militar alemán. Por unas ventanas, cerca de las que bailan las hojas de unos árboles entre las manos del viento, Turing ve hacia un verde paraje y, más allá, imagina el mar, el continente europeo, las fronteras borradas por los ejércitos. Y todo lo conduce a la imagen de una máquina.

En la Segunda Guerra Mundial los alemanes apelan a una máquina llamada Enigma para ocultar sus mensajes. El éxito militar de los aliados estuvo fuertemente ligado al descubrimiento del método de ciframiento de la máquina germana. Turing y su equipo romperán el código, y ese logro exitoso promoverá la generación sin fin de las, hoy, computadoras cada vez más poderosas.

Una máquina para esconder

La máquina Enigma se compone de tres cilindros por los que rota cada letra. Cuando una cifra pasa por el primer cilindro, éste gira una posición. Cuando el primer cilindro gira 26 veces (las letras del abecedario) el segundo lo hace una vez. Cuando el segundo cilindro gira otras 26 veces, rota entonces el tercero. Mediante estos movimientos, la codificación cambia con cada letra que entra en la máquina. Aun poseyendo la máquina no es posible descifrar un mensaje si no se conoce la posición inicial de los cilindros. Los alemanes disponen una posición para cada día, que sirve para codificar y descodificar los mensajes de esa jornada. 

La capacidad de enviar mensajes secretos se funda en la criptografía, la técnica, ciencia o arte de la escritura secreta que deriva de criptos, oculto, secreto; y grafía, escritura. Escritura secreta. La pretensión esencial de la criptografía es mantener velado un mensaje original para un tercero mediante su alteración deliberada. La transformación del mensaje inicial en mensaje cifrado es un criptograma. El criptoanálisis busca descubrir una clave utilizada entre dos comunicantes a fin de revelar el contenido del mensaje.

  Los altos mandos aliados necesitan desesperadamente descifrar el código secreto de Enigma. Para este fin, se constituye un equipo de criptógrafos, dirigidos por un joven matemático de 26 años: Alan Turing. Las actividades de desciframiento se concentran en Betcheley Park,  una mansión en la campiña inglesa. Allí idean Colossus, una máquina descifradora que, para muchos, es el esbozo del primer ordenador de la historia. El origen de la informática.

    El 1 de junio de 1944 Colossus intercepta un mensaje crucial: Hitler y su Alto Mando esperan un ataque aliado masivo en Calais. Por esto el general Eisenhower decide desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandía. El Día D. El efecto sorpresa multiplica el golpe sobre la defensa germana. Este hecho, junto al éxito descifrador de la máquina Colossus, implica, según un artículo de The Guardian de 1995, un acortamiento de la guerra de por lo menos dos años.

  El antiguo arte de la criptografía

  El nacimiento puntual de la criptografía se produce en la guerra entre Atenas y Esparta. El mensaje encriptado podía leerse con claridad cuando se enrolla la tira de papel alrededor de un rodillo (escalta) de longitud y grosor apropiados.  Los romanos, por su parte, emplean el cifrado césar. Su método consiste en cambiar cada letra por la letra que ocupa tres lugares más adelante en el abecedario. En la Edad Media, Carlos Magno reemplaza las letras por símbolos herméticos. 

 El libro más antiguo que versa sobre la criptografía es el Liber Zifronun escrito por Cicco Simoneta en el siglo XIV. En la centuria siguiente, León Batista Alberti crea la primera máquina de criptografiar dotada con dos discos concéntricos. En el siglo XVl Girolamo Cardano emplea una tarjeta perforada que se coloca sobre el texto para poder leer el mensaje cifrado. En ese siglo también, Blaise de Vigenere publica el Traicté des Chiffres donde recopila los diversos métodos empleados en su época. El método Vigenere es un método clásico de cifrado por sustitución que utilizaba una clave. Durante sus campañas militares y en sus documentos diplomáticos, Napoleón apela a los métodos Richelieu y Rossignol. La regularidad de las letras es evitada mediante la asignación de números o grupos de una o más letras.

  El máximo desarrollo de la critptografía se consuma en el periodo de entreguerras del siglo XX. Existe entonces una gran necesidad de comunicaciones militares y diplomáticas seguras. Así, los alemanes construyen Enigma. Los británicos luego crean Colossus; y los norteamericanos la Máquina Magic, con la intención de descifrar el código púrpura japonés.

Al romper el código

La aventura del desciframiento de código encriptado alemán empieza entre los polacos, cuando éstos interceptan una máquina Enigma que llega a Varsovia desde Berlín. Entonces, en Polonia brota el deseo de «romper el sistema» de encriptamiento del ejército del Tercer Reich. Ya en 1932, el matemático polaco Marian Rejewski brilla con su inteligencia para el criptoanalisis que recurre a matemática estadística. Y consigue ya descifrar los mensajes de Enigma según su diseño de entonces. Se comprende que las combinaciones de letras se pueden reducir a cadenas de unas miles de combinaciones potenciales. Para reducir los miles en cientos se construye una bomba criptológica, un dispositivo electromecánico, un ordenador ya en su uso práctico, empleado por los criptólogos británicos para ayudar a descifrar las señales encriptadas por la máquina alemana. Esto aminora las posibilidades a considerar a sólo unos centenares.

En los años 30′ los polacos conocen el cableado de los rotores en uso del ejército alemán. Así descifran muchos de sus mensajes. Pero, en 1939, con el inicio de la Segunda Guerra Mundial, los alemanes agregan dos rotores más a la máquina, que ahora está dotada de tres a cinco rotores ( y más rotores, significa más configuraciones y combinaciones). La capacidad de desciframiento desaparece. Por eso, y tras la invasión germana relámpago a Polonia, los polacos comparten su historial de estudio de Enigma con los aliados franceses y británicos en una reunión secreta en una localidad cerca de Varsovia.​

Mansión de Bletchley Park, el lugar donde los mensajes de Enigma son descifrados

Algunos criptógrafos polacos escapan a Francia, constituyen allí un equipo franco-polaco, que no participará, ni tendrá ningún conocimiento, del proyecto secreto británico Ultra en Bletchley Park, 80 kilómetros al norte de Londres. Esta investigación cobra fuerza cuando se supera el temor a que los códigos alemanes sean indescifrables.

Churchill conoce la operación Ultra. La información sobre su avance le llega al Primer Ministro en caja cerrada bajo llave. Por razones de seguridad, el número de miembros de Ultra se restringe al mínimo; una minoría compuesta de matemáticos, criptógrafos, jugadores de ajedrez y Bridge, y amantes de los crucigramas. Las potencias del Eje nunca sospechan de la voluntad británica de quebrar su código.

El equipo de Turing conviene en que en la máquina Enigma ninguna letra puede ser codificada como ella misma; es decir, por caso, una A nunca puede volver a ser una A. También se determina que expresiones en alemán, como «Heil Hitler» o «por favor responde», son partes sin cifrar de los mensajes enviados. A estas partes de textos no encriptado se lo llama cribas. Se descubre también que muchas veces los operadores alemanes usan una misma configuración para los informes del tiempo. Unas pista, aunque muy insuficientes, para estudiar la configuración de los mensajes irradiados.

Las ramas de las fuerzas armadas alemanes emplean dotaciones distintas de rotores. La Marina usa una gama más amplia. Sus estrategias operacionales son más seguras. La eficacia de los U-boats, en sus letales incursiones en el Atlántico, infunde una urgente necesidad de descifrar el tráfico de mensajes de la flota de submarinos alemana.

El 7 de mayo de 1941, la Real Armada británica intercepta un barco meteorológico alemán con equipos y códigos de cifrado a bordo. Dos días después el submarino U-110 es capturado. Trae una máquina Enigma, un libro de códigos, un manual de operaciones. Esta captura providencial suministra información clave para catalizar la capacidad descifradora de Turing y los suyos ayudados por la máquina Colossus, la que hoy se considera la primera computadora electrónica digital. La gran máquina Colossus ocupa varias paredes.

Luego del nacimiento de la computadora, el aumento de su velocidad de procesamiento de cálculo de cantidades cada vez más ingentes de información, muy superior al de las máquinas mecánicas, se desliga gradualmente de su origen en una investigación secreta militar. La propia computación se convierte en fundamento del campo de saber de la informática, que incluye la teorización sobre las potencialidades de la capacidad computacional a través, inicialmente, de la Máquina de Turing, un modelo teórico de computación que Turing propone en su artículo de 1936 «On Computable Numbers». Un modelo abstracto que describe cómo se pueden realizar cálculos y procesar información. Esta máquina teórica responde a un estado interno determinado por los símbolos en una cinta. Es una «máquina computadora universal» (o «Máquina de Turing universal»), con un almacenamiento infinito (memoria en la terminología actual), de las instrucciones y los datos. A esta concepción inicial se le anexa el aporte del matemático John Neumann, quien conoce a Turing en Cambridge.  La llamada arquitectura de Von Neumann es un modelo de diseño de computadora con una memoria central para almacenar los datos como las instrucciones del programa.

La Máquina de Turing influye en las primeras computadoras electrónicas, la ENIAC (1946) y la UNIVAC 1 (1951), y en lenguajes de programación, como el ALGOL (1958) y el COBOL (1959), y la creación de algoritmos. Turing convierte también el campo informático en centro de especulación sobre el modelo teórico de una máquina inteligente, una futura máquina capaz de engañar a un humano y convencerlo de que se comunica con otra inteligencia humana cuando en realidad «dialoga» con la inteligencia artificial de la máquina ( el famoso test de Turing).

El mérito por este salto cuántico en el cómputo y análisis de la información no es reconocido por décadas. Permanece en el ocultamiento durante la posguerra. Turing hace otros aportes a la biología matemática; padece discriminación sexual por su homosexualidad; lo hiere la soledad.

Y acaso sentado en un viejo sillón, mira hacia una distancia saturada por una bruma que le impide reconocer el sentido que justifica su extraña vida. Y su corazón se detiene en un trágico y confuso final. De sus días de épica criptográfica nace un mundo dominado por las computadoras, cuyo futuro es un desafío también a descifrar como en su momento lo fueron los mensajes encriptados de la Máquina Enigma.

Alan Turing (1912-1954)

The Imitation Game (2014) (titulada Descifrando Enigma en España y El código Enigma en Hispoamerica), la pelicula sobre el ruptura del código secreto alemán de la Máquina Enigma, por Alan Turing y su equipo de matemáticos y criptoanalistas. Turing es protagonizado por  Benedict Cumberbatch; película dirigida por Morten Tyldum, y con guion de Graham Moore en base a la biografía de Alan Turing titulada The Enigma, de Andrew Hodges. 

En 2015, un aparato Enigma, extremadamente raro y en perfecto estado, ha sido vendido por 365.000 dólares en una subasta en la casa Bonhams en Nueva York, batiendo así un nuevo récord mundial en este tipo de aparatos. La máquina, denominada M4, fue construida entre 1943 y 1945, y es una de las 150 que han llegado al presente de las 1.500 que, se calcula, fueron fabricadas en la Alemania nazi.

BIografía de Alan Turing titulada The Enigma, de Andrew Hodges.