Enigma - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy maszyny szyfrującej. Zapoznaj się również z: inne znaczenia tego słowa.

Widoczna łącznica kablowa, klawiatura, panel z lampkami i wystające przez pokrywę trzy karbowane pierścienie wirników maszyny szyfrującej Enigma.

Enigma (z gr. αινιγμα, wym. enigma, pl. zagadka) – niemiecka przenośna, elektromechaniczna maszyna szyfrująca oparta na zasadzie obracających się wirników, opracowana przez Artura Scherbiusa, a następnie produkowana przez wytwórnię Scherbius & Ritter. Wytwórnia ta została założona w 1918 z inicjatywy Scherbiusa oraz innego niemieckiego inżyniera Richarda Rittera i zajmowała się konstrukcją i produkcją urządzeń elektrotechnicznych między innymi silników asynchronicznych. Scherbius odkupił prawa patentowe do innej wirnikowej maszyny szyfrującej opracowanej przez holenderskiego inżyniera Hugona Kocha.

Podpułkownik Maksymilian Ciężki (urodzony w 1898 r. w Szamotułach, zmarły w 1951 r. w Londynie w Wielkiej Brytanii). Powstaniec wielkopolski, oficer wojska polskiego - dowódca Biura Szyfrów polskiego wywiadu, biorący udział w pracach nad złamaniem kodu Enigmy.
Pyry (dawniej Pery) - dawniej wieś, obecnie osiedle w południowej części Ursynowa, położone po obu stronach ulicy Puławskiej, w sąsiedztwie lasu kabackiego.

Artur Scherbius nie był pierwszym, który skonstruował maszynę szyfrującą opartą na wirnikach. Poza nim i Hugo Kochem prace nad podobnymi urządzeniami prowadzili także Edward Hebern (USA, 1917) i Arvid Gerhard Damm (Szwecja, 1919), ale tylko Scherbius ze swoją Enigmą osiągnął sukces wprowadzając ją najpierw na rynek cywilny, a później do instytucji państwowych.

Patent – potocznie: dokument wydawany przez urzędy patentowe; właściwie: prawo wydane osobie fizycznej lub prawnej do zabronienia innym osobom fizycznym lub prawnym zarobkowego bądź zawodowego użytkowania danego wynalazku bądź wynalazków (będących przedmiotem patentu).
U-571 – amerykański film sensacyjny z 2000 roku w reżyserii Jonathana Mostowa. W rolach głównych wystąpili Matthew McConaughey, Bill Paxton, Harvey Keitel i Jon Bon Jovi.

Enigma była używana komercyjnie od lat 20. XX wieku, a później została zaadaptowana przez instytucje państwowe wielu krajów. Podczas II wojny światowej maszyna ta była wykorzystywana głównie przez siły zbrojne oraz inne służby państwowe i wywiadowcze Niemiec a także innych państw. Enigma należała do rodziny elektromechanicznych wirnikowych maszyn szyfrujących i była produkowana w wielu różnych odmianach.

Wielka Brytania (), Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej (ang. United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) – unitarne państwo wyspiarskie położone w Europie Zachodniej. W skład Wielkiej Brytanii wchodzą: Anglia, Walia i Szkocja położone na wyspie Wielka Brytania, Irlandia Północna leżąca w północnej części wyspy Irlandia. Guernsey, Jersey i Wyspa Man, posiadają odrębny status dependencji Korony brytyjskiej i nie wchodzą w skład Zjednoczonego Królestwa.
Zdzisław Jan Ewangeli Antoni Krygowski (ur. 22 grudnia 1872 we Lwowie, zm. 10 sierpnia 1955 w Poznaniu - polski matematyk, inicjator badań kryptologicznych nad Enigmą.

Po raz pierwszy szyfrogramy zakodowane przy pomocy Enigmy udało się rozszyfrować polskim kryptologom w roku 1932. Prace Polaków, głównie Mariana Rejewskiego, Jerzego Różyckiego i Henryka Zygalskiego, pozwoliły na dalsze prace nad dekodowaniem szyfrów stale unowocześnianych maszyn Enigma najpierw w Polsce, a po wybuchu wojny we Francji i Wielkiej Brytanii.

Radionamierzanie (radiopelengacja, radiogoniometria) – rodzaj radiolokacji polegający na wyznaczaniu położenia obiektu poprzez wykorzystanie prostoliniowego rozchodzenia się fal radiowych. Radionamiaru dokonuje się za pomocą radionamierników (radiogoniometrów). Wynikiem radionamierzania jest wyznaczenie na mapie prostych, których punkt przecięcia określa położenie obiektu lokalizowanego. W żegludze najczęściej radionamiernik jest zamontowany na statku. Chcąc określić pozycję należy:
Maryland - stan USA na wybrzeżu Oceanu Atlantyckiego. Jest jednym z 13 stanów założycielskich. Od południa graniczy z Wirginią i Wirginią Zachodnią, od wschodu z Delaware, a od północy z Pensylwanią. Zatoka Chesapeake dzieli stan na dwie części - wschodnią - nizinną i zachodnią - wyżynną, łagodnie wznoszącą się w kierunku Appalachów.

Najczęściej odszyfrowywanymi wiadomościami były przekazy zaszyfrowane Enigmą w wersji Wehrmachtu (Wehrmacht Enigma). Brytyjski wywiad wojskowy oznaczył Enigmę kryptonimem ULTRA. Nazwa ta powstała ze względu na najwyższy stopień utajnienia faktu złamania szyfru Enigmy, wyższy niż najtajniejszy (ang. Most Secret), czyli Ultra tajny.

Bakelit - najstarsze syntetyczne tworzywo sztuczne (fenolowo-formaldehydowe tworzywa sztuczne). Technologia produkcji bakelitu została wynaleziona przez Leo Hendrika Baekelanda na początku XX wieku (1907-1909).
Niemcy (Republika Federalna Niemiec, RFN; do traktatu pomiędzy RFN a Polską Rzecząpospolitą Ludową (1970) w Polsce stosowana była oficjalnie nazwa Niemiecka Republika Federalna, NRF; niem.: Deutschland lub Bundesrepublik Deutschland, BRD) – państwo federacyjne położone w Europie, będące członkiem Unii Europejskiej (UE), Unii Zachodnioeuropejskiej (UZE), G8, ONZ oraz NATO. Stolicą Niemiec jest Berlin (przed połączeniem z NRD – Bonn, obecnie noszące tytuł miasta federalnego). Językiem oficjalnym jest język niemiecki.

Opis działania

Schemat okablowania Enigmy wskazujący przepływ prądu podczas naciskania litery 'A', która kodowana jest jako 'D'. Litera 'D' daje także 'A' w wyniku, ale 'A' nigdy nie jest 'A'.

Przepływ sygnału przez wirniki Enigmy na przykładzie dwóch identycznych liter – prąd przepływa przez zestaw wirników, walec odwracający i znów przez wirniki. Uwaga: Szare linie reprezentują inne możliwości przepływu sygnału przez okablowanie wewnętrzne każdego z wirników. Litera A jest kodowana różnie po kolejnym naciśnięciu klawisza, pierwszy raz jako G, a drugi jako C. Dzieje się tak dlatego, że prawy skrajny wirnik obraca się po każdym naciśnięciu klawisza powodując zmianę drogi przepływu prądu.

Tak jak inne maszyny oparte na rotorach Enigma jest połączeniem systemów elektrycznego i mechanicznego. Część mechaniczna składa się z alfabetycznej 26 znakowej klawiatury, zestawu osadzonych na wspólnej osi i obracających się bębenków nazywanych rotorami lub wirnikami (niem. Chiffrierwalzen) oraz mechanizmu obracającego jeden lub kilka rotorów naraz za każdym naciśnięciem klawisza.

Włochy (Republika Włoska, wł. Italia, Repubblica Italiana) – państwo położone w Europie Południowej, na Półwyspie Apenińskim, będące członkiem wielu organizacji, m.in.: UE, NATO, należące do ośmiu najbardziej uprzemysłowionych i bogatych państw świata – G8.
Język grecki albo greka — język indoeuropejski z grupy helleńskiej, w starożytności ważny język basenu Morza Śródziemnego. W cywilizacji Zachodu zaadaptowany obok łaciny jako język terminologii naukowej, wywarł wpływ na wszystkie współczesne języki europejskie, a także część pozaeuropejskich i starożytnych. Od X wieku p.n.e. zapisywany jest alfabetem greckim. Obecnie, jako język nowogrecki, pełni funkcję języka urzędowego w Grecji i Cyprze. Jest też jednym z języków oficjalnych Unii Europejskiej. Po grecku mówi współcześnie około 15 milionów ludzi.

Części mechaniczne służą jako elementy obwodu elektrycznego – właściwe kodowanie liter odbywa się elektrycznie. Po naciśnięciu klawisza obwód elektryczny zamyka się, a prąd przepływa przez elementy składowe maszyny, powodując zapalenie się jednej z wielu lampek podświetlających literę wyjściową. Na przykład, jeśli kodowana wiadomość zaczyna się od liter ALA..., operator maszyny naciska najpierw literę A, która może spowodować zapalenie się lampki z literą Z. W ten sposób pierwszą literą zakodowanej wiadomości będzie Z. Następnie operator naciska klawisz z literą L, która zostaje zakodowana w analogiczny sposób i tak dalej.

Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang.: United States, United States of America, US, USA) – państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu, Oceanem Atlantyckim od wschodu.
Computer History Museum – muzeum założone w 1996 (pierwotnie jako The Computer Museum History Center, od 2001 roku pod obecną nazwą), poświęcone historii wieku informacji i cyfrowej rewolucji. Muzeum mieści się w Mountain View w hrabstwie Santa Clara (w Dolinie Krzemowej).

Wyjaśnienie działania Enigmy pokazano na diagramie po lewej. Dla uproszczenia przykładu pokazano tylko 4 zestawy kodujące, lampki, klawisze, kable łącznicy, gdy w rzeczywistości było ich aż 26. Prąd przepływa z baterii (1) przez obwód posiadającego dwa styki klawisza z literą (2) do łącznicy kablowej (3). Łącznica umożliwiała zamianę dwóch liter miejscami, a jednocześnie zapewniała połączenie klawiatury (2) z walcem wstępnym (Eintrittswalze) (4). Prąd przepływa przez łącznicę kablową (3) do walca wstępnego (4), a następnie przez trzy (Enigma Heeres) lub cztery (Enigma Kriegsmarine) wirniki do bębenka odwracającego (Umkehrwalze) (6). Bęben odwracający zawraca sygnał z powrotem przez wirniki (5), ale inną drogą, do walca wstępnego (4) następnie doprowadzając go do gniazda 'S' łącznicy, a stamtąd przewodem (Steckerverbindunge) do gniazda 'D' i dwustykowego klawisza (9), powodując zaświecenie lampki.

Madryt (hiszp. Madrid) – stolica i największe miasto Hiszpanii, położony w środkowej części kraju u podnóża Sierra de Guadarrama (Wyżyna Kastylijska) nad rzeką Manzanares.
III Rzesza Niemiecka (niem. Das Dritte Reich) – nieoficjalna nazwa państwa niemieckiego pod rządami NSDAP w latach 1933–1945 – oficjalnie państwo nosiło nazwę Rzesza Niemiecka (Deutsches Reich), używano także nazwy Rzesza Wielkoniemiecka (Großdeutsches Reich).

Ciągłe obracanie się wirników powoduje bezustanne zmienianie drogi sygnału i kodowanie wiadomości szyfrem polialfabetycznym, który na ówczesne czasy zapewniał bardzo wysokie bezpieczeństwo transmisji.

Wirniki

Wirniki (nazywane także bębenkami, rotorami lub walcami – po niemiecku Walzen) stanowiły serce maszyny szyfrującej Enigma. Miały one postać koła o blisko 10 cm średnicy wykonanego z twardej gumy lub bakelitu z ułożonymi w kształt okręgu mosiężnymi pinami na sprężynkach z jednej strony i płaskimi stykami elektrycznymi z drugiej. Ułożenie pinów i styków jest takie samo jak opis literowy na pierścieniu alfabetycznym wirnika – typowo 26 liter od A do Z. Gdy wirniki są ułożone jeden za drugim na wspólnej osi, piny jednego z nich stykają się z płaskimi stykami elektrycznymi sąsiedniego, zamykając obwód elektryczny. Wewnątrz wirnika znajdowało się 26 przewodów łączących zgodnie z założoną kombinacją piny z jednej ze stykami po drugiej stronie. Sposób okablowania był inny dla każdego typu wirnika.

Muzeum Wojska Polskiego w Warszawie – muzeum w Warszawie, prezentujące zbiory poświęcone historii wojskowości, oraz historii Polski, zlokalizowane przy Al. Jerozolimskich 3. Jest ono drugim co do wielkości muzeum Warszawy.
Okręt (niem. Das Boot) – niemiecki film wojenny z 1981 roku w reżyserii Wolfganga Petersena będący ekranizacją powieści Lothara-Günthera Buchheima.

Trzy wirniki Enigmy i oś na której się je osadza.

Pojedynczy wirnik zapewnia tylko proste szyfrowanie szyfrem podstawieniowym. Przykładowo pin odpowiadający literze E może być połączony ze stykiem od litery T po drugiej stronie. Złożoność systemu szyfrowania polega na zastosowaniu wielu równoległych współosiowych wirników – przeważnie trzech lub czterech – oraz regularnego obracania ich, co zapewnia jeszcze większy stopień komplikacji szyfrowania.

The University of Oxford (nieformalnie: Oxford University, lub po prostu Oxford, tradycyjne spolszczenie: Uniwersytet Oksfordzki lub po prostu Oksford) – najstarszy uniwersytet w krajach języka angielskiego, znajdujący się w Oksfordzie w środkowej Anglii.
Maszyna Lorenza (Lorenz-Chiffre, Schlüsselzusatz; Lorenz SZ 40 i SZ 42) – niemiecka maszyna szyfrująca używana podczas II wojny światowej dla przekazu informacji przez dalekopisy. Brytyjscy analitycy, którzy zakodowane komunikaty dalekopisowe określali kodem "Fish" (ryba), szyfry maszyny Lorenza i ją samą nazywali "Tunny" (tuńczyk). O ile Enigma była używana przez jednostki polowe, o tyle Tunny służyła do komunikacji wysokiego szczebla, gdzie można było wykorzystać ciężką maszynę, dalekopis i dedykowane łącza.

Po włożeniu do maszyny szyfrującej, wirnik mógł być ustawiony w jednej z 26 pozycji. Przekręcenie bębenka umożliwiał przytwierdzony do niego karbowany pierścień wystający przez górną pokrywę maszyny po jej zamknięciu. Aby operator maszyny mógł ustawić wirnik w odpowiedniej pozycji przymocowano do niego pierścień alfabetyczny z 26 literami lub cyframi, z których właściwa odpowiadająca nastawieniu pozycji była widoczna w specjalnym okienku pokrywy maszyny. We wczesnych modelach maszyny pierścień alfabetyczny był zamocowany do wirnika, ale później, w celu zwiększenia komplikacji szyfru, wprowadzono wirniki o zmiennym ustawieniu pierścienia alfabetycznego, którego pozycję określanego terminem Ringstellung (ustawieniem wirnika).

Jerzy Różycki (ur. 24 lipca 1909 w Olszanie k. Kijowa, zm. 9 stycznia 1942 k. Balearów) – polski matematyk i kryptolog, pracownik Uniwersytetu Poznańskiego oraz kontrwywiadu wojskowego (Biuro Szyfrów 4) Oddziału II Sztabu Głównego.
Michael Apted (ur. 10 lutego 1941 r. w Aylesbury, Buckinghamshire) angielski reżyser, producent, scenarzysta i aktor. Od 2003 r. prezydent Stowarzyszenia Reżyserów Amerykańskich (Directors Guild of America).

Enigmy Sił Lądowych (Heeres) i Luftwaffe były wyposażone w kilka typów wirników, chociaż zaraz po jej wprowadzeniu były tylko trzy. 15 grudnia 1938 zwiększono zestaw wirników do pięciu, z których do zamontowania w maszynie wybierano trzy. Dla odróżnienia bębenki były oznaczane rzymskimi cyframi I, II, III, IV i V. Każdy z nich miał jedno zlokalizowane w różnych miejscach pierścienia alfabetycznego wcięcie służące do obracania go, przez co złożoność szyfru znacznie wzrastała. Założenie konstruktorów maszyny, że zastosowanie wcięcia praktycznie uniemożliwi odkodowanie wiadomości okazało się jednak błędne, ponieważ dzięki zastosowaniu opracowanej przez Jerzego Różyckiego metody zegarowej, a później brytyjskiej Banburismus ostatecznie szyfr Enigmy został złamany.

Kryptologia (z gr. κρυπτός – kryptos – "ukryty" i λόγος – logos – "słowo") – nauka o przekazywaniu informacji w sposób zabezpieczony przed niepowołanym dostępem. Współcześnie kryptologia jest uznawana za gałąź zarówno matematyki, jak i informatyki; ponadto jest blisko związana z teorią informacji, inżynierią oraz bezpieczeństwem komputerowym.
IMDb.com (The Internet Movie Database) – największa na świecie internetowa baza aktorów i filmów. Zawiera informacje o artystach i produkcjach z wielu części świata (w tym także polskich). Z bazy możemy się dowiedzieć między innymi o dorobku aktorów (reżyserów, scenarzystów, muzyków i innych osób związanych z produkcją i tworzeniem filmu), przeczytać krótkie syntetyczne biografie (przy niektórych osobach). Baza pozwala również sprawdzić informacje o filmach, serialach i produkcjach telewizyjnych (nawet tych w produkcji), jak również o nagrodach filmowych. Mankamentem bazy jest nieuwzględnianie charakterystycznych znaków diakrytycznych niektórych języków, w tym języka polskiego.

Rozkład okablowania wirników I-V

        A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
I       E K M F L G D Q V Z N T O W Y H X U S P A I B R C J
II      A J D K S I R U X B L H W T M C Q G Z N P Y F V O E
III     B D F H J L C P R T X V Z N Y E I W G A K M U S Q O
IV      E S O V P Z J A Y Q U I R H X L N F T G K D C M W B
V       V Z B R G I T Y U P S D N H L X A W M J Q O F E C K

W odróżnieniu od maszyn Heeres i Luftwaffe, Enigmy Kriegsmarine były wyposażone w większy zestaw wirników, początkowo sześć, później siedem i ostatecznie osiem. Dodatkowe wirniki oznaczone jako VI, VII i VIII były okablowane w różny sposób i posiadały po dwa wcięcia na wysokości liter 'N' i 'A', które umożliwiały ich częstsze obracanie.

Alfabet (nazwa pochodzi od pierwszych liter alfabetu greckiego: alfa i beta) – najpopularniejszy system zapisywania mowy. Terminu używany w trzech głównych, powiązanych ze sobą i niekiedy mylonych znaczeniach, co jest źródłem licznych nieporozumień w dziedzinie historii i teorii pisma, oraz w jednym znaczeniu pochodnym. Piąty sens obejmuje użycie niepoprawne, czyli nazywanie "alfabetami" systemów nie będących nimi (pseudoalfabetów).
Holandia (nid. Nederland) – europejska część Królestwa Niderlandów (nid. Koninkrijk der Nederlanden), tworzonego także przez Arubę i Antyle Holenderskie. Holandia jest członkiem Unii Europejskiej (UE), Unii Zachodnioeuropejskiej (UZE), ONZ oraz NATO. Holandia jest monarchią konstytucyjną położoną w zachodniej części Europy nad Morzem Północnym, które oblewa ją od północy i zachodu. Graniczy na południu z Belgią oraz na wschodzie z Niemcami. Obecne granice wytyczono w roku 1839.

Używana przez Kriegsmarine Enigma M4 posiadała czwarty wirnik, którego zastosowanie nie wymagało przebudowy samej standardowo trójwirnikowej maszyny. Dodatkowe miejsce uzyskano poprzez zastosowanie nowego cieńszego bębenka odwracającego i specjalnego czwartego wirnika, który nigdy się nie obracał, ale mógł być ustawiony ręcznie w jednej z 26 pozycji. Czwarty wirnik był produkowany w dwóch wersjach oznaczonych jako Beta i Gamma.

Wolfgang Petersen (ur. 14 marca 1941 w Emden) – niemiecki reżyser i producent filmowy i telewizyjny. Swoją karierę rozpoczął na początku lat 60., reżyserując sztuki tetralne. W latach 70. rozpoczął pracę w telewizji niemieckiej (RFN), a następnie zajął się realizacją filmów.
II wojna światowa – największy konflikt zbrojny w historii świata, trwający od 1 września 1939 do 2 września 1945 (w Europie do 8 maja 1945), obejmujący zasięgiem działań wojennych prawie całą Europę, wschodnią i południowo-wschodnią Azję, północną Afrykę, część Bliskiego Wschodu i wszystkie oceany. Niektóre epizody wojny rozgrywały się nawet w Arktyce i Ameryce Północnej. Poza większością państw europejskich i ich koloniami, brały w niej udział państwa Ameryki Północnej i Ameryki Południowej oraz Azji. Głównymi stronami konfliktu były państwa osi i państwa koalicji antyhitlerowskiej (alianci).

Rozkład okablowania wirników VI-VIII, Beta i Gamma

         A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
VI       J P G V O U M F Y Q B E N H Z R D K A S X L I C T W
VII      N Z J H G R C X M Y S W B O U F A I V L P E K Q D T
VIII     F K Q H T L X O C B J S P D Z R A M E W N I U Y G V
Beta     L E Y J V C N I X W P B Q M D R T A K Z G F U H O S
Gamma    F S O K A N U E R H M B T I Y C W L Q P Z X V G J D

Ruch obrotowy wirników

Ruch obrotowy wirników Enigmy. Wszystkie trzy zapadki (zielone) działają jednocześnie. W pierwszym wirniku (1), koło zapadkowe (czerwone) jest popychane przy każdym naciśnięciu klawisza. W tym momencie drugi wirnik (2) jest ustawiony w taki sposób, że zapadka wchodząc we wcięcie popchnie go przy następnym naciśnięciu klawisza. Trzeci z wirników (3) nie poruszy się, ponieważ wcięcie w drugim wirniku nie jest ustawione w odpowiedniej pozycji i niemożliwe jest zadziałanie zapadki.

W celu zwiększenia komplikacji kodu niektóre wirniki poruszały się nie za każdym naciśnięciem klawisza. Takie działanie zapewnia odmienne kodowanie znaku w każdej pozycji bębenków i powstanie w efekcie bardzo skomplikowanego wieloalfabetowego szyfru podstawieniowego.

Nordic gold (GN, NG, golden nordic, nordyckie złoto, CuAl5Zn5Sn1) - jest to stop 89% miedzi (Cu), 5% cynku (Zn), 5% aluminium (Al) oraz 1% cyny (Sn). Gold (Złoto) w nazwie nie oznacza, że ten stop zawiera chociaż śladową ilość złota, jest to tylko określenie koloru. Od prawdziwego złota łatwo go odróżnić ze względu na znacznie mniejszą gęstość.
Klawiatura komputerowa – uporządkowany zestaw klawiszy służący do ręcznego sterowania urządzeniem lub ręcznego wprowadzania danych. W zależności od spełnianej funkcji klawiatura zawiera różnego rodzaju klawisze – alfabetyczne, cyfrowe, znaków specjalnych, funkcji specjalnych, o znaczeniu definiowanym przez użytkownika.

Obracanie wirników zrealizowano za pomocą mechanizmu zębatkowo-zapadkowego. Na każdy z wirników maszyny nałożono koła zębate o 26 zębach współpracujących z zapadkami. Każde naciśnięcie klawisza maszyny powoduje jednoczesne popchnięcie zapadek, które, jeśli natrafią na występ zębatki bębenka, powodują jego obrót.

Szwecja, Królestwo Szwecji (Sverige, Konungariket Sverige) – państwo w Europie Północnej, zaliczane do państw skandynawskich. Szwecja jest członkiem Unii Europejskiej od 1995 roku. Graniczy z Norwegią, Finlandią i Danią.
Silnik elektryczny asynchroniczny jest maszyną elektryczną zmieniającą energię elektryczną w energię mechaniczną, w której wirnik obraca się z poślizgiem w stosunku do wirującego pola magnetycznego wytworzonego przez uzwojenia stojana.

W Enigmie używanej przez siły lądowe i powietrzne na wirniki założono dodatkowe koło z wcięciem. Pięć podstawowych wirników (I-V) miało po jednym wcięciu, natomiast dodatkowe wirniki maszyn Kriegsmarine (VI-VIII) po dwa. W pewnych pozycjach wcięcie to ustawiało się w takiej pozycji, że zapadka sąsiedniego wirnika umożliwiała przestawienie dwóch bębenków jednocześnie. W przeciwnym razie zapadka ślizga się po powierzchni koła z nacięciem nie powodując dodatkowego obrotu. Dla wirników mających jedno wcięcie dodatkowy skok drugiego bębenka następuje co 26 obrotów pierwszego bębenka i podobnie - obrót trzeciego co 26 obrotów drugiego. Drugi wirnik obraca się w taki sam sposób jak trzeci, dlatego w pewnym momencie przeskoczy on o dwa ząbki za jednym naciśnięciem klawisza skracając swój okres obrotu (podwójny krok).

Gwido Karol Langer (ur. 2 września 1894 w Żylinie, zm. 30 marca 1948 w Kinross w Szkocji) − pułkownik dyplomowany piechoty Wojska Polskiego, kierownik Biura Szyfrów, gdzie pod jego dowództwem w roku 1932 grupa polskich kryptologów złamała system niemieckiej maszyny szyfrowej Enigma. W lipcu 1939 roku przekazał te informacje aliantom.
Polacy – zamieszkujący głównie obszar Rzeczypospolitej Polskiej i będący jej głównym składnikiem ludnościowym, poza granicami Polski tworzący zbiorowości polonijne.

Fakt występowania podwójnego kroku w Enigmie, odróżnia sposób obracania się bębenków od np. samochodowego licznika kilometrów. Podwójny krok zachodzi gdy: pierwszy wirnik skokowo wykonuje obrót, a w momencie natrafienia zapadki na wcięcie w drugim wirniku następuje przestawienie go o jeden krok do przodu. Tak samo dzieje się z trzecim wirnikiem, ale w momencie natrafienia zapadki na wcięcie zostaje on obrócony o jeden krok wraz z drugim bębenkiem. W kolejnym cyklu zapadka popycha drugi wirnik po raz kolejny (drugi raz z rzędu).

Antoni Palluth, ps. Lenoir (ur. 11 maja 1900 w Pobiedziskach, zm. 18 kwietnia 1944 w Sachsenhausen) – polski radiotechnik, kryptolog, inżynier, współuczestnik rozwiązania niemieckiego szyfru Enigma i konstruktor urządzeń szyfrujących.
Konzentrationslager Sachsenhausen – niemiecki obóz koncentracyjny założony w lipcu 1936 około 30 km na północ od Berlina. Funkcjonował do 22 kwietnia 1945.

W trójwirnikowej Enigmie mającej tylko po jednym wcięciu na pierwszym i drugim bębenku powtórzenie kombinacji kodu następuje co 16900 cykli. 26 × 25 × 26 = 16900 (Uwaga: nie jest to 26 × 26 × 26 ze względu na podwójny krok drugiego z bębenków, chociaż wszystkie wirniki mają po 26 styków). Ze względu na ograniczoną do kilkuset znaków długość zazwyczaj nadawanych wiadomości, prawdopodobieństwo powtórzenia się sekwencji kodującej było praktycznie zerowe.

Wirnik, (rotor) - element maszyny lub mechanizmu, który w czasie pracy wiruje wokół stałej osi. Najczęściej stosowany w pompach, sprężarkach, wentylatorach, dmuchawach, maszynach elektrycznych, silnikach, prądnicach i turbinach.
U-505 - niemiecki okręt podwodny typu IX C z okresu II wojny światowej. Okręt zasłynął tym, że został zdobyty w 1944 na pełnym morzu przez okręty US Navy.

Aby zrobić miejsce na czwarty wirnik kodujący Beta lub Gamma w Enigmie Kriegsmarine, która weszła do użytku w 1942 roku, zastosowano cieńszy wirnik odwracający, a sam czwarty wirnik również miał mniejszą grubość. Żadne mechanizmy maszyny nie uległy zmianie, nie dodano również zapadki do dodatkowego wirnika, a mógł być on ustawiany jedynie ręcznie w jedną z 26 pozycji.

Narodowy Bank Polski (NBP) – polski bank centralny z siedzibą w Warszawie. Podstawowym celem działalności NBP jest utrzymanie stabilnego poziomu cen, przy jednoczesnym wspieraniu polityki gospodarczej Rządu, o ile nie ogranicza to podstawowego celu NBP.
Edward Hugh Hebern (ur. 23 kwietnia 1869, zm. 10 lutego 1952) – amerykański wynalazca 1915 nowoczesnej maszyny szyfrującej. Uzyskał na nią patent w roku 1919, wkrótce po trzech wynalazcach europejskich, którymi byli Arthur Scherbius (Niemcy), Hugo Koch (Holandia) i A Damm – Szwecja. Wkrótce potem na rynek trafiła maszyna o nazwie Hebern Rotor Machine. Była ona mniej bezpieczna w użyciu niż sądził wynalazca, co potem wykazał William F. Friedman znajdując dla niej co najmniej jedną metodę skutecznego ataku kryptologicznego.

Po naciśnięciu klawisza na klawiaturze Enigmy, najpierw następuje obrót wirników, a dopiero później jest zestawiany obwód elektryczny.

Ułożenie wirników Enigmy. Trzy obrotowe bębenki są zamontowane między dwoma nieruchomymi: walec wstępny i walec odwracający (oznaczony literą "B") po lewej stronie.

Walec wstępny

Walec wstępny (niem. Eintrittswalze) lub stojan, jest połączony z łącznicą kablową (jeśli jest ona obecna), albo bezpośrednio z klawiaturą i lampkami, a z drugiej strony z zestawem wirników. Chociaż sam sposób połączenia klawiatury z walcem nie ma większego znaczenia dla bezpieczeństwa kodowania, to początkowo przysporzył pewnych kłopotów Marianowi Rejewskiemu, który pracował nad odkryciem sposobu okablowania wirników. Komercyjna wersja maszyny miała klawisze połączone zgodnie z układem klawiatury: Q $\rightarrow$ A, W $\rightarrow$ B, E $\rightarrow$ C i tak dalej. Z kolei w wersji wojskowej połączona była alfabetycznie: A $\rightarrow$ A, B $\rightarrow$ B, C $\rightarrow$ C i tak dalej. Odkrycie tego faktu przez Rejewskiego umożliwiło mu opracowanie kolejnych równań pozwalających ostatecznie na złamanie tajemnicy Enigmy.

Polska, oficjalnie Rzeczpospolita Polska – państwo położone w Europie Środkowej nad Morzem Bałtyckim. Graniczy z Niemcami (na zachodzie), Czechami i Słowacją (na południu), Ukrainą i Białorusią (na wschodzie), na północnym wschodzie z Litwą oraz na północy z Rosją (obwód kaliningradzki). Ponadto polska granica wyłącznej strefy ekonomicznej na Bałtyku graniczy ze strefami Danii i Szwecji.
Cryptonomicon – powieść autorstwa Neala Stephensona z 1999. Narracja obejmuje równolegle wątki dotyczące angielskich i amerykańskich kryptoanalityków pracujących w Bletchley Park i żołnierzy oddziałów liniowych współpracujących z nimi w czasie II wojny światowej, oraz losy ich potomków z końca XX wieku. W książce pojawiają się zarówno postacie i wydarzenia historyczne jak i fikcyjne.

Walec odwracający

Z wyjątkiem pierwszych dwóch modeli Enigmy, oznaczonych literami A i B, wszystkie późniejsze maszyny posiadały walec odwracający, inaczej reflektor (niem. Umkehrwalze). Było to opatentowane rozwiązanie, które odróżniało Enigmę od innych ówcześnie budowanych maszyn szyfrujących z wirnikami. Zadaniem walca odwracającego było połączenie styków elektrycznych ostatniego wirnika kodującego w pary i zawrócenie sygnału inną drogą przez zestaw wirników.

Kate Winslet (ur. 5 października 1975 w Reading, Wielka Brytania) – angielska aktorka filmowa, laureatka Oscara za rolę pierwszoplanową w filmie Lektor.
Enigma@Home jest drugim polskim projektem przetwarzania rozproszonego działającym na platformie BOINC. Obecnie projekt znajduje się w fazie alfa. Początkowo projekt działał poza platformą BOINC (wersja ta jest ciągle aktywna). Wersja dla platformy BOINC ruszyła 1 września 2007.

Połączenia par styków bębnów odwracających B i C (walec stały)

UKW B   AY  BR  CU  DH  EQ  FS  GL  IP  JX  KN  MO  TZ  VW
UKW C   AF  BV  CP  DJ  EI  GO  HY  KR  LZ  MX  NW  QT  SU

Bęben odwracający Enigmy jest symetryczny co oznacza, że zaszyfrowana informacja jest rozkodowywana po przesłaniu jej tą sama drogą (jakby powtórnym zakodowaniu). Bęben ten nadaje Enigmie jeszcze jedną własność, mianowicie, nigdy żadna litera przed zaszyfrowaniem nie może mieć tej samej wartości co zaszyfrowana (czyli nigdy A nie będzie po zaszyfrowaniu występować jako A). Wynika to z konstrukcji bębna, który zawsze zamienia znaki parami. Własność ta, choć miała być zaletą, jest w rzeczywistości błędem kryptologicznym i została wykorzystana do złamania kodu Enigmy.

Stojan, (stator) - zespół nieruchomych elementów maszyny lub mechanizmu, otaczających wirujący wokół stałej osi wirnik. Najczęściej stosowany jest w pompach, sprężarkach, wentylatorach, dmuchawach, maszynach elektrycznych, silnikach, prądnicach i turbinach.
Drukarka – urządzenie współpracujące z komputerem, służące do przenoszenia danego tekstu, obrazu na różne nośniki druku (papier, folia, płótno itp). Niektóre drukarki potrafią również pracować bez komputera, np. drukować zdjęcia wykonane cyfrowym aparatem fotograficznym (po podłączeniu go do drukarki lub po włożeniu karty pamięci z zapisanymi zdjęciami do wbudowanego w drukarkę slotu).

W wersji komercyjnej typu C walec odwracający mógł być zainstalowany w jednej z dwóch pozycji, natomiast w nowszej wersji D w jednej z 26 pozycji, ale nie poruszał się on podczas szyfrowania. W wersji Enigmy przeznaczonej dla Abwehry walec odwracający obracał się tak samo jak pozostałe wirniki.

Połączenia par styków bębnów odwracających B i C (obrotowy Enigmy M4)

Oddział II Sztabu Generalnego Wojska Polskiego – komórka organizacyjna Sztabu Generalnego WP (od 1928 r. Sztabu Głównego WP) zajmująca się wywiadem, w tym radiowywiadem, kontrwywiadem, dywersją pozafrontową, kryptologią, studiami armii obcych i sprawami zagranicznymi (attaché) w latach 1918-1939.
Internetowa Baza Filmu Polskiego (filmpolski.pl) – największa pośród istniejących, redagowana w Bibliotece i Ośrodku Informacji Filmowej PWSFTviT im. Leona Schillera w Łodzi przez Jarosława Czembrowskiego. Istnieje od 1990, początkowo udostępniana w Bibliotece PWSFTviT, od marca 1998 również w internecie.

UKW B   AE  BN  CK  DQ  FU  GY  HW  IJ  LO  MP  RX  SZ  TV
UKW C   AR  BD  CO  EJ  FN  GT  HK  IV  LM  PW  QZ  SX  UY

Enigmy wykorzystywane przez Heeres i Luftwaffe również posiadały nieruchome bębenki odwracające, które produkowano w czterech wersjach. Pierwsza z nich oznaczona jako Umkehrwalze A została zastąpiona 1 listopada 1937 przez Umkehrwalze B. Trzecia wersja Umkehrwalze C wprowadzona w 1940 była używana bardzo krótko, prawdopodobnie na skutek błędu. Wersja Enigmy z tą wersją walca została rozkodowana przez sekcję Hut 6 ośrodka kryptologicznego w Bletchley Park. Czwartej wersji walca użyto po raz pierwszy około 2 grudnia 1944. W odróżnieniu od poprzednich Umkehrwalze D, posiadał zmienne uzwojenie, które mogło być przestawiane przez operatora w jedno z predefiniowanych położeń.

Alan Mathison Turing (ur. 23 czerwca 1912 w Londynie, zm. 7 czerwca 1954 w Wilmslow) – angielski matematyk, kryptolog, twórca pojęcia maszyny Turinga i jeden z twórców informatyki.
Na mapach: ) – skalisty półwysep na południowym wybrzeżu Półwyspu Iberyjskiego, u wyjścia Morza Śródziemnego na Ocean Atlantycki. Gibraltar stanowi terytorium zamorskie Wielkiej Brytanii.

Łącznica kablowa

Łącznica kablowa (Steckerbrett) jest umieszczona na frontowej ściance maszyny poniżej klawiatury i jeżeli jest wykorzystywana można na niej wykonać do 13 połączeń. Na fotografii powyżej zamieniono dwie pary liter: S-O i J-A.

Łącznica kablowa (niem. Steckerbrett) umożliwia różnorodne okablowanie, które może być zmieniane przez operatora. Po raz pierwszy łącznicę kablową wprowadzono w 1930 do maszyn Heeres i Luftwaffe, a wkrótce zaadaptowano także w Kriegsmarine. Łącznica mimo swej prostoty pozwalała na znaczny wzrost komplikacji szyfru Enigmy, większy niż dodatkowy wirnik. Enigma bez łącznicy mogła być rozkodowana w relatywnie prosty sposób nawet metodami ręcznymi, natomiast zamiana liter przy pomocy łącznicy kablowej wymusiła zastosowanie do łamania kodów specjalnych maszyn.

Srebro (Ag, łac. argentum) - pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Jest srebrzystobiałym metalem, o największej przewodności elektrycznej i termicznej. W przyrodzie występuje w stanie wolnym, a także w minerałach, takich jak argentyt czy chlorargyryt. Większość wydobywanego srebra występuje jako domieszka rud miedzi, złota, ołowiu i cynku.
Klucz – w kryptografii informacja umożliwiająca wykonywanie pewnej czynności kryptograficznej – szyfrowania, deszyfrowania, podpisywania, weryfikacji podpisu itp.

Przewody łącznicy kablowej pozwalały zamienić niektóre pary liter miejscami, np. E i Q. Efektem była zamiana liter zarówno przed jak i po przejściu sygnału przez wirniki kodujące. Przykładowo po naciśnięciu przez operatora klawisza E sygnał jest kierowany do Q a następnie wprowadzany na wirniki. W tym samym czasie można zamienić do 13 par liter, czyli cały alfabet.

U-Boot (niem.: Unterseeboot = okręt podwodny, dosłownie podmorski) – skrótowe oznaczenie niemieckich okrętów podwodnych. Poszczególne okręty nosiły oznaczenie w formie litery U z numerem (w okresie I wojny światowej istniały ponadto serie małych okrętów UB i podwodnych stawiaczy min UC).
Mechanizm zębatkowo-zapadkowy - w mechanice oznacza urządzenie ograniczające ruch w jednym kierunku. Ma ono wiele zastosowań, jak na przykład w kołowrotach, wszelkich nawijarkach, wyciągarkach czy podnośnikach.

Sygnał elektryczny biegnie z klawiatury przez łącznicę kablową do walca wstępnego (Eintrittswalze). Każda litera na łącznicy posiada dwa gniazda na wtyki bananowe, w które wkłada się wtyczkę. Po włożeniu wtyczek następuje odłączenie górnych wtyków od klawiatury i dolnych od walca wstępnego maszyny. Sygnał elektryczny przebiega kablem zamieniając połączenia dwóch liter miejscami.

Marian Adam Rejewski (ur. 16 sierpnia 1905 w Bydgoszczy, zm. 13 lutego 1980 w Warszawie) – polski matematyk i kryptolog, który w 1932 roku złamał szyfr Enigmy, najważniejszej maszyny szyfrującej używanej przez hitlerowskie Niemcy. Sukces Rejewskiego i współpracujących z nim kryptologów z Biura Szyfrów, między innymi Henryka Zygalskiego i Jerzego Różyckiego, umożliwił odczytywanie przez Brytyjczyków zaszyfrowanej korespondencji niemieckiej podczas II wojny światowej przyczyniając się do wygrania wojny przez aliantów.
Trałowiec to okręt specjalnie przeznaczony do oczyszczania akwenów żeglownych z min za pomocą holowanych trałów, a także do stawiania min, stąd oboczna nazwa minowiec.

"Schreibmax" – moduł drukujący dołączany do Enigmy, który likwidował konieczność ręcznego zapisywania liter pojawiających się na panelu z lampkami.

Akcesoria dodatkowe

Moduł Uhr do Enigmy

Bardzo przydatnym dodatkowym oprzyrządowaniem Enigmy M4 był Schreibmax, mała drukarka, która mogła drukować cały zestaw 26 znaków na wąskiej papierowej taśmie. Zastosowanie tego urządzenia umożliwiło rezygnację z drugiego operatora, którego zadaniem było odczytywanie z lampek i zapisywanie odkodowanej wiadomości. Schreibmax był instalowany na górnej pokrywie maszyny i podłączany zamiast panelu z lampkami, który na czas używania drukarki demontowano. Poza oczywistą wygodą użytkowania zastosowanie Schreibmaxa zwiększyło również bezpieczeństwo transmisji, gdyż możliwe było zdalne zainstalowanie drukarki, choćby w drugim pomieszczeniu, co uniemożliwiało wprowadzającemu szyfrogram operatorowi odczytanie zdekodowanej wiadomości.

Maszyna do pisania to mechaniczne, elektromechaniczne lub elektroniczne urządzenie posiadające klawisze, które naciskane powodują wydrukowanie określonych znaków (zwykle na papierze).
Fikcja interaktywna (z ang. Interactive fiction, w skrócie IF) – rodzaj programów komputerowych, w których użytkownik posługuje się tekstem do komunikacji z programem i do wydawania poleceń fikcyjnej postaci, usytuowanej w wirtualnym świecie gry. Komendy są często bardzo uproszczone i przyjmują postać pary słów (np. "weź słoik") lub prostego zdania (np. "otwórz drzwi kluczem"). Programy tego typu można postrzegać dwojako: jako gry, bądź jako rodzaj dzieł literackich.

Innym przydatnym akcesorium był dodatkowy zdalny panel z lampkami, który tak jak w przypadku Schreibmaxa umożliwiał odczyt wiadomości w drugim pomieszczeniu, lub poza zasięgiem wzroku operatora. Wersje Enigmy wyposażone w dodatkowy panel posiadały większą skrzynię pozwalającą na zmieszczenie go w odpowiedniej przegródce.

Złoto (Au, łac. aurum) – pierwiastek chemiczny, metal przejściowy, o liczbie atomowej 79. Złoto występuje w skorupie ziemskiej w ilości 1,1·10-3 ppm. Występuje ono w przyrodzie w stanie rodzimym. Jest symbolem bogactwa.
Polski Czerwony Krzyż (PCK) - najstarsza polska organizacja humanitarna będąca członkiem Międzynarodowego Ruchu Czerwonego Krzyża i Czerwonego Półksiężyca. Zajmuje się udzielaniem pomocy humanitarnej w czasie klęsk i wojen, pomocą socjalną, nauką pierwszej pomocy, prowadzeniem zabezpieczeń medycznych imprez masowych, propagowaniem idei honorowego krwiodawstwa, rozpowszechnianiem znajomości międzynarodowego prawa konfliktów zbrojnych.

W 1944 Luftwaffe wprowadziła dodatkowy przełącznik łącznicy kablowej, nazywany Uhr (niem. zegar). Miał on postać małego pudełka z 40-pozycyjnym przełącznikiem obrotowym zastępującym dotychczasowe wtyczki. Po podłączeniu urządzenia do Enigmy zgodnie z aktualnym kluczem dziennym, operator mógł wybrać poprzez obrót gałki jedną z 40 pozycji, z której każda odpowiadała innej kombinacji okablowania.

Algorytm siłowy, algorytm brute force (ang. "brutalna siła" lub "brutalny atak") – określenie algorytmu, który opiera się na sukcesywnym sprawdzeniu wszystkich możliwych kombinacji w poszukiwaniu rozwiązania problemu, zamiast skupiać się na jego szczegółowej analizie.
National Security Agency (NSA), (ang. Agencja Bezpieczeństwa Narodowego) - amerykańska wewnętrzna agencja wywiadowcza koordynująca m.in. zadania wywiadu elektronicznego, powstała w kwietniu 1952 roku na bazie struktury działającej od 1949 roku, Agencji Bezpieczeństwa Sił Zbrojnych (Armed Forces Security Agency - AFSA).

Opis matematyczny

Maszyna szyfrująca Enigma koduje litery w taki sposób, że każda z nich może być opisana matematycznie jako wynik permutacji. Na przykładzie trójwirnikowej Enigmy używanej przez niemieckie siły lądowe i Luftwaffe będzie to wyglądało następująco: niech $P$ oznacza przekształcenie na łącznicy kablowej, $U$ oznacza walec odwracający, a $L, M, R$ oznaczają działania na trzech kolejnych wirnikach. Zapis matematyczny szyfrowania $E$ można wyrazić jako:

Inwolucja – w matematyce funkcja, która ma funkcję odwrotną równą jej samej. Równoważnie jest to taka funkcja, która złożona sama ze sobą jest tożsamością.
Koło zębate – element czynny przekładni zębatej oraz element innych mechanizmów takich jak sprzęgło zębate, połączenia wielowpustowe, pompa zębata i innych.

$E = PRMLUL^{-1}M^{-1}R^{-1}P^{-1}$ .

Po każdym naciśnięciu klawisza wirniki obracają się zmieniając przekształcenie. Przykładowo, jeśli pierwszy z prawej wirnik $R$ obróci się o $i$ pozycji, przekształcenie będzie miało postać $\rho^iR\rho^{-i}$ , gdzie $\rho$ jest permutacją cykliczną (patrz permutacja → akapit Cykl) odwzorowującą A na B, B na C,..., Z na A. Podobnie ruch wirników środkowego $M$ i ostatniego z lewej $L$ mogą być przedstawione jako obrót $M$ o $j$ pozycji i obrót $L$ o $k$ pozycji. Funkcja szyfrowania ma wtedy postać:

Szyfry podstawieniowe - szyfr w którym każdy znak tekstu jawnego zastępowany jest przez inny znak lub znaki szyfrogramu. Ze względu na łatwość łamania tego rodzaju szyfrów, nie są one już stosowane. Kryptografia klasyczna wyróżnia cztery rodzaje szyfrów podstawieniowych:
Guma to bardzo rozciągliwy materiał, elastomer chemicznie zbudowany z alifatycznych łańcuchów polimerowych ( np. poliolefin), które są w stosunkowo niewielkim stopniu usieciowane w procesie wulkanizacji. W przemyśle, terminem "guma" obejmuje się czasami w uproszczeniu wszystkie rodzaje stałych elastomerów. Gumę stosuje się jako materiał na uszczelki, elastyczne przewody i opony.

$E = P(\rho^iR\rho^{-i})(\rho^{j}M\rho^{-j})(\rho^{k}L\rho^{-k})U(\rho^kL^{-1}\rho^{-k})(\rho^{j}M^{-1}\rho^{-j})(\rho^{i}R^{-1}\rho^{-i})P^{-1}$ .

Procedury używania Enigmy

Aby skutecznie szyfrować informacje Enigma wymagała listy kluczy dziennych oraz dodatkowych danych o kodach. Procedury używania Enigmy w Kriegsmarine były o wiele bardziej szczegółowe i bezpieczniejsze niż stosowane w innych siłach zbrojnych. Książka kodowa Kriegsmarine była drukowana na różowym papierze, czerwonym tuszem rozpuszczalnym w wodzie, co miało zapewnić łatwość jej zniszczenia w przypadku niebezpieczeństwa przejęcia jej przez nieprzyjaciela. Widoczna na fotografii książka kodowa została przechwycona wraz z U-Bootem U-505.

Niemiecka komunikacja wojskowa została podzielona na wiele różnych sieci, z których każda używała innych ustawień dla używanych w niej maszyn szyfrujących Enigma. Sieci te w ośrodku kryptologicznym w Bletchley Park nosiły nazwę kluczy (ang. keys) i przypisano im dodatkowe kryptonimy kodowe takie jak Red, Chaffinch i Shark. Każda z jednostek działających w danej sieci otrzymywała co pewien czas listy ustawień Enigmy. W celu pomyślnego przesłania wiadomości zarówno maszyna nadawcza jak i odbiorcza musiały być identycznie ustawione, włączając w to ten sam zestaw wirników ustawionych w takich samych pozycjach startowych i z identycznie okablowaną łącznicą kablową. Wszystkie dane o ustawieniach maszyn ustalano z wyprzedzeniem i drukowano w postaci książek kodowych.

Hiszpańska wojna domowa – wojna domowa pomiędzy lewicowym rządem hiszpańskim i wspierającymi go siłami (republikanami), a prawicową opozycją (nacjonalistami, frankistami), jaka toczyła się w Hiszpanii w latach 1936–1939.
Lingwistyka (językoznawstwo) – dział nauk humanistycznych badający istotę, budowę i rozwój języka. Specjalista w zakresie lingwistyki (językoznawstwa) – językoznawca, inaczej lingwista. Wyróżnia się lingwistykę teoretyczną i stosowaną.

Początkowe ustawienie Enigmy, jej klucz zawierał następujące dane:

Kolejność wirników (Walzenlage) – zestaw typów wirników (patrz wyżej) oraz kolejność w jakiej miały być zamontowane.

Początkowa pozycja wirników – wybierana przez operatora, odmienna dla każdej wiadomości.

Ustawienie wirników (Ringstellung) – pozycja w jakiej należało ustawić pierścienie alfabetyczne w zależności od okablowania wirników.

Ustawienie łącznicy kablowej (Steckerverbindungen) – schemat połączenia wtyczek na łącznicy kablowej.

W późnych wersjach sposób okablowania walca odwracającego.

Enigma została zaprojektowana w taki sposób, że transmisja musiała być bezpieczna także w przypadku gdy sposób okablowania wirników był znany dla podsłuchującego. W praktyce jednak dane na temat okablowania wirników były tajne. Z użyciem wirnika o nieznanym sposobie kablowania przybliżona liczba wszystkich ustawień wynosiła około 10 (około 380 bitów), natomiast w przypadku wirników o jawnym sposobie kablowania, oraz znajomości ustawień malała ona do około 10 (76 bitów). Użytkownicy Enigmy byli pewni, że bezpieczeństwo przekazu jest całkowite ze względu na olbrzymią liczbę możliwych kombinacji ustawień maszyny, a jedyną metodą rozkodowania wiadomości jest atak metodą brute force.

Deutsche Reichsbahn – niemieckie koleje państwowe w latach 1920–1949, następnie w NRD i po połączeniu Niemiec do 1994, gdy weszły w skład Deutsche Bahn.
Oflag, skrót od Offizierslager für kriegsgefangene Offiziere – niemiecki obóz jeniecki, w którym trzymani byli oficerowie wzięci do niewoli w czasie działań wojennych lub okupacyjnych. W czasie II wojny światowej Niemcy utworzyli około 130 oflagów (ich liczba ulegała zmianie w różnym okresie).

Procedury

Większość kluczy obowiązywała przez określony czas, przeważnie jeden dzień, jednak do szyfrowania każdej wiadomości wirniki były ustawiane indywidualnie. Postępowano tak dlatego, że duża liczba przekazów zaszyfrowanych w ten sam lub podobny sposób stanowiła doskonały materiał dla kryptologów do analizy częstościowej i łatwiejszego złamania szyfru. Związane to było także z tym, że typowa depesza wojskowa na początku zawierała identyfikator (zwykle kryptonim) nadawcy. Powodowało to, że w przypadku nadawców przesyłających dużą liczbę depesz (np. sztabów wysokiego szczebla) otrzymywano dużą liczbę depesz o identycznym początku (zaszyfrowany identyfikator nadawcy, który wywiad przeciwnika zwykle znał), co mogło ułatwić atak kryptologiczny. Aby temu przeciwdziałać dla każdej wiadomości wprowadzano indywidualne ustawienia, podobnie jak we współczesnej kryptografii stosuje się wektor startowy. Zaszyfrowana właściwa pozycja wirników była transmitowana tuż przed głównym szyfrogramem. Procedura ta, nazywana procedurą wstępną, choć miała podnieść bezpieczeństwo, to przez błędy szyfrantów niemieckich pozwoliła na złamanie pierwszych wersji Enigmy.

Poznań (, niem. Posen, jidysz פּױזן Pojzn, ros. - Познань) – jedno z najstarszych i największych polskich miast, położone nad rzekami Wartą i Cybiną, na Pojezierzu Wielkopolskim. Stolica Wielkopolski i województwa wielkopolskiego. W obrębie miasta znajduje się duży węzeł drogowy i kolejowy oraz międzynarodowy port lotniczy Ławica. Piąte pod względem liczby ludności miasto w Polsce i szóste pod względem powierzchni.
Muzeum Oręża Polskiego w Kołobrzegu - jest placówką o profilu historyczno-wojskowym, działającą od 1963 r, zajmującą się dziejami oręża od wczesnego średniowiecza do współczesności oraz historią miasta Kołobrzeg.

Gotowa do pracy Enigma z zamkniętą pokrywą wierzchnią. Pierścienie ręcznego ustawiania wirników przechodzą przez pokrywę umożliwiając ich ustawienie przez operatora w żądanej pozycji. Ustawienie, w tym wypadku RDKP jest widoczne w okienkach.

Jedna z pierwszych procedur wstępnych została wykorzystana przez polskich kryptologów do pierwszego złamania szyfru Enigmy. Polegała ona na ustawieniu wirników zgodnie z kluczem dziennym odczytanym z książki kodowej. Początkowe ustawienie wirników (Grundstellung) mogło mieć postać AOH i taką kombinację ustawiał operator. Następnie wybierano przypadkową kombinację ustawień wirników np. EIN, która stawała się indywidualnym kluczem wiadomości. Klucz wiadomości był wpisywany dwukrotnie (w celu uniknięcia błędów) jako EINEIN i po zaszyfrowaniu mógł mieć postać XHTLOA, którą nadawano na początku przekazu szyfrowanego. Po nadaniu klucza operator ustawiał wirniki maszyny w pozycji EIN i rozpoczynał wpisywanie wiadomości do zaszyfrowania.

Pomnik kryptologów - pomnik w formie metalowego, trójkątnego obelisku, zlokalizowany w Poznaniu, przed głównym wejściem do Zamku Cesarskiego (ul. Święty Marcin).
Bomba kryptologiczna, bomba Rejewskiego – urządzenie mechaniczno-elektryczne skonstruowane przez polskich kryptologów, Mariana Rejewskiego, Jerzego Różyckiego i Henryka Zygalskiego w celu automatycznego łamania szyfrogramów niemieckiej maszyny szyfrującej Enigma.

Procedura odbiorcza była operacją odwrotną. Najpierw w maszynę ustawioną zgodnie z kluczem dziennym wpisywano pierwszą odebraną sekwencję znaków XHTLOA, która po rozkodowaniu dawała indywidualny klucz szyfrogramu EINEIN. Następnie operator ustawiał wirniki Enigmy w pozycję EIN i przystępował do dekodowania właściwego przekazu.

Szyfr (inaczej kryptograficzny algorytm szyfrujący) – jest to funkcja matematyczna wykorzystywana do szyfrowania tekstu jawnego lub jego deszyfrowania. Zazwyczaj jedna funkcja wykorzystywana jest do szyfrowania, a inna do deszyfrowania wiadomości. Wiadomość przed zaszyfrowaniem nazywana jest tekstem jawnym, zaś wiadomość zaszyfrowaną nazywamy szyfrogramem. Proces zamiany tekstu jawnego na szyfrogram nazywamy szyfrowaniem.
Metoda rusztu – metoda łamania szyfrów Enigmy wynaleziona przez polskich matematyków z Biura Szyfrów i stosowana w kryptologii przed wynalezieniem cyklometru.

Pierwszym błędem procedury wstępnej było nadawanie w początkowym okresie używania Enigmy indywidualnego klucza wiadomości tekstem otwartym. Drugim błędem natomiast było konstruowanie klucza wiadomości z trzech znaków powtórzonych dwukrotnie, co pozwoliło na odkrycie relacji pomiędzy pierwszym i czwartym znakiem, drugim i piątym, oraz trzecim i szóstym. Oba te niedostateczne zabezpieczenia transmisji pozwoliły pracownikom polskiego Biura Szyfrów na odtworzenie działania Enigmy i dekodowanie wiadomości przesyłanych przy użyciu przedwojennych maszyn szyfrujących. W 1940 zmieniono procedurę wstępną zwiększając bezpieczeństwo szyfrów. Inne błędy szyfrantów niemieckich związane z tą procedurą to:

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza (UAM) – państwowy uniwersytet z siedzibą w Poznaniu. Powstał w 1919 roku - początkowo jako Wszechnica Piastowska, w 1920 r. przemianowana na Uniwersytet Poznański. Podczas II wojny światowej, w latach 1940-1944 Uniwersytet Poznański działał w Warszawie jako tajny Uniwersytet Ziem Zachodnich. 24 grudnia 1955 roku Uniwersytet otrzymał patrona i nową nazwę: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza.
Kriegsmarine (die Kriegsmarine, rodzaj żeński; niem. tłum. Kriegs - wojenna i Marine - marynarka) - Marynarka Wojenna III Rzeszy Niemieckiej, morskie siły wojskowe nazistowskich Niemiec istniejące w latach 1935 - 1945.

stosowanie klucza stanowiącego powtórzenie tej samej litery (np. AAA, BBB),

stosowanie klucza złożonego z liter leżących w alfabecie obok siebie (np. ABC) lub leżących obok siebie na klawiaturze,

stosowanie klucza będącego wyrazem w języku niemieckim (np. EIN oznacza jeden),

stosowanie w wielu depeszach tego samego klucza np. inicjałów szyfranta, jego bliskiej osoby etc.

Podczas II wojny światowej książki kodowe Enigmy zawierały tylko dane na temat zestawu wirników i ich wzajemnego ułożenia, bez kluczy dziennych. Dla każdej wiadomości operator wybierał przypadkowe ustawienie początkowe wirników, np. WZA i przypadkowy klucz wiadomości np. SXT. Po ustawieniu wirników Enigmy w położenie WZA wpisywał klucz wiadomości SXT otrzymując przykładowo ciąg znaków UHL. Następnie ustawiał wirniki maszyny w położenie SXT i kodował resztę informacji. Transmitowany meldunek rozpoczynał się od ciągu znaków mówiącego o ustawieniu początkowym WZA, następnie zakodowanego klucza wiadomości UHL a następnie właściwej treści szyfrogramu. Odbierający wiadomość operator wykonywał operacje odwrotne: najpierw ustawiał wirniki w pozycję WZA i dekodował z ciągu UHL klucz wiadomości SXT. Następnie ustawiał maszynę zgodnie z kluczem SXT i deszyfrował przekaz. Ta procedura wstępna była znacznie bezpieczniejsza niż przedwojenne, ponieważ nie zawierała podwójnej sekwencji znaków.

Nie licząc psa (tytuł oryg. To Say Nothing of the Dog) – utrzymana w humorystycznej konwencji powieść science fiction amerykańskiej pisarki Connie Willis, wydana w 1997 roku. Akcja powieści dzieje się w drugiej połowie XXI wieku, w świecie, w którym możliwe jest podróżowanie w czasie. Zajmują się tym specjaliści-historycy, mogący w ten sposób osobiście zbadać realia interesującej ich epoki (ten sam świat Connie Willis opisuje także w Księdze Sądu Ostatecznego).
Poczta Polska Spółka Akcyjna — polska instytucja państwowa zajmująca się świadczeniem usług pocztowych (doręczanie przesyłek, przekazów pocztowych, druków bezadresowych itp.), usług pieniężnych (wpłaty na rachunki, operacje oszczędnościowo-czekowe itp.), usług bankowych (na rzecz Banku Pocztowego SA), usług ubezpieczeniowych, usług kurierskich (Pocztex).

Powyższa procedura była wykorzystywana tylko przez siły lądowe i Luftwaffe. Kriegsmarine posiadała własne znacznie bardziej złożone procedury. Wiadomość przeznaczona do zakodowania Enigmą musiała być wstępnie zakodowana na podstawie Kurzsignalheft, książki skrótów kodowych zawierającej tabele zamieniające całe sentencje i zwroty na czteroliterowe grupy liter. Uwzględniono każde możliwe wyrażenie i każdy temat wiadomości i sytuacji na morzu. Swoje kody posiadały operacje tankowania i zaopatrzenia na morzu, nazwy zatok, państw, broni, pogody, pozycji wrogich jednostek, czasu, współrzędnych itd. Celem przyjęcia takiego rozwiązania było nie tylko utrudnienie złamania szyfru, ale także umożliwienie przekazania jak największej informacji w formie jak najkrótszej depeszy – konieczność ta wynikała z tego, że im dłuższa depesza, tym dłużej trwa jej nadawanie, co zwiększa ryzyko, że przeciwnik może na podstawie nasłuchu i radionamierzania ustalić pozycję okrętu. Druga książka kodowa zawierała Kenngruppen i Spruchschlüssel czyli klucze identyfikacyjne i klucze wiadomości.

Język polski (polszczyzna) należy wraz z językiem czeskim, słowackim, pomorskim (kaszubskim), dolnołużyckim, górnołużyckim oraz wymarłym połabskim do grupy języków zachodniosłowiańskich, stanowiących część rodziny języków indoeuropejskich.
Fantastyka naukowa (science fiction) – gatunek literacki lub filmowy, a także gry komputerowe o fabule osnutej na przewidywanych osiągnięciach nauki i techniki oraz ukazującej ich wpływ na życie jednostki lub społeczeństwa. Razem z fantasy i horrorem, fantastyka naukowa zaliczana jest do fantastyki.

Skróty i wytyczne

Enigma wykorzystywana w wojsku używała tylko 26-literowego alfabetu. Znaki przestankowe zastępowane były przez rzadko występujące sekwencje liter. Spacja była zwykle pomijana lub zastępowana literą X, która była też używana jako kropka (lub przecinek dziesiętny). Niektóre znaki były różnie wykorzystywane przez różne siły zbrojne. Heeres i Luftwaffe zamiast przecinka wykorzystywały ZZ a zamiast znaku zapytania – frazę FRAGE lub FRAQ. Kriegsmarine z kolei zamiast przecinka wykorzystywała literę Y a zamiast znaku zapytania – UD. Litery CH, jak w wyrazie Acht (osiem) lub Richtung (kierunek) były zastępowane przez Q (AQT, RIQTUNG). Dwa, trzy lub cztery zera zastępowane były przez odpowiednio: CENTA, MILLE oraz MYRIA.

Kryptonim – nazwa używana zamiast prawdziwej, znanej powszechnie nazwy rzeczy, miejscowości lub w celu określenia osoby, zwykle dla ukrycia jej prawdziwego znaczenia czy sensu.
Wehrmacht – niemieckie siły zbrojne okresu III Rzeszy. Zostały utworzone 16 marca 1935 roku wbrew traktatowi wersalskiemu zastępując Reichswehrę. Powstały po wprowadzeniu przez Adolfa Hitlera powszechnej służby wojskowej. W skład Wehrmachtu wchodziły niezależne od siebie i posiadające własne sztaby generalne; wojska lądowe (Heer), lotnictwo (Luftwaffe) i marynarka wojenna (Kriegsmarine).

Heeres i Luftwaffe przesyłały wiadomości w postaci pięcioliterowych grup. Kriegsmarine, używała innych czterowirnikowych maszyn Enigma i inaczej przesyłano też meldunki, w postaci czteroliterowych grup. Najczęściej używane słowa w celu zamaskowania ich w kodzie wiadomości pisano na różne sposoby. Przykładowo słowo Minensuchboot (trałowiec) pisano jako MINENSUCHBOOT, MINBOOT, MMMBOOT lub MMM354. Aby dodatkowo utrudnić pracę kryptologom wprowadzono ograniczenie długości meldunku do 250 znaków. Dłuższe przekazy dzielono na części z których każda miała swój własny klucz wiadomości.

Piotr Garlicki (ur. 15 czerwca 1945 w Warszawie) – polski aktor filmowy i teatralny. Ojciec aktora Łukasza Garlickiego. Ma także młodszego syna – Kaspra (ur. 1993), który bierze udział w dubbingu. W 1971 roku ukończył Państwową Wyższą Szkołę Teatralną w Warszawie.
Koło – zbiór wszystkich punktów płaszczyzny, których odległość od ustalonego punktu na tej płaszczyźnie (środka koła) nie przekracza pewnej wartości (promienia koła).

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)