Enigma (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 przez Scherbiusa oraz innego niemieckiego inżyniera Richarda Rittera. Scherbius odkupił prawa patentowe innej wirnikowej maszyny szyfrującej opracowanej przez holenderskiego inżyniera Hugona Kocha.
Prace nad doskonałym szyfrowaniem wiadomości o strategicznym znaczeniu były prowadzone praktycznie na całym świecie. Uczeni zastosowywali różne metody, podejścia do szyfrowania, metody matematyczne i inne osiągnięcia techniki.
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. Niemcy doskonalili stale technikę szyfrowania przez wprowadzenie dodatkowych elementów konstrukcyjnych i zasad używania sprzętu.
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 czyli „Ultra tajny”.
Niemcy doprowadzili znany system używania Enigmy do perfekcji. Każda formacja wojskowa (wojska lądowe, marynarka i lotnictwo) miały swoje odrębne systemy kodowania tej samej maszyny. W taki sposób udało się w pełni wykorzystać jej możliwości.
Przybliżona liczba wszystkich ustawień wynosiła około 10114 (około 380 bitów), natomiast w przypadku wirników o jawnym sposobie kablowania, oraz znajomości ustawień malała ona do około 1023 (76 bitów). Użytkownicy Enigmy byli pewni, że bezpieczeństwo przekazu jest całkowite ze względu na olbrzymią liczbę możliwych kombinacji ustawień maszyny.
Te możliwości uzyskiwano dzięki zastosowaniu wielu dodatkowych ustawień:
Kolejność wirników – zestaw typów wirników oraz kolejność w jakiej miały być zamontowane.
Początkowa pozycja wirników – wybierana przez operatora, odmienna dla każdej wiadomości.
Ustawienie wirników – pozycja w jakiej należało ustawić pierścienie alfabetyczne w zależności od okablowania wirników.
Ustawienie łącznicy kablowej – 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.
Nie będę podawał teraz zasad działania maszyny szyfrującej, ponieważ w jej podstawie wykorzystano i algorytmy matematyczne i właściwości elektromagnetyczne i inne osiągnięcia techniki. Główna zasada działanie maszyny nadawczej i odbiorczej polegała w jednakowych ustawieniach na moment przekazywania danych.
Polski wkład w złamaniu kodu Enigmy
Pierwsze próby złamania szyfru Enigmy podejmowali Francuzi, Anglicy i Polacy już pod koniec lat dwudziestych, jednak bez rezultatu. Głównym problemem dekryptażu było zastosowanie przełomowych na owe czasy szyfrów polialfabetycznych, w których każda litera tekstu jawnego szyfrowana jest za pomocą innej permutacji alfabetu, co pozwala ukryć własności językowe szyfrogramu (skomplikowana terminologia).
W łamaniu szyfrów główną rolę odgrywali lingwiści, którzy w procesie kryptoanalizy wyłapywali charakterystyczne cechy języka, takie jak częstość powtarzania się liter, długość wyrazów itd. W przypadku zastosowania mechanicznych maszyn szyfrujących analiza lingwistyczna nie przynosiła żadnych rezultatów, co wymusiło na kierownictwie Biura Szyfrów Oddziału II Sztabu Głównego zatrudnienie do pracy profesjonalnych matematyków.
