Marian Rejewski i rocznica zwycięstwa człowieka nad maszyną

Rozpoczęcie pracy przez trójkę kryptologów (Mariana Rejewskiego, Jerzego Różyckiego i Henryka Zygalskiego) w Warszawie wydawało się im zapewne naturalną konsekwencją wcześniejszych obowiązków, kiedy to w poznańskiej delegaturze Biura Szyfrów zajmowali się szyframi opartymi na przestawieniach literowych. Nie stanowiło to dla nich żadnego problemu – była to po prostu dorywcza praca, wykonywana po godzinach. Jako wyróżniający się absolwenci matematyki Uniwersytetu Poznańskiego, którzy z sukcesem zakończyli kurs kryptologiczny, początkowo nie traktowali kryptologii jako ścieżki kariery zawodowej. Przeprowadzka do stolicy zmieniła jednak wszystko.

Marian Rejewski i zadanie prawie niewykonalne

W Biurze Szyfrów Sztabu Głównego czekało na nich zadanie specjalne – rozszyfrowanie niemieckiej Enigmy, a więc maszyny, której wdrożenie skutecznie utrudniło polskiemu dowództwu dostęp do informacji na temat działań zachodniego sąsiada. Próby rozszyfrowania depesz na podstawie wcześniej stosowanych narzędzi były bezskuteczne. Pochodzące z nasłuchu radiowego informacje przypominały raczej zbiór przypadkowych liter, niż logiczną całość. Dzisiaj już wiemy, że po naciśnięciu klawisza maszyny sygnał był wysyłany do łącznicy, w której dochodziło do prostej zamiany liter; następnie przechodził przez trzy wirniki, a na każdym z nich widniało 26 liter alfabetu, by dalej poprzez reflektor powrócić kolejny raz przez wirniki i łącznicę. Ostatecznie zaszyfrowana w ten sposób litera wyświetlała się na płytce z literami alfabetu. Końcowy rezultat przekształcenia był efektem ustawienia maszyny, a więc kolejności wirników, ich ustawień początkowych i następnie łącznicy. Biorąc pod uwagę liczbę możliwych kombinacji oraz dużą presję czasu na rozszyfrowanie maszyny – zadanie to słusznie wydawało się niesamowicie trudne. Sztab Generalny doskonale zdawał sobie sprawę, że w warunkach wojny ten czynnik będzie miał szczególnie istotne znaczenie.

„Początek pracy był trudny (…) nie mieliśmy żadnego punktu zaczepienia” – powiedział Rejewski w jednym z wywiadów. Pierwsze tygodnie pracy musiały być bardzo deprymujące. Z pewnością nie tego się spodziewali. Matematycy, którzy zdecydowali się na przenosiny do stolicy, musieli zrezygnować z dobrze zapowiadających się karier naukowych, stabilnego miejsca pracy, realizacji swoich zainteresowań i pasji u boku swojego mistrza prof. Zdzisława Krygowskiego. Jedyne czym dysponowali na początku to gruntowne wykształcenie matematyczne, doskonała znajomość języka niemieckiego wynikająca z racji miejsca i czasu urodzenia, a także ukończenie wspomnianego już kursu kryptologicznego.

Marian Rejewski i informacje, z których inne wywiady nie potrafiły zrobić pożytku

Pewnego dnia Maksymilian Ciężki, zastępca szefa Biura Szyfrów Sztabu Głównego Wojska Polskiego, zaprosił Rejewskiego na rozmowę. Sam zainteresowany nie pamiętał dokładnie, kiedy to było – w swojej rozmowie z R. Woytakiem powiedział, że był to prawdopodobnie listopad 1932 roku. W trakcie konwersacji Ciężki zapytał czy Rejewski ma wolny czas po południu i mógłby przychodzić do pracy? Takie pytanie w takim miejscu musiało oznaczać coś szczególnego. W związku z tym, że Rejewski nie miał jeszcze wówczas rodziny i w Warszawie był sam, zgodził się na dodatkowe obowiązki. Prośba miała charakter poufny. Rejewski miał nikomu o tym nie wspominać, nawet swoim kolegom kryptologom. Wracał więc do pracy na dodatkowe kilka godzin. Pracował samodzielnie, w odosobnieniu.

Robił dokładnie to samo co wcześniej, ale miał do dyspozycji inne materiały. Po pierwsze była to dokumentacja przekazana przez mjr. Gustave Bertranda, który w czasie osobistej wizyty w Warszawie pozostawił dokumentację, uzyskaną przez francuski wywiad od niemieckiego pracownika cywilnego Chiffrierstelle, któremu nadano pseudonim Asche. Zarówno Francuzi jak i Anglicy nie potrafili uczynić z tych informacji żadnego pożytku, więc przekazanie ich Polakom, nie stanowiło dla nich większego problemu. Były to tabele kluczy wskazujących właściwe ustawienie maszyny przed przystąpieniem do szyfrowania, tak, aby nadawca i odbiorca depeszy mogli skutecznie skomunikować się. Obejmowały one okres dwóch miesięcy – września i października – co okazało się nie bez znaczenia, gdyż był to koniec i początek następujących się po sobie kwartałów. Jak się później okazało, nie były to wszystkie informacje, które Bertrand pozostawił w trakcie swojej wizyty w stolicy Polski. Marian Rejewski dysponował także komercyjną wersją Enigmy, którą polski wywiad zdobył nieco przez przypadek. Istotne były też informacje pochodzące z nasłuchu radiowego. Posiadanie wystarczającej liczby depesz z tego samego dnia – kryptolog mówił o orientacyjnej liczbie 80 – pozwala na analizę przekształceń zbioru liter, występujących na początku depeszy, które informowały o jej ustawieniu.

Marian Rejewski rozszyfrował Enigmę w okresie pomiędzy Świętami Bożego Narodzenia a końcem 1932 roku, choć sama data jest nieco umowna. Dokładnie nie wiemy, kiedy to się na stało, a w prasie lat 70. wskazywano nawet datę początku 1933 roku. Trudno dzisiaj powiedzieć, jakie elementy naprowadziły bydgoszczanina do ostatecznego sukcesu. W całym procesie rozszyfrowania istotna była z jednej strony wiedza matematyczna, w szczególności ta dotycząca teorii permutacji, a z drugiej intuicja, wyobraźnia matematyczna i to co Rejewski określił mianem „odrobiny sprytu”. Sam Rejewski po latach nieco deprecjonował swoje osiągnięcie. W liście do swojego znajomego ze studiów Stanisława Dobrzyckiego pisał: „nie rozumiem po co to całe zamieszanie, przecież zrobiłem to czego nauczył nas prof. Krygowski w trakcie pierwszego roku studiów”. Była to jednak zbyt daleko posunięta skromność. Rozszyfrowanie kodu Enigmy po raz pierwszy było wydarzeniem bezprecedensowym w kryptologii i pozwoliło na pracę nad szybkim łamaniem kolejnych szyfrów, co jakiś czas zmienianych w maszynie, którą również usprawniano. Warto pamiętać, że użytkowe zastosowanie wiedzy matematycznej, było wówczas na znacznie mniejszym poziomie niż obecnie. Absolwenci matematyki, myśląc o swojej karierze zawodowej, częściej planowali kierunek nauczycielski lub finansowo-ubezpieczeniowy, co również rozważał Rejewski.

Polecamy e-book Mariusza Gadomskiego – „Kryminalne Wilno”

Marian Rejewski złamał kod, co dalej?

Dokonanie Mariana Rejewskiego było początkiem nowego etapu funkcjonowania Biura Szyfrów i współpracujących z nim osób. Pozostała dwójka kryptologów została dołączona do pracy z bydgoszczaninem. Złamanie szyfru w żadnym razie nie kończyło pracy nad Enigmą. Pozwoliło jednak na odtworzenie ustawień wewnętrznych maszyny, poprzez odwrócenie sposobu jej funkcjonowania i przez to pozwalało wskazać, jak ją rozszyfrować. Następny krok był zatem oczywisty – należało zbudować tę maszynę. W jej budowę zaangażował się bezpośrednio Antoni Palluth, który współpracował z Biurem Szyfrów na długo przed przeniesieniem się do Warszawy trójki kryptologów. Jako współwłaściciel filmy AVA wykonywał dla wojska zlecenia z zakresu łączności radiowej. Jego wiedza techniczna, a także kryptologiczna była bezcenna.

Dla trójki kryptologów kolejny cel działań wydawał się oczywisty – należało systematycznie rozwijać kolejne narzędzia, które pozwoliłyby na przyspieszenie łamania szyfrów Enigmy. Było to o tyle istotne, że Niemcy wcale nie poprzestawali na posiadanym modelu maszyny i systematycznie rozwijali jej możliwości. Osiągali to poprzez dodawanie kolejnych elementów lub zwiększanie liczby wtyczek. Jak zauważył po latach Rejewski:

„Gdybyśmy zabrali się do pracy nie w październiku 1932 roku, ale tylko parę miesięcy później, mielibyśmy dużo większe trudności. Odnosiliśmy nawet wrażenie, że Niemcy stali się od tej pory jacyś nerwowi. Tak jakby intuicyjnie wyczuwali, że coś się stało”.

Liczba narzędzi wypracowanych przez trójkę kryptologów w kolejnych latach była imponująca. Już krótko po złamaniu szyfru przez Rejewskiego, opracowali oni metodę rusztu i cyklometru. Bazując na sporządzonym katalogu, zawierającym wszystkie możliwe ustawienia wirników, ustalili cykle, które będą one generowały. Poszukiwania właściwego rozwiązania za każdym razem ręcznie, byłoby bardzo czasochłonne, ale przy zautomatyzowaniu tego procesu, można było go zdecydowanie skrócić. Wspomniany cyklometr pozwalał na radykalne zmniejszenie liczby dopuszczalnych kombinacji z ponad 17 tys. do nieco ponad 100. Dzięki temu, reszta pracy mogła zostać wykonana już ręcznie.

Największe znaczenie miała tzw. bomba Rejewskiego, która odchodziła od wszystkich stosowanych wcześniej metod stosowanych przez Polaków. Innowacyjność tego rozwiązania polegała na tym, że nie bazowano już na zasadzie algebraicznego podejścia, czyli na cyklach. Działania podejmowane przez bombę charakteryzowały się ujęciem statystycznym. Był to powtórzony klucz depeszy, w którym znak występował zaszyfrowany jako ten sam znak w odległości trzech znaków, tyle tylko, że były to zwykłe statystyczne zjawiska występujące jako naturalne możliwości. Słabość tego podejścia polegała na tym, że płachty Zygalskiego obchodziły całkowicie problem łącznicy, a bomba Rejewskiego była na nią wrażliwa.

Wszystkie wskazane powyżej działania pozwoliły Polakom na skuteczny dekryptaż Enigmy w czasie, kiedy wywiady pozostałych państw europejskich pozostawały bezsilne. Do „przekazania pałeczki w sztafecie” doszło tuż przed rozpoczęciem wojny, tj. w lipcu 1939 roku, kiedy to w podwarszawskich Pyrach spotkały się delegacje polsko-brytyjsko-francuskie. Grupa polskich kryptologów „zagrała w otwarte karty” i przedstawiła wszystkie swoje dokonania, zgromadzoną wiedzę i w prezencie podarowali replikę Enigmy przyjezdnym. Dzięki temu spotkaniu dorobek Polaków mógł być kontynuowały w kolejnych latach wojny.

Dokonanie Mariana Rejewskiego otworzyło nowy etap w historii kryptologii. Od tej pory rozwój tej dziedziny dokonywał się w ramach nauk ścisłych i technicznych. Wiedza i kompetencje w obszarze filologicznym stały się po prostu niewystarczające, aby rozszyfrować treść przesyłanych depesz. W tym sensie postawienie przez kierownictwo Biura Szyfrów na grupę młodych, zdolnych matematyków z Uniwersytetu Poznańskiego było niezwykle odważnym, innowacyjnym i strategicznym działaniem. Pozwoliło ono bowiem na osiągnięcie strategicznej przewagi nad Niemcami w sytuacji ograniczonych zasobów finansowych odradzającego się państwa polskiego. Marian Rejewski w jednym ze swoich ostatnich wywiadów udzielonych dla młodzieżowego czasopisma „Świat Młodych” na pytanie czego uczy nas historia Enigmy po latach odpowiedział: „Dowodzi ona, że zawsze czy to na wojnie, czy w czasie pokoju najwięcej można zrobić dla kraju służąc mu wiedzą i przemyślaną pracą. A po wtóre – dowodzi potęgi matematyki, logiki, precyzji myślenia.”

redakcja: Jakub Jagodziński

Zapisz się za darmo do naszego cotygodniowego newslettera!

Bibliografia:

• Marek Grajek, Enigma. Bliżej prawdy, Wyd. Rebis, Poznań 2007.
• Robert Gawłowski, Jestem tym, który rozszyfrował Enigmę. Nieznana historia Mariana Rejewskiego, Wyd. Episteme, Lublin 2022.
  
• Marian Rejewski, Jak matematycy polscy rozszyfrowali Enigmę, „Roczniki Polskiego Towarzystwa Matematycznego. Seria II: Wiadomości Matematyczne” 1980, t. 23.
  
• Marian Rejewski, Wspomnienia z pracy mej w Biurze Szyfrów Sztabu Głównego w latach 1930-1945, Wyd. Naukowe UAM, Poznań 2021.
  
• Ryszard Woytak, Werble historii, Związek Powstańców Warszawskich w Bydgoszczy, Bydgoszcz 1999.
  
• Wywiad z Marianem Rejewskim, „Świat Młodych”, 22 maja 1979 roku.
  
• Enigma bez tajemnic. 85. Rocznica sukcesu polskich kryptologów, (red.) M. Grajek, Wyd. Adam Marszałek, Toruń 2020.