Вселенная Алана Тьюринга Ходжес Эндрю

Секретная работа в Правительственной школе кодов и шифров в Блетчли Парк

Алан явился в Правительственную школу кодов и шифров (GC&CS), которую эвакуировали в августе в викторианское поместье Блетчли-Парк. Сам Блетчли представлял собой скучный застроенный кирпичными домами городской округ, затерянный среди кирпичных заводов Бакингемшира. Однако он находился в геометрическом центре интеллектуальной Англии, где главная железная дорога, ведущая из Лондона на север, пересекала ветку, соединяющую Оксфорд и Кембридж. Непосредственно на северо-запад от пересечения железных дорог, на небольшом холме, увенчанном древней церковью, и стоял Блетчли Парк.

По железной дороге в Бакингемшир было эвакуировано 17000 детей из Лондона, в результате население Блетчли увеличилось на двадцать пять процентов. «Тем немногим, кто вернулся (в Лондон), – сказал один городской советник, – было бы просто негде остановиться, и они, возможно, оказались самыми умными, вернувшись в свои халабуды». В этих обстоятельствах прибытие нескольких отобранных для работы в Правительственной школе кодов и шифров джентльменов стало причиной небольшой суматохи. Говорили, что когда профессор Эдкок впервые прибыл на станцию, один маленький мальчик закричал: «Я прочту вашу тайнопись, мистер!», приведя его в сильнейшее замешательство. Позднее местные жители жаловались на бездельников в Блетчли-Парке, и даже писали жалобу члену Парламенте. Прибывшие устроились с жильем – в сердце Бакингемшира было несколько небольших гостиниц. Алана разместили в отеле «Краун Инн» в Шенли Брук-Энд, крошечной деревушке в трех милях севернее Блетчли-Парка, куда он каждый день приезжал на велосипеде. Его хозяйка, миссис Рэмшоу, громко выражала свое недовольство тем, что молодой здоровый мужчина не выполняет свой долг. Иногда он помогал ей в баре.

Первые дни в Блетчли-Парке напоминали переехавшую на новое место профессорскую, обитатели которой из-за домашних неурядиц были вынуждены обедать с коллегами, однако изо всех сил старались не жаловаться. Главным был Кинг, из стариков – Нокс, Эдкок и Берч, более молодые Фрэнк Лукас и Патрик Уилкинсон, а также Алан. Вероятно, опыт кейнсианского Кембриджа был полезен для Алана. В частности, у него завязались отношения с известным криптоаналитиком Диллвином Ноксом, которого современники Алана не считали доброжелательным человеком. В течение следующего года туда прибыли еще более шестидесяти специалистов со стороны.

«Чрезвычайный набор позволил вчетверо увеличить численность криптоаналитиков Службы и почти удвоить общее количество криптоаналитиков». Однако лишь трое из этих первых новобранцев были выходцами из научной среды. Кроме Алана это были У. Г. Уэлчмен и Джон Джеффриз. Гордон Уэлчмен с 1929 г. преподавал математику в Кембридже и был на шесть лет старше Алана. Он специализировался на алгебраической геометрии, области математики, широко представленной в Кембридже в те времена, но никогда не привлекавшей Алана, поэтому их пути прежде не пересекались.

В отличие от Алана, Уэлчмен до начала войны не был связан с GC&CS и поэтому ему, как новичку, Нокс поручил анализировать немецкие позывные, используемые частоты и тому подобное. Как выяснилось, это была работа огромной важности, и Уэлчмен быстро поднял «анализ траффика» на новый уровень. Это позволило идентифицировать различные системы ключей «Энигмы». Важность этого открытия заставила GC&CS поновому оценить проблему и возможности ее решения. Однако никто не мог расшифровать сами сообщения. Существовала лишь «малочисленная группа, которую возглавляли гражданские, и она сражалась с «Энигмой» в интересах всех трех Служб». Сначала в составе группы работали Нокс, Джеффриз, Питер Туинн и Алан. Они обосновались в бывшей конюшне поместья и развивали идеи, которыми поляки поделились незадолго до начала войны.

Шифровальное дело в те времена было лишено романтического ореола. В 1939 г. работа шифровальщика, хотя и требовала мастерства, была скучной и монотонной. Однако шифрование являлось неотъемлемым атрибутом радиосвязи. Последняя использовалась в войне в воздухе, в море и на земле, и радиосообщение для одного становилось доступно всем. Поэтому сообщения необходимо было делать неузнаваемыми. Их не просто делали «секретными», как у шпионов или контрабандистов. Засекречивалась вся система коммуникации. А это означало ошибки, ограничения и многочасовую работу над каждым сообщением. Однако другого выбора не было.

Шифры, применявшиеся в 1930-х годах, основывались не на большой математической сложности, а на простых идеях суммирования и замещения. Идею суммирования никак нельзя было назвать новой. Еще Юлий Цезарь скрывал свои послания от галлов, прибавляя число три к каждой букве, так что буква А становилась буквой D, буква В – буквой Е и т. д. Если выразить это точнее, то такой способ суммирования математики называли модулярным суммированием или суммированием без переноса, потому что оно означало, что буква Y становилась буквой В, буква Z становилась буквой С, как если бы буквы располагались по кругу.

Две тысячи лет спустя идею модулярного суммирования фиксированного числа вряд ли можно было бы считать адекватной, однако ничего принципиально отличного от основной идеи придумано не было. Один важный тип шифров использовал идею «модулярного суммирования», но вместо фиксированного числа применялась изменяющаяся последовательность чисел, образующая ключ, который добавлялся к сообщению.

На практике слова сообщения сначала зашифровывались в числа с помощью стандартной книги шифров. Работа шифровальщика заключалась в том, чтобы взять этот «открытый текст», допустим

6728 5630 8923, взять ключ, допустим,

9620 6745 2397 и сформировать зашифрованный текст

5348 1375 0210 с помощью модулярного суммирования.

Чтобы это можно было как-то использовать, законный получатель должен был знать ключ, чтобы вычесть его и получить «открытый текст». Таким образом, должна была существовать система, с помощью которой отправитель и получатель заранее согласовывали ключ.

Одним из способов сделать это стал принцип «одноразовости». Это была одна из немногих рациональных идей, рожденных в области криптографии в 1930-х годах, она же являлась одной из самых простых. Принцип требовал, чтобы ключ был точно в два приема, одна копия передавалась отправителю, вторая – получателю сообщения. Аргумент в пользу безопасности данной системы заключался в том, что она работала абсолютно случайным образом, как при перетасовке карт или бросании костей, и вражескому криптоаналитику было не за что зацепиться.

Предположим, что зашифрованный текст выглядит как «5673», тогда дешифровщик может подумать, что открытый текст будет «6743», а ключ – «9930», или открытый текст будет «8442», а ключ – «7231». Однако проверить эту догадку будет невозможно, также нет причин предпочесть одну догадку другой. Аргумент в пользу системы базировался на полной бессистемности выбора ключа, который мог в равной степени состоять из всех возможных цифр, в противном случае криптоаналитик имел бы причину предпочесть одну догадку другой. И в самом деле, поиск системы в абсолютном хаосе – это работа как для криптоаналитика, так и для ученого.

По британской системе были изготовлены шифровальные блокноты для одноразового использования. Помимо случайного выбора ключа, ни одна из страниц не использовалась дважды, и к блокнотам не имели доступа посторонние, поэтому система была защищена от случайных ошибок и безопасна. Однако она была построена на создании колоссального количества ключей, равного по объему максимуму того, что мог потребовать канал связи. Предположительно, выполнение этой неблагодарной задачи было возложено на женщин из Строительной секции (Construction Section) GC&CS, которую с началом войны эвакуировали не в Блетчли, а в Мэнсфилд Колледж в Оксфорде. Что касается использования системы, то и оно не доставляло большого удовольствия. Малькольм Маггеридж, который работал в секретной службе, считал ее «трудоемкой работой, в которой я всегда был слаб. Во-первых, нужно было вычитать из групп чисел в телеграмме соответствующие группы из так называемого одноразового шифровального блокнота; затем смотреть в книге шифров, что означают получившиеся группы. Любая ошибка в вычитании или, что еще хуже, в вычтенных группах – и все можно выбрасывать. Я пахал до потери пульса, ужасно путался, и если надо было, то начитал все сначала….»

В качестве альтернативы можно было использовать систему шифрования, основанную на идее «замещения». В простейшем виде она применялась для головоломок-криптограмм, которые решали любители «Принстонской охоты за сокровищами». По этой системе одна буква алфавита заменялась другой по заранее определенному принципу, например:

так что слово TURING превращается в VNQOPA. Такой простой или «моноалфавитный» шифр можно было легко разгадать, проверив частоту использования букв, общих слов и т. д. Фактически проблема при решении таких головоломок возникала лишь тогда, когда составитель включал в нее необычные слова вроде XERXES (Ксеркс), чтобы затруднить разгадку. Такая система была слишком примитивной для использования в военных целях. Однако в 1939 г. использовались системы, которые были немногим сложнее. Сложность их заключалась в применении нескольких алфавитных замещений, используемых по принципу ротации или в соответствии с другими несложными схемами. Немногие существовавшие инструкции и учебники по криптологии были, в основном, посвящены таким «полиалфавитным» шифрам.

Немного более сложной была система, в которой шло замещение не отдельных букв, а 676 возможных пар букв. Одна британская шифровальная система тех лет была основана на этом принципе. Она сочетала использование этого принципа и книги шифров. Система использовалась британским Торговым флотом.

Сначала шифровальщик должен был закодировать сообщение кодом торгового флота, например:

Следующим шагом было дополнение до четного числа строк, поэтому шифровальщик добавлял слово, не несущее никакого смысла, например,

Balloon Z J V Y

После этого сообщение нужно было зашифровать. Шифровальщик брал первую вертикальную пару букв, т. е. VC, и искал ее соответствие в таблице буквенных пар. В таблице значилась другая буквенная пара, например, ХХ. Подобным образом шифровальщик заменял все остальные пары букв сообщения.

Добавить здесь особо нечего, за исключением того, что, как и в системе шифрования «с суммированием», процесс был бесполезен в случае, если законный получатель не знал, какая таблица замещения используется. Если, скажем, предварить передачу информацией «Таблица номер 8», то это может позволить криптоаналитику противника собрать и систематизировать сообщения, зашифрованные с использованием той же самой таблицы, и попробовать взломать шифр. Поэтому здесь также использовались некоторые способы сокрытия информации. С таблицами печатался список последовательностей из восьми букв, например, «B M T V K Z M D». Шифровальщик выбирал одну из этих последовательностей и добавлял ее к началу сообщения. Получатель, имевший такой же список, мог видеть, какая таблица используется.

Этот простой пример показывает самый общий принцип. В практической криптографии (что отличает ее от составления отдельных головоломок) часть передаваемого сообщения обычно содержит не сам текст, а инструкции по дешифровке. Такие элементы передачи, которые скрыты в ней, называются индикаторами. В системе с одноразовыми шифровальными блокнотами могут применяться индикаторы, указывающие, какую страницу блокнота следует использовать. Фактически, если все «не разжевано» в полном объеме заранее, детально, если существует малейшая вероятность двусмысленности или ошибки, то в сообщение должен был скрываться какой-нибудь индикатор.

Это, бесспорно, пришло на ум Алану, который, по меньшей мере, с 1936 года размышлял о «самом общем виде кода или шифра». Такая смесь инструкций и данных внутри одной передачи напоминала о его «универсальной машине», которая сначала расшифровывает «номер описания» в инструкцию, а затем применяет эту инструкцию к содержанию ленты-накопителя. На самом деле любая шифровальная система может рассматриваться как «сложный механический процесс» или машина Тьюринга, используя не просто правила сложения и замещения, но и правила того, как найти, применить и передать сам метод шифрования. Хорошая криптография базируется на создании целого свода правил, а не того или иного сообщения. И серьезный криптоанализ предполагает работу по их раскрытию, воссозданию всего механического процесса, проделанного шифровальщиками, с помощью анализа всей массы сигналов.

Возможно, шифровальная система торгового флота и не являлась последним словом с точки зрения сложности, но хорошо функционировала на обычных суда и находилась почти на пределе возможностей ручного метода. Кто угодно мог мечтать о создании более безопасной системы, но если процедура шифрования становилась слишком длинной и сложной, это приводило только к дополнительным задержкам и ошибкам. Однако если использовались шифровальные машины, которые перенимали часть «механической работы» шифровальщика, то ситуация начинала выглядеть совсем по-другому.

В этом отношении Британия и Германия вели симметричную войну, используя очень похожие машины. Фактически каждая немецкая официальная радиопередача была зашифрована с помощью машины «Энигма». Британцы использовали машину «Тайпекс», правда, не настолько широко. Она применялась в сухопутных войсках и в большей части королевских ВВС; министерство иностранных дел и Адмиралтейство сохранили собственные ручные шифровальные системы, основанные на книгах. «Энигма» и «Тайпекс» в равной степени позволили механизировать базовые операции замещения и суммирования таким образом, что появилась возможность начать практическое применение более сложных систем. Они не делали ничего сверх того, что можно было делать с помощью таблиц в книгах шифров, но дали возможность выполнять эту работу быстрее и точнее.

В существовании таких машин не было никакого секрета. О них знали все – по меньшей мере все, кто получил в качестве школьного подарка книгу Роуза Болла «Математические развлечения и опыты» (Mathematical Recreations and Essays) издания 1938 г. В исправленной главе, написанной криптоаналитиком вооруженных сил США Абрахамом Синковым, говорилось о старых металлических решетках, шифрах Плейфера и тому подобных вещах, а также упоминалось, что «относительно недавно были проведены серьезные исследования в области изобретения машин для автоматической шифровки и расшифровки сообщений. Большая их часть использует периодические полиалфавитные системы».

«Периодический» полиалфавитный шифр использует некую последовательность алфавитных замещений и затем повторяет ее. «Новейшие машины приводятся в действие электричеством и во многих случаях период представляет собой огромное число… Эти машинные системы намного более быстры и точны, чем ручные методы. Они могут даже объединяться с печатными и передающими устройствами таким образом, что при шифровке сохраняется запись зашифрованного сообщения и идет его передача; при дешифровке секретное сообщение принимается и переводится, все автоматически. Что касается существующих криптоаналитических методов, то шифровальные системы, полученные из некоторых из этих машин, очень близки к практической неразрешимости».

В базовой машине «Энигма» также не было никаких секретов. Она была представлена на конгрессе Международного почтового союза в 1923 г., вскоре после изобретения. Ее покупали и использовали банки. В 1935 г. британцы создали «Тайпекс», внеся некоторые изменения в конструкцию «Энигмы». Немецкие криптологи, в свою очередь, несколькими годами ранее модифицировали ее несколько другим способом, получив машину, которая, сохранив название «Энигма», оказалась намного более эффективной по сравнению с коммерческим аналогом.

Все это не означало, что немецкая «Энигма», с которой теперь должен был бороться Алан Тьюринг, намного опережала свое время или даже лучшее из того, что могли предложить технологии конца 1930-х годов. Единственной особенностью «Энигмы», которая позволяла отнести ее к двадцатому или хотя бы к концу девятнадцатого столетия, было то, что она «приводилась в действие с помощью электричества». В ней использовались электрические провода, через которые автоматически осуществлялись серии алфавитных замещений, как показано на первом рисунке. Однако «Энигма» будет использоваться в фиксированном положении только для шифрования одной буквы, после чего самый удаленный от середины ротор повернется на одну позицию, создав новые связи между входом и выходом. Это показано на втором рисунке.

Рис. 1. Базовая «Энигма».

Для простоты мы представили на рисунке алфавит только из восьми букв, хотя на самом деле «Энигма» работала с обычным 26-буквенным английским алфавитом. На рисунке показано положение машины в конкретный момент ее работы. Линии обозначают провода, по которым течет ток. Простая система выключателей на входе работает таким образом, что при нажатии клавиши (например, В) ток течет по проводу (на рисунке показан жирной линией) и зажигает лампочку на панели дисплея (в данном случае – под буквой D). Для гипотетической восьмибуквенной «Энигмы» следующее положение будет выглядеть так:

Рис. 2

Для 26-буквенной «Энигмы» роторы имели 26 26 26 = 17 576 возможных положений. Они приводились в действие как в любом арифмометре, когда средний ротор поворачивался на одно деление, когда первый ротор совершал полный оборот, а крайний в направлении внутрь поворачивался на один шаг, когда средний ротор совершал полный оборот. «Рефлектор» же не двигался. На нем были закреплены провода, соединявшие выходы крайнего внутреннего ротора.

Таким образом, «Энигма» была полиалфавитной, с периодом, равным 17 576. Однако это было не «огромное число». На самом деле, для нее требовалась книга размером с арифметические таблицы для всех записанных алфавитов. Этот механизм, в действительности, не был прыжком в новую степень сложности. Роуз Болл в книге, изданной в 1922 г., предупредил (эту книгу Алан изучал в школе): «Часто рекомендуют использовать приборы, создающие шифры, которые меняются или могут меняться постоянно и автоматически… но следует принимать в расчет риск попадания таких приборов в руки посторонних. Поскольку в равной степени хорошие шифры можно создавать без помощи механических средств, я не думаю, что их применение можно рекомендовать».

Однако то, что создано с помощью машины, с легкостью может быть уничтожено с помощью машины. Вся сложность «Энигмы», какой бы совершенной машина ни была, становится бесполезной, как только она создает шифр, который может взломать противник, получивший в свое распоряжение копию машины. Она может создавать лишь иллюзию безопасности.

Конструкция «Энигмы» вовсе не была настолько продвинутой. Работавший на ней шифровальщик попрежнему выполнял нудную и занимающую много времени работу, отмечая, под какой буквой загорелась лампочка, и записывая ее на бумаге. Не существовало также автоматической печати и передачи сообщений. Их надо было передавать с помощью азбуки Морзе. Медлительную машину никак нельзя было считать оружием блицкрига, по технической сложности она не превосходила электрическую лампочку.

С точки зрения криптоаналитика, тем не менее, физические затраты шифровальщика и физическая конструкция машины значения не имели. Значение имело логическое описание – точно также как в машине Тьюринга. Все самое важное в «Энигме» содержалось в ее «таблице», списке ее положений и того, что она делает в каждом положении. И с точки зрения логики, действие «Энигмы» в любом данном конкретном положении имело очень специфическое свойство. Это была «симметричность», обусловленная «отражающей» природой машины. Для любой «Энигмы», в любом положении, истиной являлось то, что буква А при шифровке становится буквой Е, и затем в том же положении буква Е будет зашифрована как буква А. Алфавиты замещения, получающиеся из положения «Энигмы», всегда будут свопингами (обмен страниц данных между оперативной памятью и жестким диском для работы механизма виртуальной памяти. – Ред.).

Для гипотетической 8-буквенной машины в положении, показанном на первом рисунке, замещение будет выглядеть так:

Для машины в положении, показанном на втором рисунке, замещение будет следующим:

Это можно записать в виде свопингов: как (AE) (BD) (CG) (FH) в первом случае и как (AE) (BF) (CG) (DH) во втором случае.

У этого свойства «Энигмы» было практическое преимущество. Оно заключалось в том, что операция дешифровки была идентична операции шифровки. Получатель сообщения должен был лишь настроить машину точно таким же образом как отправитель, и загрузить зашифрованный текст. На выходе он получал расшифровку. Поэтому не было необходимости встраивать в машину режимы «шифровки» и «расшифровки», что делало ее работу менее подверженной ошибкам и путанице. Однако в этом же крылась и важнейшая уязвимость «Энигмы» – замещения всегда были именно особого вида, при этом буква не могла быть зашифрована самой собой.

Такова была базовая структура «Энигмы».

Но машины, использовавшиеся в военных целях, были гораздо сложнее. Начать с того, что три ротора не были жестко зафиксированы и могли сниматься и располагаться в любом порядке. До конца 1938 г. в машине было только три ротора, которые можно было располагать шестью способами. В этом случае машина предлагала 6 17 576 = 105 456 различных буквенных замещений.

Однако более важной и сложной особенностью машины было подключение коммутационной панели. Это было самое важное отличие военной «Энигмы» от коммерческой, и оно очень нервировало британских аналитиков. Она обладала эффектом автоматически выполнять дополнительные свопинги, как перед входом в роторы, так и после выхода из них. Технически это выполнялось втыканием штепселей, укрепленных на концах каждого провода в панель с 26 отверстиями, как на телефонном коммутаторе. Для достижения необходимого эффекта требовались искусные электрические соединения и двужильные провода. До конца 1938 г. для немецких шифровальщиков-пользователей «Энигмы» считалось обычным делом иметь всего шесть или семь пар букв, соединенных подобным способом.

Таким образом, если роторы и рефлектор базовой машины были установлены так, что замещение выглядело как

А 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

C O A I G Z E V D S W X U P B N Y T J R MH K L Q F,

а провода коммутационной панели были установлены так, что соединяли пары

(AP) (KO) (MZ) (IJ) (CG) (WY) (NQ),

то в результате нажатия клавиши А электрический ток тек по проводу к букве Р, затем через роторы к букве N, затем по проводу – к букве Q.

Из-за симметричного использования коммутационной панели перед и после прохождением тока через роторы сохранялись самоинверсный характер базовой «Энигмы» и свойство каждой буквы никогда не шифроваться самой в себя. Если буква А зашифровывалась в букву Q, и, следовательно, при том же положении машины буква Q зашифровывалась в букву А.

Поэтому коммутационная панель не оказала влияния на этот полезный – но опасный – аспект базовой «Энигмы». Однако она же очень сильно увеличила огромное количество позиций «Энигмы». Существовало 1 305 093 289 500 способов соединения семи пар букв на коммутационной панели, для каждого из 6 17 576 позиций роторов.

По-видимому, немецкие власти поверили в то, что эти изменения коммерческого варианта «Энигмы» очень сильно приблизили ее к рубежу «практической неразрешимости (невозможности расшифровки)». И все же, когда Алан 4 сентября присоединился к команде Блетчли, он обнаружил, что там все гудит от открытий, сделанных польскими криптоаналитиками. Ощущения были свежими и новыми, потому что технические материалы прибыли в Лондон только 16 августа. А в них указывались методы, с помощью которых поляки в течение семи лет расшифровывали сообщения, зашифрованные «Энигмой».

Во-первых, и это было обязательное условие, поляки сумели выяснить наличие проводов, соединенных с тремя роторами. Знать, что немцы используют машину «Энигма» – это одно, но узнать о наличии специальных проводов – это совсем другое дело. Сделать это в мирном 1932 году было настоящим подвигом. Это произошло благодаря усилиям французских спецслужб, чьи шпионы в сентябре и октябре 1932 г. добыли копию инструкций по применению машины. Инструкцию они передали полякам и затем – британцам. Разница заключалась в том, что в польском департаменте работали трое энергичных математиков, которые смогли использовать полученные документы, чтобы узнать о проводах.

Гениальные наблюдения, остроумные предположения и использование элементарной теории групп позволили понять, что в машине используются провода, и понять структуру рефлектора. Поняв все это, польские математики догадались, каким образом буквы на клавиатуре связаны с механизмом шифровки. Они могли быть соединены в полном беспорядке, чтобы внести дополнительную сложность в конструкцию машины. Однако поляки догадались и позднее убедились в том, что конструкция «Энигмы» не предусматривает эту потенциальную свободу. Буквы соединялись с ротором в алфавитном порядке. В результате поляки создали логическую, но не физическую копию машины и получили возможность использовать это обстоятельство.

Они смогли сделать эти наблюдения, только поняв очень специфический способ использования машины. Применяя этот метод, они продвинулись в направлении регулярной расшифровки материалов, зашифрованных с помощью «Энигмы». Они не сломали машину; они победили систему.

Базовый принцип использования «Энигмы» заключался в том, что ее роторы, кольца и коммутационная панель устанавливались определенным образом, затем осуществлялась шифровка сообщения, и после того, как это было сделано, роторы автоматически поворачивались на шаг. Однако для того, чтобы такая система связи функционировала, получатель должен был знать первоначальное положение машины. В этом заключалась фундаментальная проблема любой системы шифрования. Недостаточно было иметь саму машину, должен был также существовать согласованный и постоянный метод ее использования. Согласно методу, который применяли немцы, первоначальное положение машины частично определялось во время ее использования шифровальщиком. При этом неизбежно применялись индикаторы, и именно с помощью системы индикаторов полякам удалось добиться успеха.

На всю работу у поляков ушел год, результаты ее были занесены в картотеку. Но после этого детективная работа была фактически механизирована. Для определения комбинации длин циклов, которые соответствовали обмену шифрованными сообщениями за день, требовалось всего 20 минут поиска в картотеке. В результате аналитики идентифицировали позиции роторов, в которых те находились во время шифровки шести букв индикаторов. Имея эту информацию, аналитики могли вычислить все остальное и прочитать дневную шифропереписку.

Это был элегантный метод, но его недостаток заключался в том, что он полностью зависел от конкретной системы индикаторов. И это не могло продолжаться долго. Сначала у поляков перестала получаться расшифровка сообщений, зашифрованных «Энигмой», применяемой в германском военноморском флоте, и «… с конца апреля 1937 г., когда немцы изменили военно-морские индикаторы, они (поляки) смогли прочитать только военно-морскую переписку за период с 30 апреля по 8 мая 1937 г., и ту лишь в ретроспективе. Более того, этот небольшой успех не оставил им никаких сомнений в том, что новая система индикаторов сделала «Энигму» намного более безопасной…»

Затем, 15 сентября 1938 г., в тот день, когда Чемберлен прилетел в Мюнхен, произошла более серьезная катастрофа. Немцы изменили все остальные свои системы. Изменения были незначительны, но это означало, что в течение одной ночи все занесенные в каталог длины циклов стали совершенно бесполезны.

В новой системе базовая настройка (ground settings) больше не устанавливалась заранее. Теперь она выбиралась шифровальщиком, который таким образом должен был передать ее получателю. Это делалось простейшим способом – она передавалась как есть.

Безопасность этого метода базировалась на том, что установки колец менялись день ото дня.

В этом случае возникало слишком много возможных вариантов. Тогда польские математики пошли на радикально новый шаг. Они решили перебирать позиции роторов каждый раз заново, не делая каталоги заранее. Но это должен был делать не человек. Работа должна была выполняться машинами. К ноябрю 1938 г. они построили такие машины – фактически их было шесть, по одной на каждый возможный способ расположения роторов. Во время работы машины громко тикали, поэтому их назвали «Бомбами». В «Бомбах» использовалась электрическая схема «Энигмы». В ней применялся электрический метод распознавания обнаруженных «совпадений».

Однако едва поляки оснастили свои «Энигмы» электромеханической системой, как новое осложнение свело на нет их усилия. В декабре 1938 г. количество роторов в немецких «Энигмах» было увеличено с трех до пяти. Вместо шести возможных вариантов расположения роторов их число выросло до шестидесяти. Польские аналитики не испытывали недостатка в предприимчивости и преуспели в разработке новой системы расположения проводов благодаря ошибкам криптографов самозваной немецкой службы безопасности СД. Однако арифметика здесь была простой. Вместо шести «Бомб» теперь нужно было иметь шестьдесят! Вместо шести комплектов перфорированных листов теперь требовалось шестьдесят! Поляки проиграли. Так складывалась ситуация в июле 1939 г., когда британская и французская делегации прибыли в Варшаву. У поляков не было технических ресурсов для дальнейших разработок.

Так выглядела история процесса, которую услышал Алан. Сам процесс застопорился. И англичанам пришлось столкнуться с проблемой, которую поляки считали неразрешимой: «Вскоре после того как различные документы, предоставленные поляками – а именно, детали электропроводки – прибыли в GC&CS, появилась возможность расшифровать старые сообщения, ключи к которым были взломаны поляками, но более новые сообщения так и остались нерасшифрованными».

Требовалось предложить что-то совершенно новое. И именно в этот момент Алан впервые сыграл решающую роль.

Открытие было сделано далеко не сразу, и оно не было плодом раздумий и усилий одного человека. К его авторам, в первую очередь, следует отнести двух человек: Алан и Гордон Уэлчмен контролироваи разработку изделия, которое позже стало известно как «британская Бомба».

Новая машина, как ее видел Алан, была намного более амбициозной, требовала наличия проводки для имитации «включений» от гипотетической коммутационной панели и средств распознавания не только простых соответствий, но и появляющихся противоречий.

Это было начало, и оно стало первым успехом Алана. Подобно большинству научных исследований военного времени, идея не требовала самых совершенных знаний. Скорее здесь была нужна квалификация такого же уровня, что и при проведении перспективных исследований, но применяемая при решении более простых проблем. Идея автоматизации процессов была достаточно известна в двадцатом веке. Ей не был нужен автор «Computable Nambers». Но его серьезный интерес к математическим (вычислительным) машинам, его увлеченность идеей работы как машина, были очень важны.

Алан смог реализовать свою идею в виде конструкции новой «Бомбы» в начале 1940 г. Она была запущена в производство, причем работа шла со скоростью, которую невозможно было представить в мирное время. Выпуском руководил Гарольд «Док» Кин на заводе компании «British Tabulating Machinery» в Летчуорте. Раньше здесь выпускали офисные счетные машины и сортирующие устройства, в которых реле выполняли простейшие логические функции, например, суммирование и распознавание. Теперь задачей завода был выпуск реле, выполняющих переключение «Бомбы» в случае «распознавания» позиции, где есть соответствие, и остановку машины. И снова Алан оказался тем самым человеком, который понял, что необходимо сделать. Сказался его необычный опыт знакомства с релейными множителями, который помог вникнуть в проблему выполнения логических манипуляций в такого рода технике. Возможно, в 1940 г. не было никого, кто мог бы контролировать эту работу лучше его. Надежда вскоре оправдалась: «В конце года, – говорится в отчетах GC&CS, – наш эмиссар вернулся с важнейшей новостью о том, что шифр взломан (28 октября, Грин) на … листах, которые он привез с собой. Мы немедленно приступили к работе над ключом (25 октября, Грин)…; впервые шифр «Энигмы», использованный в военное время, был взломан в январе 1940 г.». В отчете GC&CS далее говорится: «Внесли ли немцы изменения в свою машину на Новый год? Пока мы ждали … было взломано еще несколько шифров 1939 г. Благоприятный день, наконец, настал… Листы были наложены…и «Красный» (шифр) от 6 января был взломан. Вскоре последовали другие шифры…»

Счастье улыбнулось британцам. Англичане использовали и другие методы – алгебраические, лингвистические, психологические. Но это всегда было очень сложно, потому что правила постоянно менялись, а они должны были действовать максимально быстро, чтобы не отставать. Они держались изо всех сил, стоило им отстать на несколько месяцев, и они бы не смогли догнать немцев. Весной 1940 г. положение было особенно шатким, они держались на находчивости и интуиции.

Догадываться и надеяться – это самая полная характеристика действий британцев. Правительство немногим лучше общественности понимало в том, что надо делать, чтобы выиграть войну, и что вообще происходит.

Кроме того, оказалось, что шифровки люфтваффе, на прочтение которых в Блетчли потратили столько времени и сил в марте 1940 г., состоят, в большинстве своем, из детских стишков, отправленных в качестве тренировки. Даже там, где аналитики были заняты захватывающей работой, часто ощущалось чувство оторванности от жизни и разочарования. То же самое было в Кембридже. Алан вернулся туда на время увольнения, чтобы поработать над некоторыми математическими проблемами и повидаться с друзьями. В Кингс-колледж им пришлось провести некоторое время в бомбоубежище, но бомбежка так и не началась. Три четверти детей, эвакуированных из Кембриджа, вернулись домой к середине 1940 г.

Черчилль про Алана Тьюринга: «Это призовой гусь!»

Однако к Рождеству война не закончилась. 2 октября 1939 года Алан воспользовался правом временно (до окончания войны) приостановить свою работу в качестве преподавателя. И хотя его курс по основаниям математики значился в списке лекций, он так и не был прочитан. Шла русско-финская война. Однажды на вечеринке в комнате Патрика Уилкинсона Алан познакомился со студентом-третьекурсником Робином Гэнди, который изучал математику и добросовестно пытался защищать идеи коммунистической партии. Лозунг «Руки прочь от Финляндии» был настоящей демагогией, которую Алан презирал, но Робин Гэнди ему нравился, и вместо того, чтобы ссориться с ним, он, задавая вопросы, по-сократовски привел его к противоречию.

Единственной реальной вещью даже во время «странной войны» был конфликт на море. Как и в годы Первой мировой войны, островное положение Британии было одновременно ее силой и слабостью. Война с Британией означала атаку на мировую экономику. Одна треть мирового торгового судоходства приходилась на Британию. Вряд ли существовал какой-либо вид сырья, кроме каменного угля и кирпичей, в котором Британия была бы независима от ввоза из-за границы. Несмотря на блокаду, Германия могла выжить, привлекая природные и человеческие ресурсы из Европы. Выживание Британии зависело исключительно от безопасности океанского судоходства. В этом заключалось чудовищное неравенство. Именно война на море стала «епархией» Алана.

В начале 1940 г. «Энигмы» были распределены между ведущими криптоаналитиками, которые заняли домики, разбросанные на территории поместья Блетчли. Уэлчмен взял на себя «Энигмы» вермахта и люфтваффе и занял домик № 6, к нему присоединились новобранцы. Диллвин Нокс взял себе итальянскую «Энигму» и «Энигму», которую использовала немецкая СД. Ему тоже дали новобранцев. Эти системы, которые не имели коммутационных панелей, лучше сочетались с его психологическими методами. А Алан в домике № 8 приступил к работе с «Энигмой» германского военно-морского флота. В остальных домиках разместились секции перевода и интерпретации выходных сигналов. В домике № 3 перерабатывали материалы по вермахту и люфтваффе, которые выдавала бригада из домика № 6, а военно-морские сигналы интерпретировала группа в домике № 4, которой руководил Фрэнк Берч.

Вероятно, Алану было мало что известно об обстановке, в которой он работал. А она была не очень вдохновляющей. Он работал на Адмиралтейство, которое с огромной неохотой передало военно-морской криптоанализ в ведение GC&CS. Оно традиционно стремилось к автономии. Руководя крупнейшим флотом мира, оно полагало, что может вести военные действия самостоятельно. Однако оно не усвоило урок, согласно которому флоты полагаются не только на силу, но и на информацию, потому что орудия и торпеды бесполезны, если их не применять в нужное время в нужном месте.

Отдел военно-морской разведки (Naval Intelligence Division, NID) был создан только во время Первой мировой войны, а в мирное время он был ужат до размеров, достойных романов Кафки.

К сентябрю 1939 г. новый глава отдела Норман Деннинг сумел несколько улучшить ситуацию. Он ввел картотеки вместо книг учета, установил прямую телефонную связь с Ллойдом, и оборудовал Зал слежения, где можно было отслеживать и обновлять местоположение торговых судов. Контакты с GC&CS были не такими успешными. Фактически к криптоаналитической организации, после Первой мировой войны перешедшей под эгиду Форин-Офис, относились, скорее, как к врагу. Деннинг пытался вернуть ее под контроль Адмиралтейства вплоть до февраля 1941 г.

Правда, дальновидный Деннинг сумел установить правило, согласно которому новая подсекция NID, Оперативный разведывательный центр (ОРЦ), должен был получать и координировать информацию из всех источников. Это был настоящий прорыв. Перед войной штат ОРЦ составлял 36 человек. Им нужно было решить множество проблем, но главная проблема 1939 г. заключалась в том, что у них не было информации, которую нужно было координировать.

Самолеты Берегового командования время от времени засекали немецкие подлодки, и командование Королевских ВВС убедили информировать Адмиралтейство, когда такие случаи имели место. Авиаразведка ограничивалась тем, что нанимала гражданских пилотов фотографировать немецкую береговую линию. Информация от агентов в Европе была «скудной». «Самые полезные сведения поступали от одного дилера черного рынка в шелковых носках, у которого были связи в Почтовом управлении германского военно-морского флота. Время от времени он мог сообщать почтовые адреса определенных кораблей. Таким образом добывалась фрагментарная информация об их местонахождении». Когда в ноябре 1939 г. был потоплен корабль «Равалпинди», Адмиралтейство было не в состоянии выяснить даже класс судна, ответственного за эту трагедию.

Вплоть до начала войны в «военно-морской подсекции Германской секции GC&CS, в штате которой в мае 1938 г. числились один офицер и один клерк, по-прежнему не было криптоаналитиков. В этом заключалась одна из причин того, почему никто даже не попытался ответить на немецкий вызов. Теперь, после поступления помощи от поляков и почти готовой «Бомбы», перспективы выглядели получше, но общая картина была очень мрачной.

Чтобы добиться хоть какого-нибудь прогресса, Алану было нужно что-то большее. «Начиная с декабря 1939 г. GC&CS ставило Адмиралтейство в известность о срочности выполнения этого… требования, но у Адмиралтейства было мало возможностей выполнить его. Однако война (по меньшей мере, на море) продолжалась, и это означало, что немецкое командование должно было учитывать вероятность попадания самой машины «Энигма» в руки противника. Дела обстояло именно так. Открытия поляков лишь дали GC&CS возможность начать работу в этом направлении семь месяцев назад, потому что «три входных колеса «Энигмы», были добыты у экипажа немецкой подлодки U-33 только в феврале 1940 г.». Однако все это «не давало оснований для дальнейшего продвижения». Наличие используемой немецким военноморским флотом шифровальной машины хоть и было необходимо, но далеко недостаточно. Если бы германский флот использовал свою машину «более внимательно», то его шифры были менее прозрачными, чем дурацкие повторяющиеся тройки, которые использовали поляки. А скудный поток шифровок в мирные дни давал слишком слабую основу для плодотворной попытки взлома шифра.

Затем война на море распространилась на сушу, нападение Германии на Норвегию опередило планы англичан. Англо-французской реакции совсем не способствовал тот факт, что немецкая криптоаналитическая служба (Beobachter Dienst) смогла прочитать целый ряд шифрованных сообщений. В конце кампании командующий флотом метрополии жаловался, что «очень обидно, что противник всегда знает, где находятся наши корабли, в то время как мы узнаем, где находятся его основные силы лишь тогда, когда они топят один или несколько наших судов». Во время окончательного отступления из Нарвика 8 июня британский авианосец «Глориос» был потоплен немецкими линкорами «Шарнхорст» и «Гнейзенау». В ОРЦ не знали о положении «Глориос», не говоря уже о немецких кораблях, и узнали о его потоплении только из победных донесений, переданных открытым текстом.

События в Норвегии перевели Блетчли-Парк в состояние войны, потому что в ходе кампании удалось «вручную» взломать главный шифр люфтваффе и общий шифр, которыми пользовали другие рода войск. Это в значительной степени помогло получить информацию о передвижении немецких войск. Что касается флота, то в домике № 4 смогли добиться прогресса в изучении шифросообщений, который мог бы оказаться полезным в событиях с авианосцем «Глориос». Однако система, при которой эта информация могла бы быть использована, отсутствовала. Да и ситуация в Норвегии складывалась так, что большой пользы открытия, сделанные в Блетчли-Парк, принести уже не могли. Однако теперь ОРЦ был обязан обратить внимание на Блетчли. Там осознали отчаянную нужду в реорганизации системы военно-морской разведки. «В самом начале кампании Адмиралтейство полностью нас игнорировало. Когда оно отдавало приказы, которые привели к первому сражению за Нарвик 9 апреля, то было уверено, что туда прибыл один германский корабль, в то время как туда прибыл отряд из десяти эсминцев. Приказ Адмиралтейства основывался на сообщениях прессы».

И в такой ситуации волшебный шанс, который мог бы очень помочь работе Алана над военно-морской «Энигмой», был упущен по глупости:

«26 апреля корабль военно-морского флота захватил немецкий патрульный катер VP2623, совершавший переход их Германии в Нарвик, и нашел там несколько документов… Но их могло бы быть намного больше, если бы VP2623 не был бы ограблен досмотровой группой до начала тщательного обыска. Адмиралтейство тут же отдало приказ, призванный предупредить проявления такой вопиющей халатности в будущем. Фактически найденные документы, дали возможность получить некоторую информацию об уровне потерь, полученных основными немецкими силами во время Норвежской кампании. Расшифровки не представляли большого оперативного интереса.

Захват шифровального оборудования ожидался и был разрешен, а вот получить тончайшие, растворимые в воде страницы текущих инструкций по применению машины – это совсем другое дело.

Тем временем работа над «Энигмой» люфтваффе, которая принесла успех Блетчли в начале 1940 г., начала давать первые плоды. Именно тогда началось «боевое» применение первых «Бомб», в мае 1940 г. – прототипа Тьюринга, а после августа – машины с диагональной доской. Естественно, машины «сильно повысили скорость и регулярность, с которыми специалисты GC&CS взламывали ежедневно меняющиеся шифры «Энигмы»». «Бомбы» были установлены не в Блетчли, а в разных удаленных пунктах вроде Гейхерст Мэнор, затерянного в самом дальнем уголке Бакингемшира. Их обслуживали дамы из Женской службы военно-морского флота, которые не знали, что они делают, и не спрашивая о причинах, «загружали» роторы и звонили аналитикам, чтобы сообщить об остановке машины. «Бомбы» были по-своему красивы, издавая звуки подобные стуку тысячи иголок швейных машинок – это работали релейные переключатели.

Армейские офицеры, служившие в Блетчли, были очень впечатлены работой «Бомб». Офицер разведки Ф. У. Уинтерботам назвал ее «Восточной богиней, которой суждено стать оракулом Блетчли». Об «оракуле» говорили и в ОРЦ. Такое определение забавляло Алана, потому что он тоже представлял себе оракула, дающего ответы на неразрешимые вопросы.

Когда в полдень пришло сообщение о перемирии (Германии и Франции), свободные от службы аналитики играли в шары в Блетчли-Парк с присущим англичанам хладнокровием. Громкие слова были теперь бесполезны. В ближайшие месяцы глазами и ушами британцев стали радары, хотя в конце года «жемчужины» информации, полученные из шифровок «Энигмы», позволили найти разгадку навигационных лучей люфтваффе.

Если опасность прямого вторжения на Британские острова схлынула, то удары по морским коммуникациям угрожали полностью прервать связи Британии с внешним миром. В первый год войны потопление корабля немецкой подлодкой не считалось доминирующей проблемой. Более существенным были ликвидация торговых флотов оккупированных и нейтральных государств, прекращение торговли через Ла-Манш и в Средиземноморье, а также снижение способности британских портов и транспортной системы страны переработать прибывающие грузы.

Однако с конца 1940 г. положение начало меняться. Британский торговый флот должен был доставлять грузы на остров, отделенный всего лишь 20 милями водного пространства от войск противника, и делать это, следуя тысячи миль по кишащему вражескими подлодками морю. Британия должна была поддерживать деятельность своей экономики, от которой зависели сотни миллионов людей по всему миру и одновременно вести войну. Ей пришлось воевать с Италией на Ближнем Востоке, который был теперь также далек от нее, как Новая Зеландия. Уроки 1917 г. были усвоены, и с самого начала войны британцы ввели систему конвоев. Однако испытывавший огромные нагрузки военно-морской флот не мог сопровождать конвои вглубь Атлантики. В этот раз Германия в течение нескольких недель достигла того, чего не смогла добиться в течение четырех лет с помощью пулеметов и горчичного газа. Теперь базы немецких субмарин расположились на французском побережье Атлантики.

Лишь один фактор был за то, что вероятность немецкой победы на море не так велика, как кажется. Строительство подводного флота, показавшего феноменальные успехи в 1917 г., до 1939 г. практически не велось. Блеф под Данцигом означал, что Гитлер ввязался в войну, имея менее шестидесяти субмарин под командой Деница. Из-за близорукой стратегии немецкого руководства численность подлодок находилась примерно на том же уровне до конца 1941 г. Хотя резкий рост числа успехов немецких подводников после падения Франции внушал тревогу, сам по себе он не мог считаться катастрофическим для Британии.

Чтобы сохранять способность вести войну, Британия должна была импортировать тридцать миллионов тонн различных товаров в год. Для этого она располагала флотом общим водоизмещением тринадцать миллионов тонн. В течение года, начиная с июня 1940 г. немецкие субмарины в среднем ежемесячно топили корабли общим водоизмещением 200 000 тонн. Такие потери можно было бы возместить. Но все понимали, что если численность подлодок вырастет в три раза, и количество потопленных кораблей вырастет в той же пропорции, то это приведет как к краху морских перевозок, так и к невосполнимым потерям кораблей. В течение своего срока службы каждая подлодка топила более двадцати кораблей, и противопоставить этому было нечего до тех пор, пока она оставалась невидимой. Это было скорее логическое, чем физическое преимущество подводной лодки. Огромная ошибка немцев заключалась в том, что они не смогли использовать это свое преимущество над единственным оставшимся противником и дали ему время, чтобы нивелировать его с помощью новых средств получения информации и коммуникации. К сонару присоединились радиопеленгатор и радар. Работа команды из домика № 8 все еще сильно отставала.

Алан начал исследование сообщение военно-морской «Энигмы» самостоятельно, затем к нему на время присоединились Питер Туинн и Кендрик. Техническую работу выполняли женщины. В июне 1940 г. к группе присоединился новый математик: Джоан Кларк, один из нескольких сотрудников «уровня профессора» женского пола (именно ей Алан впоследствии сделает предложение, которое будет отвергнуто, о чем мы рассказывали выше. – Ред.). Руководство гражданской службы упрямо противилось принципу равной оплаты труда и предоставления женщинами равных должностей с мужчинами. Поэтому Джоан Кларк пришлось повысить до неприметной должности «лингвиста», которую довоенный истэблишмент зарезервировал для женщин. Трэвис также вел переговоры о переводе ее на должность офицера Женской службы военно-морского флота, где ей могли платить больше. Но в самом домике доминировала более прогрессивная атмосфера Кембриджа. Джоан Кларк пригласил в Блетчли Гордон Уэлчмен, который был ее преподавателем по проективной геометрии. Алан познакомился с ней в Кембридже.

Таким образом, летом 1940 г. Алан Тьюринг оказался в положении, когда он мог говорить людям, что им следует делать. Это случилось с ним впервые после окончания школы. С другой стороны, в отличие от школы, ему впервые пришлось контактировать с женщинами.

Остаток 1940 г. не принес больших успехов с «Энигмой». Апрельский захват немецкой подлодки дал немного, но хотя бы кое-что.

В течение мая 1940 г. аналитики GC&CS смогли прочитать зашифрованные «Энигмой» сообщения за шесть дней предыдущего месяца. Это дало важную дополнительную информацию об организации системы радиосвязи и шифрования германского военно-морского флота. GC&CS смогла подтвердить это, хотя немцы прибегали к простым ручным кодам и шифрам для легких кораблей, судоверфи и торгового судоходства. Однако части кригсмарине (официальное название германских военно-морских сил в эпоху Третьего рейха. – Ред.), даже самые маленькие, всегда использовали «Энигму». GC&CS установило также, что они используют только два шифра «Энигмы» (Внутренний и Внешний), и что подводные лодки и надводные корабли используют одни и те же шифры, переходя на Внешний шифр только во время операций в дальних водах.

В оставшиеся месяцы 1940 г. удалось прочитать сообщения только за пять дней в апреле и мае, и «дальнейшая работа также подтвердила худшие опасения GC&CS о трудности взлома даже Внутреннего шифра, который использовался для зашифровки 95 процентов сообщений, передаваемых германским военно-морским флотом». Работа группы Алана показала, что они не могут рассчитывать на успех без новых захватов (инструкций или шифровальных машин). Но пока они ждали, Алан не сидел без дела. Он разработал математическую теорию, которая потребуется для их использования. Теория шла намного дальше, чем постройка «Бомбы».

Изучая поток зашифрованных сообщений, опытный глаз может сказать, что такие-то вещи «кажутся вероятными», но сейчас, когда целью является серийное производство, необходимо перевести зыбкие, интуитивные оценки в нечто более точное и механистическое. Основа психического аппарата, необходимая для этого, была создана в восемнадцатом столетии, хотя это было ново для GC&CS. Английский математик Томас Байес понял, как описать математически концепцию «обращенной вероятности» – это термин для того, чтобы переставить местами причину и следствие – по известному факту вычислить вероятность того, что следствие было вызвано данной причиной.

Основная идея представляет собой не что иное, как простой расчет «вероятности» причины, который люди постоянно применяют, даже не задумываясь об этом. Классическое представление его выглядит так: предположим, что у нас есть два одинаковых ящика, в одном находятся два белых и один черный шар, в другом – один белый и два черных шара. Затем нужно угадать, в каком ящике находится какой набор шаров. Допускается даже эксперимент – можно сунуть руку в каждый из ящиков и вынуть по шару (конечно, не заглядывая внутрь). Если вынимается белый шар, то здравый смысл подсказывает, что два раза более вероятнее, что он вытащен из ящика с двумя белыми шарами, чем из второго ящика. Теория Байеса дала точный расчет этой идеи.

Одна из особенностей этой теории заключалась в том, что она опиралась не на происходящие события, но на изменения отношения. На самом деле было очень важно помнить о том, что эксперименты могут только создать относительные изменения «вероятности», но не абсолютные значения. Сделанный вывод всегда будет опираться на априорную вероятность, которую экспериментатор держал в уме в начале эксперимента.

На практике выходило так: когда шифровальщики думали, что ключ, присутствующий в тексте, «вероятно», верен, или одно сообщение было, «вероятно», передано дважды, иди что одни и те же настройки были, «вероятно», использованы дважды, или что какой-то ротор – крайний в ряду, можно было проверить вероятность суммированием полученных значений данных рациональным способом. Сэкономленный на этом час равнялся часу, в течение которого субмарина проходила шесть миль, гонясь за конвоем.

Идеи Алана Тьюринга начали превращаться в рабочую систему. В центре ее была «Бомба», попрежнему стрекотали машины, пробивающие перфорации в картах, «девушки из большой комнаты» работали на производственной линии. Все этого делало «игру в угадайку» настолько эффективной и быстрой, насколько это позволяли разработанные наскоро методы.

Первый запланированный захват был осуществлен 23 февраля 1941 г. во время рейда на Лофотенские острова у побережья Норвегии. Это значило, что кто-то погиб за инструкции к «Энигме», в которых нуждался Алан: немецкий вооруженный траулер «Кребс» был выведен из строя, его капитан был убит, не успев уничтожить до конца секретные документы. Оставшиеся в живых покинули корабль. Было найдено достаточно материалов для того, что команда из домика № 8 прочитала все шифровки военно-морского флота за февраль 1941 г. и за разные даты, начиная с 10 марта.

Отставание во времени, по мнению специалистов по анализу информации, было устрашающим. Сообщения по линии военно-морского флота, в отличие от большей части информации, поступавшей из других источников, содержали данные первоочередной важности. В одном из них, расшифрованном первым, говорилось: «Военно-морской атташе в Вашингтоне сообщает конвой рандеву 25 февраля в 200 морских милях восточнее острова Сейбл. 13 грузовых судов, 4 танкера 100000 тонн. Груз: детали к самолетам, детали машин, грузовики, боеприпасы, химикаты. Вероятный номер конвоя НХ 114».

Но 12 марта, когда сообщение было расшифровано, было уже слишком поздно что-то делать. Оставалось только узнать, откуда военно-морской атташе так много знает. Два дня спустя люди Тьюринга прочитали шифровку от Деница:

«От кого: адмирал, командующий подводными силами. Эскорт для U69 и U107 будет в пункте 2 1 марта в 0800».

Двумя неделями ранее эта информация очень пригодилась бы в Зале слежения – если бы было известно, где расположен пункт 2. Нужно было накопить информацию, чтобы суметь решить такие проблемы с анализом.

Массив информации за март 1941 г. взломать не удалось. Но затем к команде домика № 8 пришел триумф: она дешифровала апрельский траффик, не дожидаясь новых захватов инструкций. Сообщения за апрель и май были взломаны «криптоаналитическими методами». Они, наконец, начали взламывать систему. Группа из домика № 4 могла теперь взглянуть противнику в глаза, расшифровав сообщения такого рода:

«От: Центр оперативной разведки ВМС Ставангер

Кому: Адмирал Западного побережья

[24 апреля; дешифровано 18 мая]

Доклад противника Офицер G и W

Высшее военно-морское командование (Первый оперативный дивизион), телеграмма № 8231/41 Захвачены шведские рыбацкие суда:

1. Оперативный дивизион считает, что задачей шведских рыбацких судов было получение информации о минах в интересах Британии.

2. Удостоверьтесь в том, что ни Швеция, ни другое иностранное государство не знают о захвате. Должно создаться впечатление, что корабли затонули, попав на мины.

3. Экипажи должны содержаться под арестом до дальнейших распоряжений. Вам следует направить детальный доклад об их допросах».

Материалы недельной давности по-прежнему были очень важны с точки зрения получения информации о системе. Однако еще важнее было добиться сокращения разрыва во времени. К концу мая 1941 г. они смогли сократить разрыв всего до одних суток. В одном из сообщений, которое удалось расшифровать в течение недели, говорилось:

«[19 мая; дешифровано 25 мая]

От: адмирала командующего подводными силами

Кому: U94 и U556

Фюрер наградил обоих капитанов Рыцарским крестом к Железному кресту. Я бы хотел передать вам мои искренние поздравления по случаю признания заслуг и успехов лодок и их экипажей. Желаю счастья и успехов в будущем. Уничтожьте Англию».

Но уничтожить Англию было теперь намного труднее, чем они думали, потому даже старые сообщения ставили под угрозу планы немцев. Когда 19 мая «Бисмарк» вышел в море из Киля, задержка с расшифровкой в три и даже больше дней не позволила команде домика № 8 раскрыть секрет его курса. Однако утром 21 мая несколько прочитанных сообщений за апрель не оставили никаких сомнений в том, что целью «Бисмарка» будут традиционные торговые маршруты. После Адмиралтейству оставалось действовать более традиционным путем, пеленгуя радиосообщения «Бисмарка». Но 25 мая догадки дешифровщиков были подтверждены перехваченным 25 мая сообщением «Энигмы» люфтваффе. События развивались очень замысловато, и военно-морская «Энигма» сыграла в них незначительную роль. Но если бы «Бисмарк» вышел в море всего неделей позже, история развивалась бы по совсем другому сценарию. Новые открытия, сделанные в домике № 8, изменили бы всю картину.

Причиной тому послужили серьезные выводы, к которым аналитики пришли по прочтении более старых материалов: «После изучения расшифрованных сообщений за февраль и апрель GC&CS пришла к выводу о том, что немцы постоянно держат метеорологические суда в двух точках, одно – к северу от Исландии, другое – в центре Атлантики. Хотя их рутинные доклады зашифрованы «погодным шифром» и внешне отличаются от сообщений, зашифрованных «Энигмой», на кораблях имеется военно-морская «Энигма»».

Качественный анализ, казалось бы, бесполезного материала принес победу новым людям и придуманным ими новым методам, и Алан имел к этому самое непосредственное отношение. У Адмиралтейства не хватало времени и ума на, чтобы сделать поразительное открытие о том, что крошечные и хрупкие кораблики несут ключи к тайнам рейха. Однако оно было готово действовать и подготовилось к захватам.

Пароход «Мюнхен» был обнаружен и захвачен 7 мая 1941 г. Полученные материалы и настройки машин позволили англичанам читать немецкие июньские шифрограммы практически «на сегодняшний день». Они, наконец, освоили текущую тактику. Июльские настройки были получены в результате захвата другого корабля метеорологической службы «Лауэнбург» 28 июня. Между тем, 9 мая имела место случайная, но блестяще проведенная операция. Корабли сопровождения обнаружили и повредили подлодку U-110, которая атаковала конвой в открытом море. За доли секунды моряки высадились на субмарину и захватили шифровальные материалы целыми и невредимыми. Уроки 1940 г. были усвоены. Материалы дали возможность заполнить важные пробелы в имеющейся информации – среди них были «Книга кодов, использующаяся подводными лодками при составлении кратких рапортов об обнаружении судов противника» и «Специальные настройки, применяемые в военно-морском флоте для сообщений «предназначенных для служебного пользования»». Последние сообщения были зашифрованы двойным шифром в целях обеспечения дополнительной секретности на самой подводной лодке. С точки зрения команды из домика № 3, это были сигналы, которые оставались непонятными даже после того, как были найдены настройки на сутки и начат процесс дешифровки. Другие сообщения на немецком языке были прочитаны. Таким образом, для того, чтобы понять самые сокровенные секреты операций немецких подводников, нужно было переходить ко второму этапу взлома шифров. Теперь же англичане получили все, что им было нужно.

Адмиралтейство быстро воспользовалось растущим объемом полученной информации. С начала июня 1941 г. англичане читали весь поток сообщений по линии ВМС практически одновременно с адресатами. Адмиралтейство смогло найти и потопить семь из восьми судов снабжения, направленных в Атлантику еще до «Бисмарка». Эта акция, тем не менее, вызвала неприятные вопросы. В домике № 8 наивно полагали, что читая сообщения о точках рандеву подводных лодок, они дают великолепную информацию, с помощью которой подлодки будут с легкостью уничтожены. В июне 1941 г. также думали и в Адмиралтействе. Лишь со временем кто-то робко выразил озабоченность тем, что потопление столь большого количества судов, да еще непосредственно после потери «Бисмарка», может привести немцев к мысли о том, что их шифры могли взломать.

Фактически эта операция Адмиралтейства «выдала» успехи Алана. Немецкие власти пришли к выводу, что местоположение судов было каким-то образом выдано, и назначило расследование. Немецкие эксперты, однако, исключили возможность того, что шифр «Энигмы» был взломан. Вместо этого они возложили вину на британские секретные службы, которые имели высокую репутацию у немецкой правящей элиты. Немцы заведомо считали, что вероятность взлома «Энигмы» равна нулю и «значения данных» для ее увеличения не существует.

Это была грубая ошибка, но ее можно было легко сделать в таких условиях. Когда в Блетчли команде домика № 8 объяснили, что полученные ими данные впредь не будут использовать с такой легкостью, аналитикам не оставалось ничего, кроме как скрестить пальцы (на счастье). Метод «Бомбы», который был основой всей системы, висел на волоске. Если бы немцы в целях повышения безопасности перешли на двойную шифровку каждого сообщения, то было бы потеряно все. Такое изменение могло быть введено на основании малейшего подозрения.

В середине июня 1941 г. Адмиралтейство пришло к мысли о том, что сообщениям, содержащим информацию, полученную исключительно из дешифровок «Энигмы», будет присвоен гриф «Сверхсекретно» (Ultra Secret), и они переводятся на одноразовые блокноты. В других службах были созданы отделы спецсвязи, приданные штабам частей на фронте и в разных частях империи, ответственные за прием и контроль за информацией, поступившей из Блетчли.

«Война, – писал Черчилль в 1930 г. – была совершенно испорчена. Виноваты в этом Демократия и Наука». Но он по-прежнему использовал демократию и науку, когда это было необходимо, и не забывал о тех, кто занимался дешифровкой. Летов 1941 г. он нанес визит в Блетчли и произнес воодушевляющую речь перед криптоаналитиками, собравшимися перед ним на лужайке. Он пришел в домик № 8 и был представлен очень нервничающему Алану Тьюрингу. Премьер-министр назвал обитателей Блетчли «гусями, которые несут золотые яйца и никогда не гогочут». Алан был «призовым гусем».

Последний немецкий корабль снабжения был потоплен 23 июня 1941 г. Но в этот день произошло кое-что другое, о чем стоило подумать. Это был не только Сталин, которого застали врасплох. Сообщения с «Энигмы» люфтваффе указывали на неизбежное немецкое вторжение, и это стало еще одной причиной для борьбы между GC&CS с одной стороны и командующими родами войск – с другой. Они не могли поверить своим ушам. Но мировая война началась. Теперь Атлантика лежала в тылу у немцев, а события в Средиземноморье перешли в разряд второстепенных. Условия игры изменились, и анархии пришел конец.

Немцы топят английские суда: Расшифровка позывных германских подлодок

Капитуляция под Сталинградом ознаменовала для Германии начало конца. Ход войны был переломлен. Хотя на юге и западе успехи союзников еще выглядели недостаточно убедительными. На Африканском театре военные действия приняли затяжной характер, самолеты люфтваффе все еще совершали налеты на Британию. И пока Алан томился ожиданием в Нью-Йорке, в порты продолжали возвращаться те, кому посчастливилось уцелеть во время немецких атак на конвои в самый критический период битвы за Атлантику.

У встретившихся на конференции в Касабланке Черчилля и Рузвельта имелись все основания надеяться на то, что с восстановлением «Энигмы» на немецких подлодках частоту случаев потопления удастся сохранить на уровне конца 1941 г. И в январе, действительно, удалось. Но в феврале количество потоплений удвоилось, снова достигнув примерного уровня 1942 г. А март выдался худшим за все время военных действий: девяносто пять грузовых кораблей, или три четверти от миллиона тонн. Многочисленные немецкие субмарины сумели потопить двадцать два судна из 125 конвойных кораблей в Восточной Атлантике. Причина столь удручающего развития событий для союзников была почти невероятная. Дело было вовсе не в том, что конвои проходили в период девятидневного нарушения радиосвязи, вызванного изменением системы оповещения о погоде на подлодках. Дело было в том, что на протяжении всего времени (и при том во все возрастающей мере), шифры маршрутов конвоев взламывались «Службой Б».

Конвой SC. 122 вышел 5 марта, НХ.229 – 8 марта, а меньший по величине и более счастливый НХ.229А – на следующий день. 12 марта маршрут прохождения SC. 122 был изменен; конвой был перенаправлен на север, дабы избежать преследования «волчьей стаи «Раубграф», самой крупной подводной флотилии гитлеровцев. Этот сигнал был перехвачен и расшифрован. 13 марта стая «Раубграф» атаковала идущий по весту конвой, открыв свое местоположение. Маршруты SC.122 и HX.229 были снова изменены. И снова оба радиосигнала были перехвачены и дешифрованы – в течении четырех часов! Группа «Раубграф» не могла настичь SC.122. В погоню за конвоем были посланы две другие «волчьи стаи», караулившие добычу в 300 милях восточнее, «Штюрмер» и «Дрангер». Немцам одновременно не повезло (они оказались в замешательстве касательно принадлежности конвоев) и повезло, поскольку одной из лодок группы «Раубграф» удалось – чисто случайно – обнаружить НХ.229 и натравить на него другие «стаи». В Лондоне осознали, что два конвоя движутся в самое пекло немецких подлодок, но сделать что-либо, чтобы помочь им выстоять, было слишком поздно. 17 марта вражеские субмарины окружили конвои, и в течение трех последующих дней немцы потопили двадцать два судна, потеряв при этом лишь одну свою подлодку. В этой операции случай сыграл, конечно, не последнюю роль, однако основной причиной этих и прочих столкновений были систематические провалы в связи союзников.

Подозрения об этом зародились в Лондоне и Вашингтоне в феврале 1943 г., когда было подмечено, что немецкие подлодки получили приказы об изменении маршрута в течение тридцати минут, что и позволило им успешно атаковать конвои 18 марта. Но очевидные доказательства появились лишь в середине мая, когда три дважды зашифрованные сообщения «Энигмы» подтвердили дешифровку радиосообщений союзников. Могущая быть опознанной информация «Энигмы» с 1941 г. строилась по схеме одноразовых блокнотов и потому обладала высокой стойкостью к компрометации (непреднамеренное раскрытие или обнаружение криптографического ключа или кода). Однако она присутствовала в имплицитной, неявной форме в ежедневных оперативных сводках германского подводного флота, которые к февралю 1943 г. были дешифрованы. И вновь германские власти объяснили осведомленность союзников действием самолетных РЛС и предательством своих офицеров. В бессмысленном порыве противоборства они сократили количество лиц с разрешенным допуском к информации о перемещении подводных лодок. В который раз одна лишь слепая вера в машину помешала немцам осознать правду. А ведь союзники легко могли проиграть.

Это была удручающая история, пожалуй, не только об отдельных людях, но и обо всей системе. Ни в Лондоне, ни в Вашингтоне не было отдела, который был в состоянии сделать очень трудную кропотливую работу и выяснить, что германское командование на самом деле знало из того, что оно могло узнать. Дешифровщики не получали доступ к донесениям союзников – из которых, в любом случае, не было полного отчета. Штат Центра оперативной разведки все еще оставался недоукомплектованным, не полностью оснащенным и работал на пределе сил из-за конвойных битв.

Органы криптографической защиты и оперативного управления работали в соответствии со стандартами, которые сотрудникам 8-й хижины могли бы показаться преступно беспечными. С одной стороны, шифр маршрута конвоя, введенный, как совместная англоамериканская система, был в действительности старым британским книжным шифром, который «Служба Б» могла распознать. И хотя в декабре 1942 г. «перешифровка кодовых обозначений ключей» стала препятствием для «службы Б», ошибки любого рода все еще делались. Согласно американскому «разбору полетов» задним числом:

«Система морской радиосвязи ВМС США и Британии была настолько сложной и зачастую повторяющейся, что, похоже, никто не знал, сколько раз сообщение могло быть послано и кем – и в какой системе. Возможно, что вопрос о компрометации шифра мог быть поднят раньше мая, если бы Совместная система связи была более четкой, а сотрудничество британцев и американцев по таким вопросам было более тесным».

Хотя немецкий контрагент Тревиса утверждал: «Адмирал в Галифаксе (Новая Шотландия) оказал нам большую помощь. Он отправлял ежедневные сводки, которые приходили к нам каждый вечер и всегда начинались с «адресов, положении дел, дат», и такие повторения помогали нам подбирать очень быстро верный код, применявшийся на тот момент…»

На протяжении всего этого времени, когда все умы и технологии в Блетчли-парке были максимально сосредоточены на атаке на германскую связь, самые элементарные промахи допускались ими в защите своей собственной. И результатом этого было то, что с конца 1941 г. своими успехами немцы были обязаны не только растущей численной мощи своего подводного флота, но и своей осведомленности о маршрутах союзнических конвоев, а в 1942 г. последствия сбоя «Энигмы» были только частью истории.

В отличие от германских властей, власти Британии смогли признать ошибку. Промашку допустило не только Адмиралтейство. Ведь только часть Правительственной школы кодов и шифров радела за криптографическую стойкость шифра. Тогда как ее другую часть не касались революции в других регионах мира, и ее временная шкала все еще исчислялась годами. В 1941 г. школа разработала новую систему, которую Адмиралтейство в 1942 г. согласилось ввести в июне 1943 года. Даже учитывая тот факт, что на одно лишь оснащение военно-морского флота новыми таблицами требовалось шесть месяцев, такое запоздание было бы нормальным в мирное время, но никак не отвечало новым стандартам, применяемым ко всему, что считалось важным в условиях войны. Если бы речь шла о дешифровке интересных, потрясающих сообщений, самолетной РЛС, делавшей германские города видимыми во время ночных рейдов, или атомных бомбах, тогда бы новые индустрии могли возникнуть, как по волшебству, за считанные месяцы. Менее эффектная работа по защите конвоев не требовала таких усилий. И, хотя принцип интеграции организационной структуры в Блетчлипарке применялся активно, он не распространялся на то, чтобы привести в соответствие две сферы ее деятельности.

Британцы это осознали, но процесс осознания оказался болезненным, а те, кто больше всех пострадал, уже не могли извлечь пользы из урока. Они лежали на морском дне. Пятьдесят тысяч моряков союзников погибли в ходе войны, пытаясь делать свое дело в суровейших условиях западной войны; только одна конвойная битва в марте 1943 г. унесла 360 жизней. И на том их испытания не закончились; шифровальная система торгового флота оставалась уязвимой для взлома до конца 1943 г. – долгое время после того, как флот был защищен введением новой системы 10 июня. Наиболее уязвимое и низкоприоритетное торговое судоходство находилось в опасности, о которой знали немногие, и чудовищность и масштабность которой могли оценить единицы.

В ретроспективе провалы связи союзнических ВМС доказывают правильность курса на необходимость применения шифровальных машин – курса, который прозорливо отстаивал перед войной британский адмирал флота Маунтбаттен и который отвергло Адмиралтейство. С 1943 г. ВМС последовали примеру других служб и стали все более активно использовать «Тайпекс» и равноценные американские шифровальные машины. Противостоять им «служба Б» не могла. И все же, такие модернизаторы, как Маунтбаттен, возможно, были правы при всей ошибочности своих доводов. Машинные шифры в своей основе не были надежными, что доказала «Энигма». В британском МИДе продолжали пользоваться ручной системой, основанной на книгах; она оставалась не взломанной. В Блетчлипарке вскрывали машинные шифры итальянских ВМС, но оказывались беспомощными перед их книжными шифрами. Тексты, зашифрованные машиной, легко дешифровывались машиной. И дело было не в машинах, а в той человеческой системе, в которой они применялись. За нестыковкой криптоаналитических и криптографических стандартов стоял другой вопрос: действительно ли передаваемые сообщения «Тайпекса» были надежнее таковых «Энигмы»? Пожалуй, самый существенный факт был негативным: «служба Б» просто не предпринимала серьезных усилий против них – точно так же, как они не приложили серьезных усилий против «Энигмы» в 1938 г. Если бы атака на «Тайпекс» была проведена такими ресурсами, как были мобилизованы в Блетчли-парке, история могла бы принять совсем иной оборот. Но, похоже, у немцев не было ни Алана Тьюринга, ни системы, в которой мог быть использован Алан Тьюринг.

Такова была подоплека возвращения Алана в 8-ю хижину Блетлчи-парка. Дела шли плохо. Криптоаналитики думали, что их продукты попадают в систему, знающую, что она делает. И для них было шоком узнать о вскрытии «конвойного шифра». В самой 8-й хижине в отсутствие Алана распоряжался Хью Александер. Рассказывали, что, когда там проводили опрос по поводу кандидатуры на должность руководителя отдела, Александер заявил: «Полагаю, это я». После чего он постепенно и возглавил группу дешифровальщиков военно-морской версии «Энигмы». Кризисов у них больше не было, несмотря на постоянное увеличение у ВМС Германии числа криптосистем с секретным ключом. Появление четвертого ротора в июле 1943 г. не вызвало у них никаких проблем; они могли прослеживать сообщения без перехвата. Ни для чего этого Алан был больше не нужен: несколько первоклассных аналитиков были даже переведены на более актуальную работу над вражеской криптосистемой «Рыба». У англичан действительно теперь отпала необходимость сосредотачивать все усилия над военно-морской «Энигмой». Хотя они и разработали первую рабочую высокоскоростную четырехроторную «Бомбу» в июне 1943 г., американцы с сентября выпускали больше «Бомб», притом более совершенных. К концу 1943 г. они полностью взяли на себя все заботы с немецкими подлодками, располагая резервными мощностями для решения и всех прочих проблем с «Энигмой».

Впрочем, коль скоро не было необходимости участия Алана в том, что теперь превратилось в рутинную работу, помощь Тьюринга могла оказаться полезной в криптографической области, степень сотрудничества и координации действий в которой в 1943 году слегка повысилась. Тьюринг был уже знаком с работой по проверке систем шифрования речевых сигналов (голосовых сообщений) и с деликатной работой англо-американских войск связи. Союзники теперь стремились преодолеть свои отставания и выйти за рамки узкого видения, присущего им в 1942 году – в то время, когда связи между ними только расширялись и усиливались, стремясь достичь своей кульминации. Теперь времена поменялись, и союзники не всегда могли посвящать друг друга в свои планы на 1944 год. Для Алана Тьюринга это была бы скучная и удручающая работа в сравнении с волнительной эстафетой, но это была работа, остро нуждавшаяся в зорком внимании специалиста.

После июня 1943 г. ход битвы за Атлантику драматично изменился в пользу союзников; число случаев затопления судов сократилось до приемлемого уровня. В исторической ретроспективе стало принято утверждать, будто «кризис» битвы за Атлантику пришелся на март 1943 г., а затем подводный флот Третьего рейха был «разгромлен». Но на поверку 1943-й год ознаменовался затяжным кризисом, в ходе которого не суда, а система поражалась изо дня в день более превосходящей системой. Наконец, союзники организовали авиа-патрули дальнего радиуса действия, покрывавшие брешь посредине Атлантики. И закономерное преимущество, удерживаемое немецкими подлодками в 1941 г., было устранено. Теперь их можно было засечь как издалека – благодаря «Энигме» (в конце 1943 г. англичане имели более ясное представление об их местонахождении, чем их собственное командование), так и на близком расстоянии – благодаря действию самолетной РЛС НИИ дальней связи. Между делом, надежной стала и конвойная связь. Комбинация была выигрышной, и атлантический покер превратился в тихий фронт, всколыхавшийся лишь тогда, когда обман не срабатывал. Правда, немцы еще так не считали. Для них 1943 год ознаменовался значительным расширением наступательной мощи. К концу года они намеревались развернуть свыше 400 подлодок, оснащенных усовершенствованными средствами противодействия радиолокационному обнаружению, которое они винили в своей неспособности обнаружить конвои. Германский подводный флот все еще оставался действующим и агрессивным, даже при том что срок службы отдельных субмарин существенно сократился. Это была игра с совершенной информацией (или радиотехническая разведка, как ее стали называть на новом языке 1943 г.) для одного игрока. Но другой игрок не признавал поражения. Вторая мировая война не была игрой.

Разработка нового способа шифрования речи – «Далила»

Сам же Алан не боролся за сохранение контроля над морской версией «Энигмы», и он отступил перед организаторской мощью Хью Александера. Будь Алан совершенно другим человеком, он бы мог теперь добиться для себя достаточно влиятельного положения и заседать в координационных советах, англо-американских комиссиях, комитетах по вопросам дальнейшей политики. Но он даже не думал искать себе применение где-то еще, кроме стези научных исследований. Другие ученые сознавали, что война наделяет их могуществом и влиянием, которых они были лишены в 1930-е гг., и пользовались этим к своему пущему благополучию. Алану Тьюрингу война, конечно же, принесла новый опыт и новые идеи, как и шанс что-то сделать, создать. Но она так и не возбудила в нем стремления организовывать других людей под своим началом и сохранила его постулаты неизмененными. Убежденный одиночка, он и дальше желал делать и создавать что-то только свое.

На Рождество 1943 г. Алан начал новый проект – на этот раз практически свой собственный – по разработке нового способа шифрования речи. И если другие математики, похоже, удовлетворялись пользованием электронной аппаратурой или имели о ней самое общее представление, то Алан, полагаясь на свой опыт в научно-исследовательской фирме «Белл Телефон Лабораторис», был преисполнен решимости действительно создать своим умом и своими руками что-нибудь реально работающее и стоящее. В конце 1943 г. он стал достаточно свободен, чтобы посвящать время проведению ряда экспериментов.

Шифрование речи теперь не считалось срочной, безотлагательной задачей. 15 июля 1943 года состоялась официальная церемония принятия в эксплуатацию новой аппаратуры засекреченной радиотелефонной связи «X-system», или SYGSALY, для обеспечения конфиденциальных переговоров на высшем уровне по трансатлантическому радиоканалу Лондон – Вашингтон. (Связь с «Военными комнатами» Черчилля была обеспечена через месяц). В служебной записке Комитета начальников штабов за тот день говорилось, что «британские эксперты, назначенные проверить надежность аппаратуры, выразили полное удовлетворение». В записке также перечислялись двадцать четыре высших чина Британии, от Черчилля и ниже, которым было дозволено пользоваться новой системой, и сорок американцев, от Рузвельта и ниже, с которыми они могли контактировать. Проблема трансатлантической связи на высоком уровне была решена. Хотя англичанам пришлось идти на поклон, чтобы пользоваться ею, и американцы обошли их в налаживании связи с Филиппинами и Австралией. К тому же едва ли англичанам хотелось, чтобы все передаваемые ими сообщения записывались американцами. Союз союзников никогда не был настолько тесным, чтобы британское правительство поверяло все свои секреты Соединенным Штатам. Независимость будущей политики мотивировала англичан развивать собственную, независимую и надежную систему закрытия и распознавания речи. Великобритания, а не Соединенные Штаты, должна была стать центром мировой политики и торговли.

Но этого не было предпринято, как не было у новой идеи Алана потенциала для разработки такой системы. Концепция, складывавшаяся в его уме, не могла быть использована для решения проблем с изменяемыми задержками по времени и затуханием сигналов в случае с коротковолновыми трансатлантическими радиопередачами. Алану с самого начала было ясно: конкурировать с «X-system», преодолевшей эти проблемы, его проект никогда бы не смог. Он имел признаки чего-то такого, что Алан желал достичь исключительно для самого себя, а вовсе не того, что от него ждали под заказ. Война уже больше не требовала от него оригинального подхода к решению задач, и после 1943 г. он ощущал себя чуть ли не лишним в Блетчли-парке. Да и ресурсы для воплощения его проекта были весьма скромными, чтобы не сказать символическими. Призрак былой неудовлетворенности вновь маячил перед Аланом. Чтобы воплотить свою идею в жизнь, он вынужден был обратить свой взор на другое учреждение. В то время, как в Блетчли-парке десятки тысяч людей продолжали корпеть над поставленными на поток секретами, выполняя колоссальный объем работы по декодированию, дешифрованию, переводу и интерпретации, Алан Тьюринг постепенно переключался на соседний Хэнслоп-парк.

Если Правительственная школа кодов и шифров расширилась до размеров почти немыслимых в 1939 г., то Служба безопасности также разрослась в разных направлениях. Перед самой войной ее ряды пополнил бригадир Ричард Гамбьер-Пэрри, призванный усовершенствовать ее радиосвязь. С той поры Гамбьер-Пэрри, ветеран Королевского летного корпуса и гениальный патерналист, которого младшие офицеры называли не иначе, как «Папаша», только все больше расправлял свои крылья. Первый шанс представился ему в мае 1941 г., когда Службе безопасности удалось отделить от М15 службу радиоразведки, тогда ответственную за выявление вражеских агентов в Британии. И именно Гамбьеру-Пэрри выпало взять ее под свою эгиду. При таком количестве вражеских агентов, оказавшихся теперь под ее контролем, роль службы радиоразведки свелась к перехвату радиосообщений вражеских агентов со всех уголков мира. Теперь называющаяся «Специальная группа связи № 3», эта организация использовала ряд больших приемных радиостанций, замкнутых на центральную приемную радиостанцию в Хэнслоппарке, большом особняке восемнадцатого века в отдаленном уголке северной части Бакингемшира.

Гамбьер-Пэрри стал ответственным и за ряд других аспектов деятельности секретной службы. В их число входило обеспечение радиопередатчиками фальшивой радиослужбы (якобы немецкой, а нас самом деле, пропагандистской британской радиостанции, передавшей из Франции программы на немецком языке в нацистскую Германию), которая начала вещание «Солдатского радио Кале» 24 октября 1943 года. (Студии, где журналисты и германские экспатрианты состряпывали свои искусные фальшивки, находились в Симпсоне и еще одной деревне Бакингемшира.) Затем Специальная группа связи № 3 взяла на себя разработку криптосистемы «Rockex», предназначавшейся для обеспечения высококачественной британской телеграфной связи. Трафик теперь достигал миллиона слов в сутки только в одну Америку. Криптосистема «Rockex», гарантировавшая повышенную засекреченность, являла собой техническое усовершенствование шифра одноразового использования (одноразового блокнота), разработанного американским инженером по телекоммуникациям Гилбертом Вернамом, для телеграфных сообщений.

Проблемной в концепции Вернама было то, что шифротекст в коде Бодо обязательно включал множество случайных операционных символов, соотносившихся не с буквами, а с действиями – такими, как «подача строки», «возврат каретки» и т. п. По этой причине шифротекст нельзя было передать в коммерческую телеграфную компанию для передачи в коде Морзе, что зачастую было целесообразно. И не кто иной, как профессор Бейли, канадский инженер в организации Стефенсона в Нью-Йорке, «разработал метод подавления нежелательных знаков и их замены таким образом, чтобы конечный шифротекст можно было напечатать на странице четко. Это потребовало разработки электронных устройств, которые могли бы автоматически «распознавать» нежелательные телеграфные символы. Проблемы были и с логическими схемами – примерно такие, что проявились в «Колоссе», пусть и в гораздо меньшей степени; связаны они были с потерями времени на переключение электронных логических элементов, выполняющих логические (булевы) операции над отверстиями телеграфной ленты.

К концу 1943 г. исследование было закончено. Для разработки детального проекта из компании «Кейбл энд уайрелес» был привлечен изобретательный инженертелеграфист Р. Дж. Гриффит. В Хэнслоп-парке приступили к изготовлению изделия. Параллельно Гриффит работал также над проблемой автоматической генерации ключевой информации на лентоносителе путем использования электронного случайного шума.

Таким образом, Хэнслоп-парк с его сетью связей с секретными предприятиями и работой с электронными средствами криптографии, являлся подходящим местом для разработки проекта Тьюринга по шифрованию речи. Хэнслоп являл собой довольно необычное место, необычное по одному своему облику – под стать обычному военному городку, со всеми атрибутами воинских званий и военного языка. В отличие от Блетчли-парка, где военные были обязаны подстраиваться под молодых интеллигентных выпускников Кембриджа, здесь военный менталитет оставался не затронут пришествием современной технологии. Здесь не было гражданского кафетерия, здесь была офицерская столовая, в которой в картонной рамке содержался ключ к разгадке тайны Хэнслопа – цитата из «Генриха V»:

Правда, на самом деле сотрудники Гамбьера-Пэрри работали практически вслепую, не представляя себе доподлинно ни всю важность того, что они делали, ни назначение того, что делали другие. Новичку требовалось провести там многие месяцы, чтобы уяснить для себя, что организация находится под управлением службы безопасности.

Впервые Алан побывал в Хэнслоп-парке где-то в сентябре 1943 г., проехав на велосипеде десять милей от Блетчли, чтобы разведать там возможности. Позаботиться о выполнении его условий был делегирован бывший старший менеджер Министерства почт У. «Джамбо» Ли. Хэнслоп не стремился пустить пыль в глаза показушным порядком. Лишь некоторые из его облаченных в униформу сотрудников действительно были «настоящими солдатами». Но многим другим, переведенным прямо из Министерства почт, «Кейбл энд уорелес» и прочих подобных организаций, военный нрав был чужд. Но при всем при том, в Хэнслопе искусно поддерживалось впечатление боевого порядка, бросившееся Алану в глаза, когда «Джамбо» Ли представлял его своему начальнику майору Кину. «Дик» Кин был ведущим британским специалистом по радиопеленгации, который написал единственное учебное пособие по этой теме во время Первой Мировой войны и провел большую часть Второй за подготовкой нового издания. Алан и «Джамбо» Ли застыли вместе на пороге его кабинета, а Кин делал им знаки удалиться, решив по виду Алана, что тот был уборщиком или посыльным.

В Хэнслоп-парке имелся прецедент поступления криптографического проекта, но если Гриффит требовал и получал новый «цех» и адекватный персонал, то Алан просто принимал то, что ему давали – не так уж много. На самом деле, ему даровали «место за столом» в большой хижине, где велись разработки по еще нескольким исследовательским проектам. И ему была предложена помощь математика в лице Мэри Уилсон, которая вела с Кином анализ радиопеленгации. Мэри была выпускницей Шотландского университета и в рабочей связке с Кином добилась существенного прогресса по сравнению с былыми деньками, когда люди приговвривали: «Два исправления лучше, чем три – не получится треугольника погрешностей». Теперь они предлагали аналитикам эллипсы на карте, символизировавшие зону, в которой точка направления передачи данных могла утверждаться с такой-то и такой вероятностью. Но ей не доставало математических знаний, чтобы понять, чего именно хотел Алан, когда он растолковывал свою идею. Так что последующие шесть месяцев ему пришлось работать над своим проектом в одиночку, появляясь на пару дней в неделю, и то не каждую. Двум армейским связистам было поручено собрать под его руководством части электронной аппаратуры, но только и всего.

В середине марта 1944 г. в штате Хэнслопа произошла явственная перемена с притоком экспертов по математике и инженерному делу. Так, например, был случай, когда «Джамбо» Ли указал Алану на проблему, ставившую их в тупик. Речь шла всего лишь о тригонометрических рядах в пределах понимания кандидата на стипендию в Кембридже. Но Ли был невероятно впечатлен, когда Алан тут же выдал ему ответ, тем более что инженеры Министерства почт с трудом суммировали его термин за термином. Руководство отобрало пять новых молодых специалистов из тех, кто обучался на курсах в школе радистов СВ близ Ричмонда в графстве Суррей. Двоим из них суждено было занять особое место в жизни Алана Тьюринга. В 1943 г. он повидался за ланчем в Лондоне с Виктором Бьютеллом, и некоторые их личные проблемы выплыли наружу. (Виктор, наконец, взбунтовался против своего отца и поступил в королевские ВВС.) Они никогда больше не встречались друг с другом; но новые друзья заменили Алану личные отношения, ушедшие в прошлое.

Первым был Робин Гэнди, студент, который в 1940 г. решительно провозгласил «руки прочь от Финляндии!» на вечеринке Патрика Уилкинсона перед лицом насмешливого /недоуменного/ скептицизма Алана. Его появление привнесло в атмосферу Хэнслопа дыхание королевского духа. Он был призван в армию в декабре 1940 г. и провел шесть месяцев в батарее береговой обороны, пока его математический ум не снискал еще большего признания, когда он стал оператором радиолокационной установки, а затем инструктором. После назначения в инженерную ремонтно-строительную службу СВ, он прошел несколько курсов, которые вкупе с практическим опытом обогатили его знаниями о всех радиоаппаратуре и радарном оборудовании, использовавшемся вооруженными силами Британии.

Вторым был еще один Дональд – Дональд Бейли, вышедший из совершенно иной среды, а именно средней школы Уолсолла (где друг Алана, Джеймс Аткинс, учил его математике) и Бирмингемского университета, электротехнический факультет которого он закончил в 1942 году. Он так же получил назначение в инженерную ремонтно-строительную школу и точно так же прошел все курсы.

Оба они были допущены в большую «лабораторию», где велись исследовательские проекты, и застали там Алана за работой. Если уж гражданские из Кембриджа склонны были обращать внимание на его необычно небрежный внешний вид, то в военном Хэнслопе его отклонения от респектабельности бросались в глаза еще больше. В своей дырявой спортивной куртке, в блестящих серых фланелевых брюках на древних подтяжках и с волосами, топорщившимися на затылке, он походил на ученого с карикатуры – и это впечатление подчеркивалось его манерой работать: Алан ворчал и чертыхался, когда пайка не получалась, почесывал свою голову и испускал странный хлюпающий звук, когда задумывался над чем-то, и вскрикивал, когда его ударяло током, который он забывал отключить перед паянием в своем «птичьем гнезде» из электронных ламп.

Но Робина Гэнди поразило другое, почти в первый же день, когда он приступил к работе по изучению эффективности сердечников с высокой магнитной проницаемостью в трансформаторах радиоприемников. В его отделе было два инженера, затеявшие нудный процесс тестирования. Но тут в дело вмешался Алан, решивший, что все следует решать, исходя из теоретических принципов – в данном случае речь шла об электромагнитной проблеме, связанной с уравнениями Максвелла. Эти уравнения Алан записал наверху своей работы, как если бы это был какой-то надуманный вопрос для получения отличия на экзамене в Кембридже, а не задачка из реальной жизни, и в конце концов проявил незаурядный талант по решению дифференциальных уравнений в частных производных.

Дональда Бейли впечатлил аналогичным образом проект шифрования речи, который в Хэнслопе получил название «Далила». Алан предложил награду за лучшее название проекта и присудил ее Робину за его вариант (Далила – библейская «обманщица мужчин»). Проект наиболее полно использовал его опыт в криптоанализе, и как объяснял Алан, был призван выполнить одно основное условие: аппаратура, даже подвергшаяся компрометации, должна была все равно обеспечивать полную секретность.

И все же система, которую он задумал годом ранее, была, в сущности, очень простой. Это был математический проект, причем такой, что зависел от Алана, вопрошающего «Почему бы и нет?»

То, что он сделал, это изучил полную комнату аппаратуры, составлявшего «X-system», и задался вопросом, каковы были важнейшие характеристики, которые делали этот метод стойким шифром голосовых сигналов. Вокодер (кодировщик речевых сигналов) не являлся определяющим, хотя и был отправным пунктом проекта. Не играл существенного значения и процесс квантования по амплитуде выходного сигнала в число дискретных уровней. Отбросив эти аспекты, Алан свел количество идей к двум: при дискретизации по времени непрерывный речевой сигнал преобразуется в последовательность его мгновенных значений, соответствующих определенным моментам времени (сигнал представляется рядом отсчетов, или выборок, взятых через равные промежутки времени); используется модульное наращивание.