Un Enigma indecifrabile?

Nel 1918 un inventore tedesco di nome Arthur Scherbius, con l'obbiettivo di rivoluzionare la crittografia dell'epoca e mandare in pensione carta e penna, concentrandosi sulle nuove tecnologie, mise a punto un dispositivo crittografico che  equivaleva a una versione elettromeccanica del disco cifrante di Alberti. Il disco cifrante consiste in due cerchi concentrici sovrapposti che possono ruotare l'uno sull'altro.

Sulla circonferenza di ciascuno di essi vi è una sequenza di tutte le lettere dell'alfabeto e, ruotandolo con varie angolazioni, ogni lettera viene affiancata a quella in cui deve essere crittata. Per decrittare questo codice è necessario un altro disco uguale, disposto con la stessa rotazione, con cui ricomporre il messaggio originale.

Disco Cifrante di Alberti

La macchina di Scherbius, chiamata in seguito Enigma, sarebbe passata alla storia come uno dei più temibili sistemi crittografici mai realizzati. Enigma era composta ingegnosamente da diversi elementi, il cui effetto combinato rendeva estremamente sofisticato il dispositivo.

La macchina di Scherbius: Enigma
La macchina di Scherbius: Enigma

Per meglio comprendere il complesso funzionamento di enigma è opportuno analizzare separatamente ogni singolo componente.

Il meccanismo alla base di questa macchina è composto da tre elementi: tastiera, scambiatore e visore: Attraverso la tastiera si digitano le lettere del messaggio da crittare; essa, attraverso circuiti, porta la corrente allo scambiatore,in punti diversi a seconda della lettera digitata. Nello scambiatore, attraverso circuiti elettrici labirintici, la corrente viene direzionata ad altri circuiti che infine, sul visore, fanno apparire la lettera cifrata da sostituire nel messaggio.

Per spiegare il funzionamento della macchina rappresentiamo così i nostri tre elementi:

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All'interno della macchina tuttavia non vi è un solo scambiatore, ma diversi. Inoltre la corrente non si limita a transitare attraverso la sequenza di scambiatori una sola volta ma, giunta alla fine, viene reindirizzata attraverso circuiti diversi negli stessi scambiatori, per un'ulteriore cifratura.

Per aumentare ancora di più la complessità della codifica operata dalla macchina, viene introdotto in Enigma anche un pannello a prese multiple, collocato fra la tastiera e il primo scambiatore. Questo consente di modificare la cifratura, assegnando ogni lettera ad un'altra per mezzo di cavetti regolabili manualmente.

La vera complessità di Enigma è la sua programmabilità, ovvero la possibilità di impostarla, di volta in volta, in molti modi al fine di ottenere sempre risultati diversi. All'apice del suo sviluppo questa macchina faceva uso di tre scambiatori scelti da un gruppo di cinque, che potevano essere ruotati in ventisei posizioni diverse e disposti in sessanta ordini diversi. I cavetti del pannello a prese multiple erano ventisei, quindi uno per ogni lettera. Ma soprattutto, ogni volta che veniva digitata una lettera, secondo un preciso algoritmo, gli scambiatori ruotavano, modificando il modo in cui veniva cifrata la lettera successiva. Con questa tecnica anche due lettere uguali venivano cifrate in modo diverso, rendendo impossibile individuare le ricorrenze tipiche delle cifrature tradizionali, aumentando enormemente la difficoltà di trascodifica del codice. Le chiavi da conoscere per crittare e decrittare i messaggi erano dunque la sequenza e l'angolazione degli scambiatori, i collegamenti del pannello a prese multipe e l'algoritmo della rotazione degli scambiatori. Questa macchina era talmente complessa da avere 159 miliardi di miliardi di combinazioni di chiavi possibili.

L'inventore tedesco ottenne il brevetto nel 1918. La macchina venne adottata nel 1925 dalle forze armate e dai servizi segreti tedeschi per le comunicazioni via radio. Le chiavi per cifrare e decifrare venivano modificate quotidianamente per aumentare la sicurezza ed erano distribuite da un ufficio centrale, con sede a Berlino, ai vari uffici governativi e ufficiali militari. In alcuni casi, come per i sottomarini U-boot dell'Atlantico, venivano fornite tutte assieme le chiavi anche per diversi mesi di cifrature, indispensabili per i periodi di lunga navigazione.

Arthur Scherbius