“Bilmece”. Latince “Enigma”nın karşılığı. İkinci Dünya Savaşıyla ilgili müttefiklerin bahsetmekten en çok hoşlandıkları konulardan biri. Onlarca filme, kitaba konu olmuş bir makine. Hikayelerde hep İngilizler veya Amerikalılar kahramanca bir operasyonla bir Enigma makinesi ele geçirir veya onlarca dâhiden oluşan bir ekip şeytanın, yani Almanların (Nazilerin) aklına gelmeyecek matematik yollarıyla bu şeytan işi makinenin şifresini kırarlar ve İkinci Dünya Savaşı bir anda yön değiştirir, milyonlarca insanın hayatı kurtulur, savaş bitme noktasına gelir.
Elbette edebiyat, Hollywood ve tarihi belgesel yapımcıları her zaman doğru olarak anlatmıyor savaş sırasında neler olduğunu. Ben bu yazımda sizlere Enigma’yı ve onu kırma konusunda kimlerin nasıl çabalar harcadığını ve bu çabaların aslında savaşa nasıl etki ettiğini anlatmaya çalışacağım. Kullandığım kaynakları yazının sonunda bulabilirsiniz.
Tarih
 |
| Theo A Van Hengel |
Enigma’nın hikayesi 1915-1917 yılları arasında, Birinci Dünya Savaşı sürerken, rotor temelli ilk şifreleme makinelerinin dünyanın farklı yerlerinde farklı kişiler tarafından icadı ile başlıyor. Bu icadı ilk yapanların Hollanda Deniz Kuvvetleri subayları olan Theo A Van Hengel ve RPC Spengler oldukları düşünülüyor. Düşünülüyor dedim çünkü bu bilginin 2003 yılında ortaya çıkmış. Yazının konusu olan Enigma üzerindeki gizlilik Alman hükümeti tarafından 1970’te, Alman Genel Kurmayı tarafından kullanılan Lorenz 40/42’nin ise 2000 yılında kaldırıldığını düşünürsek bu çok normal. Şifreleme ve şifre kırma, bütün gücü gizliliklerine bağlı alanlardır. Ve bu önem sadece kullananlar değil, kırmaya çalışanlar için de gerekliydi. Kimse güvenilirliği tamamen sona ermiş bir güvenlik önlemini kullanmaz neticede. İkinci Dünya Savaşında Churchill’in kırılan bir mesajla Alman Hava Kuvvetlerinin (Luftwaffe) Coventry kentine bir saldırı yapacağını öğrendiği, ancak Almanların şifrelerinin kırılmasını anlamamaları için hiçbir ekstra savunma önlemi almadığı söylenir mesela. Ağır bir bombardımana (İngilizlere bunlara “Blitz” ismini veriyor) maruz kalan Coventry o kadar hasar almıştır ki, Alman Hava Kuvvetlerinin “Coventryded” (Coventryleştirme) şeklinde bir sıfat kullanmaya başladıkları da tarihçiler tarafından söylenir.
 |
| RPC Spengler |
Enigma resmi olarak Arthur Scherbius tarafından 1918’te icat edilmiş olsa da, ilk cihaz 1923 yılında üretilmiştir. 1922 yılında Hollandalı mucit Hugo Koch’da benzer bir cihazın patentini almıştı.
Enigma analog, elektro mekanik bir şifreleme makinesiydi. Sadece savaşla ilişkilendirilmiş olsa da, ticari ve diplomatik alanlarda da kullanılmıştı. Zaten ilk çıkan modeller sadece şirketlerin şubeleri ve ortakları arasındaki iletişim sırasında şirket sırlarını korumak amacıyla üretilmişti. Bunun sebebi, şirketler veya şubeler arasında yapılan iletişimin günün en sık kullanılan iletişim yöntemi telgraf ile gerçekleştiriliyor olması ve bu sistemin hiç güvenilir olmamasıydı. Ancak Enigma ile şifrelenen bir telgrafın ticari rakipler tarafından okunma ihtimali oldukça düşüktü. Eğer 1920’ler size dünyanın çok daha yavaş döndüğü, ekonominin hala tarıma dayalı olduğu zamanlar gibi geliyorsa, büyük bir yanılgı içerisindesiniz. Şu anda hala dünya ekonomisinde büyük önemi olan Siemens, Ford, Mercedes, Skoda, Rolls Royce gibi şirketler aktif haldeydi.
Birinci Dünya Savaşından sonra batı ülkeleri çok önemli teknolojik atılımlar gerçekleştiriyor, dünya çapında yeni doğalgaz ve petrol yatakları keşfediliyordu. Hubble, Einstein, Schrodinger, Stern gibi isimlerin astronomi, matematik ve evren, kuantum fiziği gibi alanlardan çok büyük atılımlar yaptığı yıllardı. Şu anda hayatımızı dayadığımız bir çok matematiksel olgu bu yıllarda şekillenmeye başladı. Kısacası şirketlerin, devletler gibi, korumak istedikleri müşterileri, onlara verdikleri fiyatlar ve teknolojileri vardı. Ve şirketler bunları korumak için bir çok yapmaya ve para ödemeye razıydılar.
Enigma'nın ABD'de yapılan patent sayfasından bir sayfa. Patenti "US1657411" numarası ile bulup inceleyebilirsiniz.
 |
| Arthur Scherbius |
Alman firması Scherbius & Ritter kurucu ortaklarından Arthur Scherbius 1918 yılında bir şifreleme makinesi için patent almış ve 1923 yılında “Enigma” markası altında pazarlanmaya başlandı. 1926 yılında Enigma bazı değişikliklerle Alman Deniz ve Hava Kuvvetlerinde kullanılmaya başladı.1928 yılında cihaz için Amerikan Patent idaresine de başvuruda bulunulmuştu.
Enigma, rotorlu, mekanik ve elektrikle çalışan bir sistemdi. Klavyedeki tuşlara bastığınız zaman farklı bir karakterle eşleştiriliyor. Örnek olarak, “A” harfine bastığınız zaman “F26” karşılığını veriyordu. Fakat, ikinci basınışta “A” harfine karşılık olarak “DHD”, içinci basışta ise “2Y7” karşılığını veriyordu. Bu şekilde şifre sisteminin güvenliği sağlanılmaya çalışılıyordu. Bunu sağlayan sistem şifrele algoritması idi ve cihaz üzerindeki rotorlar sayesinde çalışıyordu.
Mekanik parçalar ve elektronik devreler benzer şekillerde çalışıyordu. Kullanıcı bir tuşa bastığı zaman bir ya da daha fazla rotor dönüyordu. Tekerleklerin üzerindeki iletkenlere göre elektronik sinyaller üretiliyordu. Böylece her harf farklı bir elektronik sinyale sahip oluyordu. Elektronik sinyal daha sonra anakart üzerinden, kablo konfigürasyonuna göre cihazın üzerindeki lambalara gidiyor, bu şekilde kullanıcı yazdığı mesaja göre hangi harflerin iletildiğini görebiliyordu.
Enigma’nın İşleyişi
Engima'nın üzerinde kablolu veya kablosuz iletişim kurabileceği bir modül yoktu. Enigma ile şifrelenen mesajlar, radyo üzerinden mors alfabesi ile gönderiliyordu. Bu yüzden 2 operator tarafından kullanılıyordu.
Tekerlekler (Rotors)
Enigma’nın en önemli, hatta karakteristik özelliği, birkaç tekerlekten oluşan şifreleme mekanizmasıydı. Bunlara “rotor” ismi veriliyordu. Rotor, (tekerlek), almancada “walzen”, ingilizcede “wheels” ya da “drums”, Enigma cihazının sadece ikonik görüntüsünü değil, kalbini de oluşturuyordu. Her rotor bakelite ve kauçuktan üretiliyordu, 26 pirinç bağlantı pinine sahip ve yaklaşık 10cm çapında idi. Her bağlantı pini alfabeden bir harfi temsil ediyordu. Rotorlar makine üzerinede roma rakamları ile temsil ediliyordu. I,II,III, IV,V,VI gibi. Donanma versiyonu olan M4’te diğer versiyonlarda olmayan, daha ince 2 rotor vardı ve bunlara “Beta” ve “Gamma” ismi veriliyordu.
Temel 3 rotorlu Enigma’nın 26x26x26=17,576 farklı kombinasyon oluşturulabiliyordu. Bu üç rotoru makineye 6 farklı şekillerde takabiliyordunuz. ABC, BAC,CBA vs. gibi. Bu sayede rotorların ürettiği kombinasyon sayısı 6x17576= 105,456 oluyordu. Nihayet, anakart üzerindeki kablo bağlantılarının olası kombinasyonları ile, karakter olasılığı 150,738,274,937,250 oluyordu. 150 trilyon 738 milyar 274 milyon 937bin 250 yani.
Enigma, kolayca kırılmasını engellemek için her tuşa basıldıktan sonra rotorlardan bir veya daha fazlası hareket ediyordu. Bu şekilde aynı karakter asla aynı karaktere karşılık gelmiyordu. Bu gelişmiş güvenliği korumak için her mesaj 250 karakter ile kısıtlanıyordu.
Yansıtıcı (Reflector)
A ve B modelleri hariç, son rotor “yansıtıcı” (reflector) olarak görev yapıyordu. Bu Enigma’yı diğer makinelerden ayıran ve patentli bir tasarımdı. Yansıtıcı, Engima’nın kendi mesajlarını çözebilmesini sağlıyordu. Yansıtıcı aynı zamanda karakterlerin şifrelenirken asla kendilerine denk gelmemesini de sağlıyordu. Daha sonradan bu tasarım özellikleri şifre kırıcılar tarafından cihazın kırılması için kullanılacaktı.
Model C’de yansıtıcı bir veya iki farklı şeklinde takılabiliyordu. Model D’de ise 26 farklı şekilde takılabiliyor olsa da, şifreleme sırasında hareket etmiyordu.
Alman Kara Kuvvetleri ve Hava Kuvvetlerinde yansıtıcı sabitti ve hareket etmiyordu. Orijinal A modeli 1 Kasım 1937’de B modeli ile değiştirildi. Model C 1940’ta kısa bir süre kullanıldı. Model D’nin kullanıma girdiği ilk tarih 2 Ocak 1944 olarak tahmin ediliyor.
Plugboard (bağlantı kartı)
Bağlantı kartı cihazın ön tarafında, tuş takımının altında yer alıyordu. Kablo bağlantıları kombinasyonları ile şifreleme yeteneklerini arttırıyordu. İlk olarak 1930 yılında Alman Kara Kuvvetlerinin kullandığı versiyonlarda görülmüştür. Daha sonraları aynı tasarım Alman Donanması tarafından da benimsendi. Bağlantı kartının sağladığı güvenlik önlemleri, matematiksel açıdan fazladan bir rotordan daha fazlaydı. Polonyalıların geliştirdiği Bomba’ların doğuş sebebi esas olarak bu bağlantı kartıydı.
Schreibmax (Enigma Printer)
Yazıcı iki parçadan oluşuyordu. İlk parça, MZSE ismi veriliyordu ve Enigma’nın üzerine monte edilen yazıcıydı. MZSS ise yazıcıya güç veren pil ünitesi idi. Bu parçalardan savaştan kurtulanların sayıları maalesef çok azmış. Cihaz, Enigma ile şifre/deşirfe edilen mesajı ikinci operatore ihtiyaç kalmadan hızlıca yazılabilmesini sağlıyordu.
Indicator (Gösterge)
Enigma’nın en büyük zaaflarından biri, mesajı gönderirken önce rotorun pozisyonlarını gösteren kodu girmesi gerektiği idi. Karşı taraftaki kişi, kullanım kitabındaki belirtilen anahtarı doğru görecek şekilde ayarlaması gerekirdi.
Bu iki farklı zayıflığa sebep oluyordu. İlki, bütün mesajlar aynı anahtarı kullanıyordu. Ta ki anahtar değiştirilene dek. Bu da genelde günde bir oluyordu. İkincisi ise, Enigma’nın karakterinden dolayı mesajın içeriğinin tekrarlanarak gönderilmesinden dolayı, şifrenin kırılması kolaylaşıyordu.
Burada bir noktaya daha değinmek gerekiyor. Aslında ordunun kullandığı Enigma cihazının kırılması oldukça güçtü. Fakat, askeri versiyonu ortaya çıkmadan önce güvenlik önlemleri daha zayıf ancak çalışma mantığı aynı olan sivil versiyonu ortaya çıkmıştı. Polonyalılar Enigma’ya saldırmaya bu sivil versiyon ile başlamışlardı. Ve kuvvetli askeri versiyonlar ortaya çıktığı zaman yapmaları gereken şifreyi kırma mantıklarını geliştirmek değil, sadece kırmak için kullandıkları “Bombe” lerin güçlerini arttırmak olmuştu. Eğer Enigma sivil olarak kullanılmasaydı, direk askeri versiyonu ortaya çıksaydı, kırılması için çok daha fazla çaba harcanması gerekecekti. Enigma’nın en büyük zaafı kesinlikle buydu.
Detaylar
Almanlar ordusu iletişim farklı ağlar üzerinden yürütüyordu ve her ağ farklı şekilde çalışıyordu. İngilizler bunlara “Red”, “Chaffinch” ve “Shark” gibi kod isimler vermişlerdi. Her ağ üzerinde ayarlar, yani şifre anahtarları, belli aralıklarda değiştiriliyordu. Bu şekilde Enigma sisteminin güvenliği arttırılıyordu ancak fazladan bir el kitabına da ihtiyaç duyuluyordu.
Donanma el kitapları pembe kağıt üzerine suya hassas kırmızı mürekkep ile basılıyordu. Bunun sebeni, gemi hasar aldığı veya batırıldığı zaman el kitabının da kullanılamaz hale gelmesiydi.
Enigma cihazı üzerinde rakam tuşları bulunmuyordu. Bu yüzden her rakam farklı bir kod ile belirtilmişti.
NULL – 0
EINZ – 1
ZWO – 2
DREI - 3
VIER – 4
FUNF – 5
SEQS – 6
SIEBEN – 7
AQT – 8
NEUN – 9
CENTA – 00
MILLE – 000
MYRIA – 0000
Rakamlarına denk geliyordu. Bunun yanında parantez (KLAM), vir (ZZ), nokta veya stop (X), YY(nokta işareti ve belirtilmek istenen bir nokta, koordinat gibi), X****X (tırnak işareti), FRAGE, FRAGEZ, FRAQ (soru işareti), CH harfleri “Q” olarak kısaltılır, ACHT “AQT” olarak kısaltılıyor, RICHTUNG ise RIQTUNG olarak kısaltılıyordu.
Ticari Enigma
23 Şubat 2918’te Arthur Scherbius, rotor kullanan bir şifreleme makinesi için patent başvurusunda bulundu. Daha sonra Scherbius ve E.Richard Ritter berber Scherbius ve Ritter isminde şirketi kurdular. Cihazları için Alman Donanması ile görüşselerde, donanma başta ilgilenmedi.
9 Haziran 1923 tarihinde patent hakları, Scherbius ve Ritter’ın da yönetim kurulunda yer alacakları Chiffriermaschinen Aktien-Gesellschaft (Şifreleme Makineleri Üretim Şirketi) devredildi ve üretimine başlandı.
Enigma A (1923)
Enigma’nın ilk versiyonu, “A” 1923 tarihinde üretilmeye başlandı. İlk olarak 1924 yılında İnternatioanal Postal Union (Uluslararası Posta Birliği) sergisinde gözönüne çıktı. 65x45x38cm ebatlarında ve yaklaşık 50kg ağırlığıyla oldukça büyük ve ağırdı.
Enigma B (1924)
A modeli tanıtıldıktan birkaç ay sonra ortaya çıkan B modeli, A modeli ile büyük ölçüde aynı yapıya sahipti. A modeli gibi B modelinde de yansıtıcı yer almıyordu.
Enigma C (1926)
Yansıtıcı. Scherbius’un iş arkadaşı Willi Korn tarafından önerilen parça, Model C ile kullanılmaya başlandı. C modeli A ve B modellerinden daha ufak ve daha taşınabilirdi. “Glowlamp Enigma” olarak anılan modelin klavye kısmı yoktu.
Enigma D (1927)
Enigma C, 1927 yılında yerini D modeline bıraktı. Bu model çoğunlukla İsveç, Hollanda, İngiltere, Japonya, İtalya, İspanya, ABD ve Polonya ile yapılan ticarette kullanılıyordu. 1927 yılında İngiliz Hükümetine bağlı “Şifre ve kod kırma okulu”ndan Hugo Foss, ticari Enigma’nın kırılabileceğini ve bu şekilde bir takım ticari sırların ele geçirilebileceğini gösterdi.
İtalyan Donanması D modelini elden geçirerek “Navy Cipher D” (Donanma Şifreleyici D) ismiyle kullanmaya başladı. İspanyollarda, özellikle Alman Hava Kuvvetlerinin büyük tecrübe kazandığı ve ileride General Franco’nun başa geçeceği İç Savaş sırasında D modelini kullanmışlardı. Bu dönemde İngilizler D modelini kırmayı başarmışlardı. Zira, bu modellerde henüz plugboard’a saihp değildi ve bu yüzden güvenlikleri çok kuvvetli değildi.
Bu model diplomatik misyonlarla kurulan ilişkilerde de kullanılıyordu.
Enigma H (1929)
Model H, aynı zamanda “Enigma 2” olarak adlandırılıyordu ve 8 rotorlu yapısı vardı. Polonyalılar 1933 yılında kullanıma girdiğini tespit etmişti. Yüksek seviye askeri iletişimlerde kullanılıyordu ancak güvenilir değildi. Hem şifreleme konusunda hatalar yapabiliyordu, hem de mekanik kısmı sıkışıyordu.
Enigma K
İsviçreliler de D modelinden türetilen bir Enigma kullanmaya başlamışlardı ve bu modele Swiss K veya K modeli deniyordu. İsviçreliler Enigma'yı askeri ve diplomatik iletişimde kullanıyorlardı. Polonyalılar, Fransızlar, İngilizler ve Amerikalılar bu modeli de kırdılar. Daha sonradan modele “İndigo” kod adını vermişlerdi. Çok benzer bir modelde Japonlar tarafından kullanılmış, Enigma T olarak adlandırılmış.
Military Enigma (Askeri Enigma Modelleri) ve yapılan ufak değişiklikler
Funkschlüssel C - Enigma C
 |
| Karl Dönitz |
Karl Dönitz. Alman Donanmasının denizaltı operasyonlarından sorumlu Amirali. Savaş sonrasında birçok Alman generali savaş suçlusu olarak itham edilse de, Dönitz müttefikler tarafından her zaman "temiz savaşan" biri olarak lanse edilmişti.
Alman Donanması Engima’yı kullanan ilk ordu bölümü olmuştu. Bazı değişikliklerden sonra Funkschlüssel C, “Radio Cipher C” yani “Radyo Şifreleme C” ismi verilen model 1925 yılında üretime geçmiş, 1926 yılında üretime geçmişti.
Bu modelin tuş takımı ve lamba takımında 29 karakter bulunuyordu. Rotorları da 28 bağlantı noktasına sahipti. Genellikle mesajların sonunu belirtmek için kullanılan “X” karakteri rotorlardan şifrelenmeden geçiyordu. Bu versiyon 1933 yılında bazı değişikliklerle kullanılmaya devam etti.
Enigma G (1928–1930)
15 Haziran 1928 tarihinde Alman İmparatorluk Ordusu (Reichswehr) Enigma G modelini tanıttı. Model 4 rotor ve yansıtıcı içeriyordu.
Wehrmacht Enigma I (1930–1938) Ordu Enigma’sı, veya Enigma 1
G modeli 1930 Haziran ayında modifiye edildi ve “Enigma 1” olarakta bilinen makine haline geldi. Bu model aynı zamanda “Ordu” veya “Servis” Enigma’sı olarakta anılıyordu. Bu model ordu dışında birçok devlet kurumu tarafından savaştan öncede yoğun olarak kullanılıyordu.
Engima M3 (1934)
1930 yılında Alman İmparatorluk ordusu Donanmanın kullandığı cihazın güvenliğini arttırmak ve iletişimi arttırmak için bağlantı kartının eklenmesini tavsiye etti ve 1934 yılında Donanma bu değişikliği gerçekleştirdi. Bu modele M3 ismi verildi.
Alman donanması, kara kuvvetleri ve hava kuvvetleri gibi 3 rotorlu Enigma makinesi kullanıyordu. Donanmanın M3 ismini makinenin tek farkı, fazladan bir kod kitabına sahip olmasıydı. Bu kitap, daha kısa kodlar içeriyordu. Bunun amacı, sadece deniz yüzeyinde iletişime geçebilen denizaltıların, su üzerinde geçirecekleri süreyi azaltarak, güvende olacakları derinliklere daha hızlı dönmelerini sağlamaktı.
Amiral Dönitz komutasındaki denizaltılarda bulunan Enigmaları çok hızlı bir biçimde değiştirip, yeni kod kitaplarını kullansa da, donanmanın önemli bir bölümü hala eski M3 cihazlarını kullanıyordu. Daha sonra Alan Turing, M3 ve M4 cihazlarının bir biçimde birbirleriyle uyumlu olduğunu farketti ve bu sayede M4 makinelerin kırılması büyük ölçüde kolaylaşmıştı.
Enigma M4 (1938)
Aralık 1938 tarihinde Alman Ordusu Enigma’ya fazladan 2 rotor eklenmesine karar verdi. Donanma 1939 yılında fazladan 1 rotor daha ekledi. Böylece Donanmanın kullandığı Enigma toplamda 8 rotor kullanmaya başladı.
Enigma G, dönemin Alman İstihbarat Servisi Abwehr tarafından da kullanılıyordu. Ama bağlantı kartı yer almıyordu ama rotorlarda normal versiyonlara göre daha fazla çentik yer alıyordu. Bu şekilde farklı bir güvenlik sistemi oluşturulmak istenmişti.
2 Ocak 1942’de U-Bot operasaylarından sorumlu Amiral Karl Dönitz’in isteği ile donanmada kullanılan Enigma makinelerine 3 rotor daha eklendi. Bunun yanında sadece denizaltılarda kullanılmak üzere geliştirilen M4 modeli de kulanılmaya başlandı. Bu değişiklikler ile yeni bir kod kitabı da kullanılmaya başlandı ve Bletchley Park’ın kod çözümleme yetenekleri tamamen sekteye uğradı. Bunun sebebi İngilizlerin Bombe’lerinin yeni Enigma makinelerini çözmek için yeterli kapasiteye sahip olmamalarıydı.
Kurtulan cihazlar
1970 yılına kadar Enigma Alman hükümetleri tarafından “devlet sırrı” olarak kabul ediliyordu. Bu tarihten sonra gizlilik kaldırıldı ve halk arasında cihaza ve cihazı kırma konusunda büyük bir merak oluşmaya başladı. Bunun yanında dünyanın çeşitli yerlerindeki müzelerde farklı Enigma cihazları sergilenmeye başlandı. Kısa sürede kendine has bir hayran kümesi oluşturdu ve koleksiyonerler tarafından aranılan bir parça oldu.
Bu noktada “şu müzede şu kadar makine, bu müzede bu kadar makine” var şeklinde bir envanter yazısına devam etmek istemiyorum. Zira Enigma’nın kullanıldığı hemen her ülkede, özellikle de üniversitelerde cihazı görebiliyorsunuz.
Norveç, Almanya, Avusturya gibi ülkeler savaştan sonrada ellerindeki Enigma’ları kullanmaya devam ettiler. Ta ki zaman içerisinde ellerindeki cihazları güncelleyene kadar. Afrika’da bazı ülkelerde hala bu Enigma’lardan kullanıldığı düşünülüyor.
Enigma’nın açık arttırmalarda 40.000 ile 540.000 Amerikan Doları arasında değere sahip olduğunu da söylemeden edemeyeceğim.
Benzerleri
Amerikalılarda savaş sırasında Enigma benzeri rotorlu bir şifre makinesi kullanmışlardı. Bunlardan Hagelin serisi Enigma benzeri sahada kullanım amacıyla, 15 rotorlu SIGABA ise yüksek rütbeliler arasındaki iletişim için kullanılıyordu. Hagelin, Almanlar tarafından kırılabiliyordu. Bunun en büyük sebeplerinden biri, Amerikalıların mesajların içerikleri ve boyutları konusunda Almanlar kadar dikkatli olmamasıydı. Bazı mesajlar 2000 karakteri geçebiliyordu. Ancak, cihaz güvenliğinin Enigma’dan yüksek olması ve Almanların deşifre konusuna çok fazla kaynak ayırmamasından dolayı deşifre işlemleri birkaç saat ile hafta arasında değişebiliyordu.
Bilindiği kadarıyla Almanlar SIGABA makinesini asla kıramadılar. 1943 yılında İngilizlerin Typex makineleri ile SIGABA’lar uyumlu hale getirecek bazı değişiklikler geliştirildi. Bu şekilde iki ülke birlikleri arasındaki iletişim hızlandırılabilecekti. Bu cihazlara Combined Cipher Machine (CCM) ismi verildi. Fakat isim sizi kandırmasın, tek bir cihaz değildi bu. Amerika yine SIGABA, İngilizler yine Typex kullanıyordu ancak rotor sayıları ve diğer detayları benzerdi.
1920lerde İngiliz hükümeti mevcut şifreleme sistemlerini yavaş ve güvenilir olmaması sebebiyle yenilemek için harekete geçti. Kurulan komite 1926 yılında şifreleme makinesi kullanılabileceği ihtimalini araştırmaya başladı. Birkaç yıl süren ve araştırma sonunda Oswyn G.W.G. Lywood isminde bir hava kuvvetleri takım komutanı ticari Enigma’nın askeri kullanıma uyarlanması konusunda teklifte bulundu ancak komite bunu reddetti. Ağustos 1934’ta Lywood RAF’ten (İngiliz Kraliyet Hava Kuvvetleri) makine üzerinde çalışmak üzere izin aldı. Lywood’a J.C. Coulson, Alpert P. Lemmon ve Ernest W. Smith yardımcı oldu. İlk prototype 30 Nisan 1935 tarihinde RAF’e teslim edildi. 1937 başında 30 civarında cihaz RAF’e teslim edildi. Cihaza “RAF Enigma with Type X attachments” ismi verildi, Typex olarak kısaltıldı.
Haziran 1938’da Typex Mark II, yani ikinci versiyon, komiteye sunuldu. Komite bu cihazı onayladı ve 350 cihaz siparişi verdi. Cihazlar Powers-Samas şirketi tarafından üretildi. İngilizler bu cihazın varlığını tamamen gizli tuttular elbette. Bunun tek sebebi şifreleme cihazlarının en önemli savunması gizli kalması değildi. İngilizler Typex ve Typex II’yi üretirken Enigma’nın patent haklarını ihlal etmişlerdi ve bunun için büyük tazminatlar ödemek zorunda kalabilirlerdi.
Amerikalılar tarafından “Green” (Yeşil) kod adı verilen Japon Enigma’sı 4 rotor kullanıyordu.
Amerikalıların M-325 olarak adlandırdıkları ve William Friedman tarafından dizayn edilen cihaz ise hiç üretime geçmedi.
Savaş bittikten sonra İngiliz ve Amerikalılar ürettikleri neredeyse bütün bombeleri imha ettiler. Ele geçirilebilen bütün Enigma’lar istihbarat örgütleri tarafından depolara kaldırıldı ve üstleri örtüldü.
Savaş boyunca sonrasında Sovyetlerin birçok Enigma ele geçirdikleri bilindiği hale bu konuda ne bir açıklama yapmışlar ne de kullanmaya başlamışlardı. Savaştan sonra, 1956 yılında Sovyetler FIALKA ismindeki şifreleme makinelerini kullanmaya başladılar. Bu makine 10 rotora sahipti. Ve Enigma’nın tasarımsal ve prosedürsel bütün eksikleri giderilmişti. Hiçbir makine kendi mesajını çözümleyemiyordu.
Japon Ordusu Enigması
Japonlar savaş sırasında ticari Enigma’dan türetilen ve “J” olarak adlandırılan sistemden başka Sumatra ve Togo olarak isimlendirilen şifrelemeler kullanıyorlardı. Çok daha güvenli olan askeri Enigma’lardan isteyen Japonların bu isteklerini Almanlar kendi şifreleme sistemlerinin güvenliği korumak için kabul etmiyorlardı. Bunun yerine 1942’de mevcut en güvenli ticari model olan K’nin rotor sayısını arttırıp vermeyi kabul ettiler. Japonlar bu makineden 800 adet sipariş ettiler. Siparişin ilk partisi 1943 yılının ağustos ayında teslim edilse de, savaş bitene kadar 800 cihaz teslim edilemedi. Bunun en büyük sebebi, Almanların Rus cephesinde yaşamaya başladığı gerilemeler ve askeri kaynaklarının azalmaya başlamasıydı.
Kırılması hakkında
1932 Aralık ayı civarında Polonyalı matematikçi ve şifre uzmanı Marian Rejewski permütasyon teorisi ve alman şifre sistemindeki hatalardan yararlanarak, cihazın anahtar kodunu kırdı. Bu anahtar Polonya Şifre Bürosunun Engima’yı kırmasına yeterli değildi. Fransa casusu Hans-Thilo Schmidt Eylül ve Ekim 1932 arasında bazı alman şifre materyallerini ve günlük anahtarları ele geçirdi. Bunlar arasında “plugboard” denilen, Engima’nın en önemli mekanizmalarından birininde özellikleri vardı. Fransızlar bu bilgileri Polonya istihbaratıyla paylaştı. Bu bilgilerle Polonyalı matematikçiler kendi Enigma makinelerini yapmayı başardılar ve ismine “Engima Double” yani “Enigma’nın İkizi” ismini koydular. Kyroptoanaliz Jerzy Rozycki ve Henryk Zygalski, Poznan Üniversitesi tarafından Rejewski’ye yardım etmeleri için görevlendirildiler.
Enigma, çalışmak için bir kombinayon anahatarı kullanıyordu. Hangi rotorların takılacağı, bu rotorların sırası, rotorların başlangıç noktaları ve elektronik kart üzerindeki kabloların düzeni hep beraber Enigma’nın karmaşık şifreleme sistemini oluşturuyordu ve “anahtar” olarak adlandırılıyordu. Bu anahtar hergün değişiyordu. Enigma’yı kırmak bu yüzden bu kadar zordu. Bunun yanında her mesaj iki kere yazılıyordu. Ve makine mesaj içerisindeki her karekteri farklı şifreliyor. Örnek olarak vereyim, kendi ismin “Aras” Enigma tarafından “gpyu” olarak değiştiriliyor. İki kere üst üste yazınca ise “ArasAras”, “gpyuthme” şekline geliyordu. Bu örneği ben kafamdan uydurdum tabii. Alıcı taraftaki kişi elindeki anahtar kitabı ile bu karakterlere karşılık gelen bilgiyi bulup, mesajı deşifre ediyordu.
Polonya Şifre Bürosu 1938 yılına kadar bütün Enigma trafiğini okuyabilmeye başlamıştı. Bu tarihte almanlar Enigma’ya 2 rotor daha eklediler. Bu geliştirmeden sonra Enigma Polonya’ların kırması yeteri insan ve maddi kaynakları olmadığı için büyük ölçüde zorlaştı. Bunun sebebi Polonyalıların Enigma’yı kırmak için 6 adet Bomba’ya ihtiyaçları varken, eklenen 2 rotordan sonra bu sayının 60’a çıkması idi. Yazının devamında “Bomba” lardan daha fazla bahsedeceğim.
26-27 Haziran 1937 tarihlerinde Varşova yakınlarındaki Pyry kentinde Polonyalılar Fransız ve İngiliz askeri istihbarat yetkililerine Enigma ile ilgili ellerindeki bilgileri ve şifre kırma tekniklerini aktardılar. Bu bilgiler savaş zamanında İngilizlerin Enigma kırmak için başlattıkları “Ultra” projesinin başlangıç noktası olmuştu.
Enigma ile kullanılan şifreleme sistemindeki bazı zayıflıklar, Almanların operasyonel hataları, makineyi kullanan personelin hataları, Enigma’nın kırılmasını büyük ölçüde kolaylaştırmıştı. Enigma’nın kırılması ile beraber Almanların kuzey atlantikteki denizaltı operasyonları büyük darbe almış ve savaşın seyiri müttefikler lehine değişmeye başlamıştı. En azından Amerikan ve İngiliz “propagandasının” iddia ettiği bu. Evet, Enigma’nın kırılmasının Almanların denizaltı operasyonlarına büyük etkisi olduğu bir gerçektir. Fakat bunun tek sebebi Enigma’nın kırılması değildi. Müttefikler Alman denizaltılarına karşı daha etkin önlemler almaya başladılar. Hava devriyeleri ile denizaltıları havadan tespit edip, saldırabilmeye, Alman denizaltılarının zayıflıklarından daha etkin faydalanmaya başlamışlardır. Bunun yanında Almanların hava hakimiyeti Kuzey Atlantike ulaşmadığı için denizaltılarını koruyamadılar. Azalan insan ve malzeme kaynağını sürekli azalan denizaltılar yerine tank ve uçaklara ayırmaya başladılar. Ayrıca denizaltılar bir çığ gibi gelen Sovyet ordusunu engellemeye yardımı olmayacaktı.
Eğer genel kültürde Enigma’nın kırılmasının etkisini tamamen gerçek alarak hareket ederseniz, Alman kara kuvvetlerinin Ardeen Ormanında müttefik ordusuna yaptığı sürpriz saldırıyı açıklayamazsınız. Müttefiklere göre kara kuvvetlerinin kullandığı Enigma ve genel kurmayın kullandığı Lorenz’de kırılmıştı. Ama yinede ormanda Almanlar tarafından köşeye sıkıştırıldılar.
Bomba (kriptolojik bomba)
Bomba veya bomba kryptologiczna, Lehçede “kriptolojik bomba” anlamına geliyordu, Polonya İstihbarat Çözümleme Bürosu tarafından Ekim 1938 tarihinde geliştirilen, Enigma şifresini kırmak için üretilen bir elektro mekanik bir makineye verilen isimdi.
Cihazın “bomba” olarak adlandırılması konusunda ilginç bir kaç teori var. Projede yer alan, 1942 tarihinde Akdeniz’de batan bir gemide hayatını kaybeden genç mühendislerden Tadeusz Lisicki tarafından, dondurmalı bir tatlıya istinaden koyulması. Rejewski, “bomb” dan daha iyi bir fikir bulamadığı için “bomba” olarak adlandırıldığını iddia etmiş. Bir tanesi ise Czeslaw Betlewski isminde bir teknikerin, aletin çıkardığı gürültüden dolayı bomba demesi. Alternatif isimlerinden “bulaşık makinesi” ve “çamaşır sıkma makinesi” bir kaç tanesi.
25 Haziran 1939’a kadar Polonyalılar Fransız ve İngiliz müttefiklerine söylemeden 6 seneden fazla Enigma şifrelerini birkaç saat içerisinde kırıyorlardı.
”Bombe” İkinci Dünya Savaşı sırasında ünlü matematikçi Alan Turing ve Gordon Welchman tarafından Bletchley Park’ta Enigma’yı kırmak için yapılan makinenin ismiydi. Projenin öneminden haberdar olan İngiliz Başbakanı Churchill, proje için yeni bir güvenlik seviye belirlemişti; Top Secret Ultra.
Bu sebepten dolayı proje zaman içinde Ultra olarak anılmaya başlandı.
1943 yılında ingilizler tarafından geliştirilen Bombe’nin gelişmiş versiyonları Amerikan Donanması ve Kara Kuvvetleri tarafından da geliştirildi. Tüm geliştirilen makineler aslında paralel halde çalışan Enigma makinalarıydı. Filmlerde gördüğünüz o dönen rotorlar, Enigma ile aynı işlevi görüyorlardı.
İngiliz İstihbaratından Harry Hinsley, Polonyalıların Enigma ile ilgili bilgi ve deneyimlerini paylaşmalarının sebebini “yaşadıkları teknik yetersizlikler ve gerekli kaynaklara sahip olmamaları” olarak lanse etse de, Rejewski bu yaklaşımı reddetmiş ve “Ortak düşmanımız olan Almanlara karşı olan mücadeleye katkılarını arttırmak için” paylaştıklarını belirtmişti.
1 Ekim 1936 tarihinde Almanlar 6 rotorlu sistemi kullanmayı kesip yerine 5 ve 8’li sistemler kullanmaya başladı. Bu değişiklik eldeki yöntemleri geçersiz kıldı ve Rejewski adapte olmak için Cyclometer ismindeki kataloğu oluşturmaya başladı.
Katalog, rotorların farklı 17.576 pozisyonuna göre ortaya çıkabilecek harf ve sayıların tamamını barındıran bir kitapçıktı. O tarihte Enigma 3 rotor kullanılıyordu ve bu da 6 farklı rotor kombinasyonu anlamına geliyordu. Bunun sonucunda katalogta 105.456 giriş bulunuyordu. Kataloğun tamamlanması 1 yıldan fazla bir zaman aldı. Katalog tamamlandıktan sonra anahtarın tespit edilme işlemini 15dk’ya kadar düşürmüştü. 1 Kasım 1937 tarihinde Almanların Enigma sisteminde yaptıkları önemli değişikliğin ardından, yeni bir kataloğa ihtiyaç duyulmuş, bu yeni kataloğunda hazırlanması yine bir yıla mal olacaktı. Tabii başka bir değişiklik veya çok korkulan Alman işgali gerçekleşmezse.
15 Eylül 1938 tarihinde Almanlar Enigma ile kullanılan şifre çözme prosedür ve anahtarlarını değiştirdiler. Polonyalıların katalogları tamamen işe yaramaz hale geldi. Polonyalılar bu değişikliğe karşı “Zygalski Çizelgesi” ve “Bomba” cihazının geliştirmeye başladılar.
Bomba, her mesajın başında rastgele 3 harfli bir anahtarın 2 kere gönderilmesi esasına göre çalışıyordu. Mesela AWB TWY mesajını örnek alalım. W harfi iki mesajda da ortada yer alıyor. Alan Turing ve arkadaşları daha sonra bu benzerliklere “dişiler” ismini verdiler. AWB ve TWY aynı kaynak kelimeden üretildiğine göre, (örnek olarak “ben”) bu tekrarların yeteri kadar tespit edilmesiyle, mesaj içerikleri tespit edilebilirdi. Buna “pattern” yani “desen” ismi veriliyor.
Bununla beraber, eldeki bilgiler ve mesajlardaki bilgilerin karşılaştırılması da çözüm yolunda oldukça farklı oluyordu. Şöyle ki, eğer bir mesajın bir noktasında “3 …...ük .….. zey.….. ba…” kısmı deşifre edilebildiyse, müttefikler kendi donanmalarının pozisyonlarına göre denizaltının yerini belirleyebiliyordu. Mesajın tamamı “3 tane yük gemisi kuzey batı yönünde, eskort yok” ise, müttefikler bu durumdaki gemilerinin yerlerini tespit edip, Alman denizaltılarının yerlerini tespit edebiliyordu. Tabii, çoğu zaman buna gerek kalmıyordu, zira Alman denizaltılar tespit ettikleri gemilerin konumlarını enlem ve boylam olarakta verebiliyordu. Bu durumda müttefiklerin denizaltıları aramak için çok daha az bir alanı taraması yetiyordu.
“Bomba” 1939 yılında Almanlar Polonya’yı istila etmeden hemen önce yok edildi. Şu an elde olan çizimler, Rejewski’nin savaştan yıllar sonra aklında kalanlarla yaptığı çizimler. Bu çizimler ilk kez Brian Johnson isimli ingiliz yazarın 1978’de yayınladığı “The Secret War” kitabında yer aldı. Çizimlerin geliştirilmiş halleri Marian Rejewski tarafından yayınlanan raporda yer aldı.
“Bomba” operasyonu ile ilgili detaylar maalesef savaşın yıkımı arasında büyük ölçüde kayboldu. Teorik bir modelin tekrar yapımı için çok sayıda prototip yapılmaya çalışılsa da, başarılı olunamadı. En başarılı deneme David Link’in 2009 yılında Cyrptologia için yaptığı girişim oldu.
Turing- Welchman Bombe
İngilizler, Polonyalılardan aldıkları bilgiler sayesinde hızlı bir şekilde “Bombe” ismi verilen kendi Bomba’larını ürettiler. Daha sonraları bu makineye“Turing-Welchman Bombe” ismi verildi. 1 Mayıs 1940 tarihinde Almanlar Enigma sistemindeki önemli hatalardan birinin farkına varıp, bu hatayı kapattıklarında Bombe işe yaramaz hale geldi. Alan Turing bu cihazları 1939 yılında dizayn etmişti. İsmi daha sonra İCL olarak değişen “British Tabulating Company (BTM)”, tarafından üretilen ilk cihaz 18 Mart 1940 tarihinde Bletchley Park’a teslim edilmiş ve “Victory” yani “Zafer” olarak çağırılıyordu. Zaman içerisinde popüler kültür ve probaganda bu makinenin Polonyalı kökenlerini unuttu ve “Turing Welchman Makinesi” olarak anılmasına sebep oldu. Ayrıca özellikle Hollywood hatalı bir biçimde bu makinenin “ilk bilgisayar” olduğu gibi hatalı bir yanılgıya düşülmesine de sebep oldu maalesef.
“Bombe” daha sonra Gordon Welchman tarafından geliştirel “diagonal board” (çaprazlama kart) eklentisi ile güçlendirildi. Bu sayede Enigma şifrelerini kırmak için ihiyaç duyulan adım sayısı ve zaman büyük ölçüde düşürüldü. Savaş sırasında 200’ün üzerinde Turing-Welchman Bombe makinesi imal edildi. Hepsini tek bir saldırıda kaybetme riskine karşılık cihazlar WRNS (sadece kadınlardan oluşan bir donanma birimi), RAF (Kraliyet Hava Kuvvetleri) ve İngiliz istihbaratının farklı yerlerdeki ofislerinde işlev görüyordu.
Amerikan Bombe
Amerika 1942 yılında savaşa katıldıktan sonra İngilizleri kullandıkları Bombe cihazı ve tasarımı hakkında sıkıştırmaya başladılar. İngilizlerin cihazlarını kopyalamak için onlardan yardım ve izin istiyorlardı. Amerikalıların kuzey atlantikte kaybettikleri gemi miktarı giderek artıyordu ve bunun engellemek için her türlü avantajı kullanmak istiyorlardı. Yıl sonuna yaklaşırken İngilizler nihayet Bombe konusunda Amerikalıların isteklerini karşılamaya karar verdiler.
Amerikalıların ilk Bombe makinası, US-Bombe olarak anılıyordu, Joe Desch tarafından geliştirildi. Daytona kentinden yer alan ve aslında yazar kasa üreten National Cash Registers firması tarafından üretilmeye başlandı. Donanma aslında tamamen elektronik bir makine istiyordu ancak Desch bunun uygulamada sıkıntılı olacağını, makinenin 70.000’den fazla tüpe ihtiyaç duyacağını söyleyerek reddetti.
1942 yılının sonuna doğru Desch, İngiliz tasarımını temel alan, daha basit ama daha işlevsel bir modelin tasarımını Amerikan Donanmasına sundu. Bu model İngilizlerin cihazından daha hızlı ve daha az hata yapıyordu. Donanma tasarımı çok hızlı bir biçimde onayladı ve üretime geçildi.
Desch 1943 yılının ortasında ilk prototipi üretti. Üretim sürecinde yaşanabilecek aksaklıkları engellemek ve güvenilebilirliği arttırmak için tasarımda yapılan değişikliler sonunda 1943 Aralığında 120 adet US-Bombe cihazı kullanıma girdi. Bu tarihten sonra Almanların kuzey atlatikte yürüttükleri denizaltı operasyonları gittikçe zayıfladı.
Savaşın sonunda şu an Fort Meade’te bulunan National Cyrptologic Museum (NCM) (türkçesi Ulusal Kripto Müzesi) hariç bütün US-Bombe cihazları imha edildi. Cihazların arkasındaki beyin Desch ise ağır bir sinirsel bunalıma girdi ve asla tamamen kurtulamadı.
Colossus
Bazı kaynaklarda dünyada tüp bazlı ilk elektronik dijital bilgisayar olan Colossus’un Enigma şifresini kırmak için kullanıldığı yazsa da, bu aslında doğru değildir. Colossus, İngilizler tarafından yine Bletchley Park’ta geliştirilen ve Alman Genel Kurmayının kullandığı ve Enigma’dan çok daha gelişmiş bir sistem olan Lorenz SZ-40/42’nin kırılması için kullanılıyordu. 1700 tüp kullanan Colossus, programlanabilir ilk bilgisayar olan ENIAC’tan önce imal edilmiştir.
Colossus elektronik mühendisi olan ve Post Office Research Station’da görevli Tommy Flowers tarafından tasarlanmıştı ve 1700 tüpten oluşuyordu. Kendisine Harry Fensom, Allen Coombs, Sid Broadhurst ve Bill Chandler yardım etmiş ve Max Newman’ın getirdiği problemleri çözmek için kullanılıyordu. Cihaz, bilgi girişi için üstü delikli kağıt parçaları (Punch board) kullanılıyordu. Kağıtlardaki boşlukların yerleri ve sıralarıa göre bilgisayar işlem yapıyordu.
Colossus’un kırmak için üretildiği Lorenz SZ-40/42, Enigma’yı andıran bir yapıya sahip olsa da, en az 12 tekerlek kullanıyordu ve tekerlekleri de daha karmaşıktı. Colossus 18 Ocak 1944’te kullanıma hazır hale geldi ve ilk mesajını 5 Şubat 1944’te kırdı. 1 Haziran 1944 tarihinde Colossus’un 2400 tüple çalışan geliştirilmiş versiyonu kullanılmaya başlandı. Savaş boyunca 10 adet Colossus kullanıma girdi ve savaştan sonra 2 tanesi hariç hepsi söküldü. 2 cihaz Soğuk Savaş sırasında kullanılmak üzere GCHQ’ye tahsis edildi. Sökülen cihazların parçaları başka projelerde kullanıldı veya yedek parça olarak ayrıldı. Kalan 2 cihaz ilerleyen teknoloji ve şifreleme yöntemleriyle baş edemedikleri için 1959 ve 1960’ta söküldü.
1990’lu yılların başlarında dönemin istihbarat ve şifreleme sistemlerine meraklı kişiler cihazın kopyasını yapmak için harekete geçti. 10 yılı geçen çaba sonunda bir bilgisayar yapabilmiş olsalar da, bulabildikleri kısıtlı bilgi sebebiyle gerçeğinin tam bir kopyası üretmeleri maalesef mümkün değil.
Kanyaklar
http://www.bombe.org.uk/the-enigma-machine/
http://www.cs.miami.edu/home/harald/enigma/
https://www.scienceabc.com/innovation/cracking-the-uncrackable-how-did-alan-turing-and-his-team-crack-the-enigma-code.html
http://enigmaco.de/enigma/enigma.html
https://pages.mtu.edu/~shene/NSF-4/Tutorial/VIG/Vig-IOC.html
https://www.codesandciphers.org.uk/enigma/enigma3.htm
https://www.cia.gov/news-information/featured-story-archive/2015-featured-story-archive/the-enigma-of-alan-turing.html
http://users.telenet.be/d.rijmenants/en/enigmaproc.htm
http://www.cs.miami.edu/home/harald/enigma/
http://enigmamuseum.com/em.htm
