En la anterior entrega vimos que Babbage y Kasiski lograron romper el cifrado Vigenère, denominado el código indescifrable. Los primeros sistemas de telecomunicación no favorecían la confidencialidad, ya que los mensajes eran transmitidos por un telegrafista o había telefonistas que se encargaban de interconectar abonados. Siempre podía haber alguien escuchando. Los primeros sistemas de telefonía automáticos, aunque evitaban la intervención de personas, tampoco podían evitar este problema porque en principio una línea telefónica podía ser pinchada en cualquier momento y lugar. En esta época apareció una gran protagonista, la radio, popularizada por Guglielmo Marconi a finales del siglo XIX. Con ella ya no hacían falta cables; los mensajes viajaban por el aire, pero podían ser recibidos por cualquiera. Su éxito en eventos como la Copa América de 1899 demostró su potencial, aunque también su debilidad: todo lo transmitido podía ser interceptado sin esfuerzo. Los mensajes telegráficos, más sencillos de codificar que la voz, empezaron a enviarse por radio, lo que hizo que comenzara de nuevo una carrera entre codificadores y descodificadores de secretos.

La Primera Guerra Mundial

En 1917 Gilbert Vernam ingeniero de AT&T (American Telephone & Telegraph) inventó un código de encriptado basado en un alfabeto binario, es decir, en ceros y unos (el código Morse ya era un alfabeto binario de puntos y rayas). El código de Vernam generaba una secuencia de unos y ceros que parecían totalmente aleatorias sin patrones de repetición aparentes. Se trataba tan sólo de aplicar una operación matemática muy sencilla denominada XOR a cada letra del mensaje y de la clave. Lo bueno de este cifrado es que era muy fácil y rápido para codificar y descodificar si conocías la clave, pero tremendamente complicado si no la conocías. El código era tan eficiente que no fue roto hasta 1949, año en el que se demostró matemáticamente que no era irrompible y en el que se publicaron técnicas para su descifrado. Todavía seguimos confiando en él para aplicaciones que no requieren alta seguridad, como por ejemplo la clave WEP de nuestro Wifi doméstico o la codificación débil utilizada en la telefonía móvil GSM.

Como curiosidad y si les apetece conocer este algoritmo lo muestro en esta imagen donde se explica cómo funciona la operación XOR (entradas diferentes dan 1, entradas iguales dan 0) y un ejemplo muy sencillo de cifrado.

El II Reich durante la I Guerra Mundial confió ciegamente en sus cifrados para transmitir órdenes y estrategias, y eso fue precisamente su perdición. Los germanos introdujeron el famoso código ADFGVX, y que no era más que una sustitución similar al tablero de Polibio más una transposición del tipo Código César. Los mensajes se codificaban mediante una tabla parecida a la mostrada, se transponían las letras y luego se enviaban. El raro nombre de este código queda claro con el ejemplo de abajo ya que sólo se enviaban esas 6 letras. Con sólo esas letras se complica mucho el análisis frecuencial, además se eligieron precisamente esas porque son muy diferentes en el código Morse por lo que es rápida y sencilla su transmisión por telegrafistas poco experimentados.

El código ADFGVX fue roto el 2 de junio de 1918 por el genio francés Georges Painvin, quien además de poseer una mente privilegiada demostró un tesón y resistencia increíbles pues se dedicó a esta tarea día y noche adelgazando 15 kg en proceso. Como todos los mensajes se transmitían por radio, la cantidad de ellos interceptada era increíble y se debía hacer una criba previa ya que había pocos soldados descifradores. Para ello se identificaban las emisoras de los batallones y se estudiaban sus movimientos triangulando con varias antenas, de esa manera se sabía si se acercaban o alejaban. Los franceses en su retroceso ante la presión germana se aseguraban de destruir completamente los tendidos de líneas telegráficas para obligar al enemigo a utilizar la radio. De la misma manera el ejército galo utilizaba la radio sólo cuando era totalmente imprescindible, por lo que sus movimientos no podían ser detectados con facilidad.

El almirante Sir William Hall con buen criterio pensó que si hacían público el contenido de ese mensaje dejaría claro a los alemanes que sus comunicaciones estaban siendo intervenidas"

El presidente norteamericano Woodrow Wilson no tenía claro participar en la gran guerra con su país a pesar de que un submarino alemán por error hundió el barco de pasajeros Lusitania, donde perecieron 1198 personas incluyendo 128 de sus conciudadanos. Tras este hecho Alemania, como no quería que EE.UU le declarase la guerra, aceptó a regañadientes un acuerdo en el que sus submarinos debían salir a la superficie antes de atacar cualquier barco para evitar malentendidos; esto limitaba enormemente el poder del arma submarina en la que el II Reich confiaba para someter a Gran Bretaña. Los estrategas alemanes pensaron que si le abrían un frente bélico a EE.UU en su propio territorio, estos se olvidarían de Europa. Arthur Zimmermann, ministro de exteriores germano, propuso al presidente de México invadir Estados Unidos con la excusa de reclamar los territorios perdidos de Texas, Nuevo México y Arizona. Alemania sería su aliada y le proporcionaría apoyo militar y financiero, así como la intermediación con Japón para abrirle a EE.UU un segundo frente en el Pacífico.

El 16 de enero de 1917 el embajador alemán en Washington recibió un telegrama cifrado con estos planes a través de un cable submarino transoceánico que Gran Bretaña tenía intervenido. Los ingleses, al descodificar, el mensaje decidieron no pasarlo a sus colegas norteamericanos debido a que podían pensar que se trataba de una invención para que entrasen en guerra, pues el Reino Unido estaba bastante asfixiado por el bloqueo naval alemán. El almirante Sir William Hall con buen criterio pensó que si hacían público el contenido de ese mensaje dejaría claro a los alemanes que sus comunicaciones estaban siendo intervenidas obligándoles a revisar sus métodos de cifrado y quedando entonces los británicos sin información de sus enemigos durante mucho tiempo hasta que lograran volver a descifrar sus nuevos códigos.

El 1 de febrero de ese mismo año el Kaiser ordenó la guerra submarina sin restricciones, lo que obligó al presidente norteamericano a formar un gabinete de crisis cuya conclusión fue esperar un poco más para buscar una salida pacífica al conflicto; pero ocurrió un hecho inesperado. El embajador en Washington Von Bernstoff envió un nuevo mensaje al presidente mexicano con los planes de guerra detallados, pero no tuvo la precaución de cifrarlo. El mensaje fue de nuevo intervenido por los británicos y esta vez sí lo mostraron públicamente, aun así, los norteamericanos pensaron que se trataba de una estratagema inglesa para obligarlos a declararle la guerra a Alemania, pero fue el propio Zimmermann quien declarando públicamente el contubernio disipó cualquier duda.

Puede que si los alemanes hubiesen tenido una inteligencia igual de efectiva que la británica y Zimmermann hubiese mantenido su boca cerrada, la administración americana hubiese dado por falso el mensaje de México, lo que hubiera conllevado la no intervención de Estados Unidos en la guerra. Los alemanes, no se sabe por qué, siempre pensaron que alguien en México les traicionó vilmente.

El periodo entreguerras

El periodo entre guerras fue muy complicado política y económicamente, lo que hizo que ejércitos y embajadas siguieran investigando en nuevos sistemas de cifrado, fiables, versátiles y sobre todo rápidos.

En 1918 los especialistas alemanes en ingeniería electromecánica Artur Scherbius y Richard Ritter desarrollaron una versión eléctrica avanzada del disco de Alberti a la que llamaron Enigma y que llegó a convertirse en la máquina codificadora de mensajes más famosa de la historia. Su aspecto era simple, el de una pequeña máquina de escribir portátil, pero se convirtió en la verdadera pesadilla de los aliados durante la II Guerra Mundial ya que llegó a pensarse que era totalmente inexpugnable.

El aspecto de Enigma era simple, como una pequeña máquina de escribir portátil, pero se convirtió en la verdadera pesadilla de los aliados durante la II Guerra Mundial"

El sistema funcionaba como el simple esquema adjunto en el que un disco de Alberti con conexiones eléctricas unía unas letras con otras (por simplicidad sólo se representan las letras de la A a la F): Podemos ver en el ejemplo que si pulsamos la letra “b” se convierte en la letra “A” y el rotor gira una vuelta quedando dispuesto con otro conexionado diferente. El código, visto así, es fácil de romper, pero la máquina era bastante complicada pues se ponían varios discos, uno detrás de otro, generalmente tres, incrementando de manera exponencial el número de posibles combinaciones ya que además se podían intercambiar sus posiciones. Más tarde se añadió un reflector lo que convertía a la máquina en cifradora y descifradora, por lo que los mensajes se descodificaban automáticamente y no hacía falta llevar un criptoanalista al campo de batalla, un simple soldado podía manejarla.

Para que el mensaje producido por una máquina sea descifrado por otra idéntica, los rotores (discos) debían comenzar colocados exactamente en la misma posición (esta era la clave). Al comenzar un nuevo día los discos se ponían en una nueva posición inicial, estas posiciones para cada día estaban escritas en un libro de claves. Cuando una unidad de combate se veía en apuros, su primera acción era quemar dicho libro.

Para hacer la máquina todavía más inexpugnable se añadió una matriz de conexiones, previa al teclado, que intercambiaba letras, esto incrementó el número de posibles combinaciones a 10 mil billones. El III Reich basó su estrategia en la inexpugnabilidad de esta máquina y en la que confió casi ciegamente. Su producción en masa empezó en 1925. Existen unas máquinas Enigma en exhibición en el Museo del Ejército en Cartagena acompañadas de muchas explicaciones y documentación. Recomiendo a todos aquellas personas interesadas su visita.

Existen unas máquinas Enigma en exhibición en el Museo del Ejército en Cartagena acompañadas de muchas explicaciones y documentación, cuya visita recomiendo"

Los polacos tenían una eficiente red de espionaje, pues de todos eran conocidas las ansias de Alemania o la URSS de anexarse su territorio. Esa red era fundamental para su supervivencia, pero desgraciadamente se encontró con algo muy complicado que nadie esperaba: la máquina Enigma. Los espías polacos consiguieron algunos planos de esa máquina gracias a un renegado nazi, Hans-Thilo Schimidt, que deseaba vengarse de su país pues consideraba que lo no había tratado bien. Esos documentos desgraciadamente no contenían lo fundamental, las conexiones de los discos, pero los polacos pensaron que eso sería deducible a base de intentar descodificar miles de mensajes. ¡Estaban equivocados porque los alemanes de manera bastante inteligente modificaron el protocolo y empezaron a cambiar parte de la clave (posición inicial de los rotores), para cada nuevo mensaje en vez de hacerlo una vez al día como venían haciéndolo hasta ahora! En la primera línea de cada mensaje se indicaba la posición a la que se debían girar los rotores para descifrar el resto del mensaje. Este procedimiento convertía a Enigma en casi inexpugnable.

Marian Rejewski, responsable del Biuro Szyfrów (oficina de cifrado polaca), detectó una debilidad introducida por los operadores de Enigma. En las primeras líneas del mensaje repetían dos veces la posición inicial de los rotores por seguridad. Esto llevó a que lograsen descifrar algunos trocitos de algunos mensajes, pero como lo hacían varios días más tarde debido a lo complicado del análisis su efectividad era más bien escasa. A Rejewski, mientras se tomaba una bombe (helado de forma semiesférica) en un café de Varsovia, se le ocurrió la idea de poner a trabajar en paralelo réplicas de la máquina enigma capaces de chequear las 17.576 posiciones iniciales de los rotores. Era un artilugio mecánico y lento, pero efectivo. Con este método los polacos eran capaces de deducir la clave del día en poco más de dos horas. En 1938 los nazis incluyeron dos rotores más, el número de combinaciones ahora aumentó a varios billones, por lo que Enigma se convirtió de nuevo en intratable.

La Segunda Guerra Mundial

El 1 de septiembre de 1939 Hitler ordenó la invasión de Polonia y el Biuro Szyfrów envió todas las bombas a París por valija diplomática unos días antes, para que después todo ese material fuera embarcado hacia Londres como equipaje y atrezo de Sacha Guitry y su mujer la famosa actriz Yvonne Printemps para evitar levantar sospechas entre los espías alemanes.

Durante la guerra, la sección de encriptado de la inteligencia británica fue trasladada a Bletchley Park en Buckinghamshire, un sitio suficientemente tranquilo y alejado de los bombardeos de Londres. Ese lugar tenía una actividad incesante llegando a trabajar allí más de mil personas. Fueron reclutadas las mentes más brillantes del país sin importar su sexo, había científicos, matemáticos, lingüistas, filólogos, maestros de ajedrez, obsesos de los crucigramas. Cualquier habilidad mental podía ser válida para descifrar los códigos alemanes.

La labor de Alan Turing fue fundamental para descifrar los códigos nazis ayudando a acortar la duración de la guerra y ahorrando la muerte a muchos combatientes"

Entre todas aquellas personas destacó una, Alan Turing, al que se le considera inventor de la programación moderna, ya que no sólo imaginó máquinas versátiles que pudieran responder a cualquier pregunta debido a algoritmos internos modificables, sino que sentó una base teórica sólida para que esto pudiera desarrollarse. Su labor fue fundamental para descifrar los códigos nazis ayudando de esta manera a acortar la duración de la guerra y ahorrando la muerte a muchos combatientes. Su trabajo afortunadamente contó con la ayuda de imprevistos, como la captura de un libro de claves de la máquina Enigma en un submarino alemán. En Bletchley Park se logró que los mensajes alemanes fueran descifrados casi de manera industrial; pensemos que cada día durante la guerra se generaban unos dos millones de palabras encriptadas.

En los trabajos de Alan Turing se basaron el matemático Max Newman y el ingeniero Tommy Flowers para diseñar Colosus un artefacto programable compuesto de 1500 válvulas electrónicas que hacía las operaciones de una manera mucho más eficiente que las máquinas mecánico-eléctricas que había en Bletchley Park. Este puede considerarse el primer computador de la historia. Los británicos prefirieron mantenerlo totalmente en secreto y destruirlo tras el final de la II Guerra Mundial, por lo que la gloria se la llevaron otros como el Z3 alemán construido en 1941 que, aunque mecánico, era programable con lógica binaria y el ENIAC norteamericano de 1946, este sí, totalmente electrónico.

Por desgracia las naciones no suelen tratar bien a sus héroes en vida. En 1952 Alan Turing de manera inocente tras sufrir un robo en su casa reconoció ante la policía su condición homosexual, por lo que fue arrestado bajo los cargos de “gran indecencia contraria a la sección 11 del anexo a la Ley Criminal de 1885”. Fue públicamente humillado y vilipendiado, siendo todos sus desvelos y trabajos en favor de su país rápidamente olvidados. Fue obligado, para evitar la prisión, a visitar regularmente a un psiquiatra y a seguir un tratamiento hormonal que lo convirtió en una persona obesa e impotente. El 7 de junio de 1954 siguiendo el esquema de su película favorita, el primer largometraje de dibujos animados de Walt Disney Blancanieves y los siete enanitos, antes de irse a dormir dejó en su mesilla una jarra con cianuro en la que sumergió una manzana de la que luego comió.