Serieko beste artikulu batzuk:
- Erreleboaren historia
- Ordenagailu elektronikoen historia
- Transistorearen historia
- Interneteko historia
1938an, Britainia Handiko Inteligentzia Sekretuko buruak Londrestik 80 miliara zegoen 24 hektareako finka bat erosi zuen isilpean. Iparraldetik Londrestik eta mendebaldetik Oxfordetik ekialdetik Cambridgera zihoazen trenbideen bidegurutzean kokatua, kokapen ezin hobea zen ikusmenetik kanpo mantendu behar zen erakunde batentzat, baina Britainia Handiko ezagutza eta botere gune garrantzitsu gehienetatik erraz iristeko modukoa. Finka, honela ezagutzen zena: , Britainia Handiko kode-haustura gune bihurtu zen Bigarren Mundu Gerran. Agian munduko leku bakarra da kriptografian parte hartzeagatik ezaguna.
tanina
1941eko udan, Bletchley-n lanean ari ziren jada Alemaniako armadak eta itsas armadak erabiltzen zuten Enigma enkriptazio-makina ospetsua deszifratzeko. Britainiar kode-hausleei buruzko filma ikusi baduzu, Enigmaren berri izango duzu, baina ez dugu hemen horretan sakonduko, Sobietar Batasuna inbaditu eta gutxira, Bletchley-k enkriptazio mota berri bat erabiliz transmititutako mezuak detektatu baitzituen.
Kriptoanalistek azkar deszifratu zuten mezuak transmititzeko erabiltzen zen makinaren izaera orokorra, eta "Tunny" ezizena jarri zioten.
Enigmaren aldean, zeinaren mezuak eskuz deszifratu behar ziren, Tunny teletipo makina batera zuzenean konektatuta zegoen. Teletipo makinak operadoreak sartutako karaktere bakoitza puntu eta gurutze jario bihurtzen zuen (Morse kodearen puntu eta marratxoen antzekoa), estandar gisa. Letra bakoitzeko bost sinbolorekin. Hau zen testu zifratu gabea. Tunnyk hamabi gurpil erabili zituen aldi berean bere puntu eta gurutze jario paraleloa sortzeko: giltza. Ondoren, giltza gehitu zion mezuari, airean transmititutako testu zifratua sortuz. Gehikuntza aritmetika bitarra erabiliz egin zen, non puntuak zeroei zegozkien eta gurutzeak batei:
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 0
Hartzailearen aldean dagoen beste Tunny batek, ezarpen berdinekin, gako bera emango luke eta enkriptatutako mezuari gehituko lioke jatorrizko mezua sortzeko, eta hau hartzailearen teletipoak paperean inprimatuko luke. Demagun "puntu gehi puntu puntu gehi" mezua dugula. Zenbakietan, hau 01001 izango litzateke. Gehitu dezagun ausazko gako bat: 11010. 1 + 0 = 1, 1 + 1 = 0, 0 + 0 = 0, 0 + 1 = 1, 1 + 0 = 1, beraz, 10011 zifratutako testua lortzen dugu. Gakoa berriro gehituz, jatorrizko mezua berreskura dezakegu. Egiaztatu dezagun: 1 + 1 = 0, 1 + 0 = 1, 0 + 0 = 0, 1 + 1 = 0, 0 + 1 = 1, 01001 lortzen dugu.
Tunnyren funtzionamendua aztertzea erraztu egin zen, erabili zen lehen hilabeteetan igorleek mezua bidali aurretik erabili beharreko gurpilen ezarpenak transmititzen zituztelako. Geroago, alemaniarrek aurrez ezarritako gurpilen ezarpenak zituzten kode-liburuak kaleratu zituzten, eta igorleak hartzaileak liburuan nahi zuen gurpilaren ezarpena aurkitzeko erabil zezakeen kode bat bidali besterik ez zuen egin behar. Azkenean, egunero kode-liburuak aldatzen hasi ziren, Bletchley behartuz goizero kode-gurpilaren ezarpenak deszifratzera.
Interesgarria da kriptoanalistek Tunnyren funtzioa deszifratu zutela bidalketa eta harrera estazioen kokapenetan oinarrituta. Alemaniako goi-agintaritzaren nerbio-guneak armada eta armada-taldeen komandanteekin lotzen zituen Europako hainbat fronte militarretan, Frantzia okupatutik Errusiako estepetaraino. Erronka tentagarria zen: Tunny hausteak etsaiaren asmo eta gaitasunetarako sarbide zuzena agintzen zuen maila gorenean.
Orduan, alemaniar operadoreen akatsen, maltzurkeriaren eta erabakitasun hutsaren konbinazioari esker, matematikari gaztea Tunnyren funtzionamenduari buruzko dedukzio soilak baino askoz haratago joan zen. Makina bera ikusi gabe, bere barne-egitura guztiz zehaztu zuen. Gurpil bakoitzaren posizio posibleak (bakoitza bere zenbaki lehenarekin) eta gurpilen antolamenduak nola sortzen zuen giltza logikoki ondorioztatu zituen. Informazio horrekin armatuta, Bletchleyk Tunnyren erreplikak eraiki zituen, mezuak deszifratzeko erabil zitezkeenak, behin gurpilak behar bezala doituta zeudenean.
Lorenz zifra erabiliz auto baten giltzaren 12 gurpilak, Tunny bezala ezagutzen dena
Heath Robinson
1942. urtearen amaierarako, Tuttek Tunnyri erasotzen jarraitu zion, helburu horretarako estrategia berezi bat garatuz. Deltaren kontzeptuan oinarritzen zen: mezu bateko seinale baten (puntu edo gurutze bat, 0 edo 1 bat) hurrengoarekin modulo-2 batura. Konturatu zen, Tunnyren gurpilen etengabeko mugimenduagatik, zifratutako testuaren deltaren eta gako-testuaren deltaren artean erlazioa zegoela: elkarrekin aldatu behar ziren. Beraz, zifratutako testua gurpilen ezarpen desberdinetan sortutako gako-testuarekin alderatuz, bakoitzaren delta kalkulatu eta bat etortze kopurua zenbatu zitekeen. % 50etik gorako bat etortze-tasa batek benetako mezu-gakoaren hautagai potentzial bat adieraziko luke. Teorian ideia ona bazen ere, praktikan ezinezkoa zen ezartzea, mezu bakoitzeko 2400 pasada behar baitziren ezarpen posible guztiak probatzeko.
Tatek arazoa beste matematikari bati eraman zion, Max Newmani, Bletchleyko departamentu bat zuzentzen zuenari, denek "Newmania" deitzen ziotenari. Lehen begiratuan, Newman ez zirudien hautagai britainiar inteligentzia erakunde sentikorra zuzentzeko, bere aitaren jatorri alemaniarra kontuan hartuta. Hala ere, ez zirudien Hitlerrentzat espioitza lanetan arituko zenik, bere familia judua kontuan hartuta. Hain kezkatuta zegoen Hitlerrek Europa menderatzeko zuen aurrerapenarekin, ezen bere familia New York hirira eraman baitzuen Frantzia 1940an erori eta gutxira, eta denbora batez Princetonera joatea pentsatu zuen berak ere.
Max Newman
Kasualitatez, Newmanek ideia bat izan zuen Tataren metodoak eskatzen zituen kalkuluetan lan egiteko: makina bat eraikitzea. Bletchley jada ohituta zegoen kriptoanalisirako makinak erabiltzen. Horrela hautsi zen Enigma. Baina Newmanek gailu elektroniko espezifiko bat zuen buruan Tunny zifraketa lantzeko. Gerra aurretik, Cambridgen irakatsi zuen (Alan Turing bere ikasleetako bat zen) eta Wynne-Williamsek Cavendish-en partikulak zenbatzeko eraikitako kontagailu elektronikoen berri bazuen. Ideia hau zen: bi zinta begizta batean sinkronizatuz, abiadura handian exekutatzen, bata gakoa eta bestea mezu enkriptatua zuela, eta elementu bakoitza deltak zenbatzen zituen prozesadore batekin zenbatuz, kontagailu elektronikoak emaitzak batu zitzakeen. Exekuzio bakoitzaren amaieran azken zenbaketa irakurriz, posible izango zen erabakitzea gakoa potentziala zen ala ez.
Kasualitatez, esperientzia egokia zuen ingeniari talde bat zegoen. Horien artean Wynne-Williams bera zegoen. Turing-ek Wynne-Williams kontratatu zuen Malvern Radar Laborategitik Enigma makinarako errotore berri bat sortzen laguntzeko, biraketak zenbatzeko elektronika erabiltzen zuena. Proiektu honetan eta Enigma-rekin lotutako beste batean Dollis Hill-eko Posta Ikerketa Estazioko hiru ingeniarik lagundu zioten: William Chandler, Sidney Broadhurst eta Tommy Flowers (gogoratu Britainia Handiko Posta Bulegoa goi-mailako teknologiako erakundea zela, ez bakarrik paperezko postaz arduratzen zena, baita telegrafiaz eta telefoniaz ere). Bi proiektuak huts egin zuten, eta gizonak lanik gabe geratu ziren. Newmanek muntatu zituen. Flowers izendatu zuen "konbinazio-unitate" bat eraikitzeko taldearen buru izateko, deltak kalkulatuko zituena eta emaitza Wynne-Williams lanean ari zen kontagailuan sartuko zuena.
Newmanek ingeniariak makinak eraikitzeko izendatu zituen, eta Errege Itsas Armadako Emakumeen Saila mezuak prozesatzeko makinak kudeatzeko. Gobernuak goi-mailako zuzendaritza-karguak gizonei bakarrik uzten zizkien, eta emakumeak operadore gisa nabarmendu ziren Bletchleyn, mezuen transkripzioa eta deskodetze-ezarpenak kudeatzen. Bulegoko lanetik beren lana automatizatzen zuten makinak zaintzera igaro ziren arazorik gabe. Beren makinari "Makina" izena jarri zioten, modu jostagarrian.", baliokide britainiarra [biak marrazki bizidunetako ilustratzaileak ziren, funtzio oso sinpleak betetzen zituzten gailu oso konplexuak, astunak eta nahasgarriak irudikatzen zituztenak / itzulpen oharra].
Robinson auto zaharra, aurrekoaren, Heath Robinson autoaren, oso antzekoa
Izan ere, Heath Robinsonek, teorian nahiko fidagarria izan arren, arazo larriak zituen praktikan. Nagusia bi zinten arteko sinkronizazio perfektua behar izatea zen: testu zifratuarena eta testu gakoa. Zintaren edozein luzapen edo irristatzeak pasada osoa erabilezin bihurtzen zuen. Akatsen arriskua minimizatzeko, makinak ez zituen 2000 karaktere baino gehiago prozesatzen segundoko, nahiz eta zintak azkarrago funtziona zitezkeen. Flowersek, Heath Robinson proiektuari atsekabetuta onartu zionak, uste zuen bide hobeago bat zegoela: ia osorik osagai elektronikoekin eraikitako makina bat.
Kolosoa
Thomas Flowersek ingeniari gisa lan egin zuen Britainia Handiko Posta Bulegoko Ikerketa Sailean 1930etik aurrera, eta hasieran telefono-zentral automatiko berrietako konexio akastunak eta hutsegiteak ikertzen aritu zen. Horrek telefono-sistemaren bertsio hobetu bat nola sortu pentsatzera eraman zuen, eta 1935erako, sistemaren osagai elektromekanikoak, hala nola erreleak, elektronikoekin ordezkatzearen alde egiten hasi zen. Helburu horrek bere ibilbidearen gainerakoa definitu zuen.
Tommy Flowers, 1940 inguruan
Ingeniari gehienek osagai elektronikoak kritikatu zituzten eskala handian erabiltzean duten ahultasunagatik eta fidagarritasun ezagatik, baina Flowersek frogatu zuen etengabe eta diseinu-balioen azpitik dauden potentzia-mailetan erabiltzean, huts-hodiek zerbitzu-bizitza izugarri luzea dutela. Bere ideiak frogatu zituen 1000 linea zerbitzatzen zituen zentralita bateko markatze-tonua ezartzen zuten terminal guztiak huts-hodiekin ordezkatuz; guztira 3-4 ziren. Instalazio hau 1939an jarri zen martxan. Garai berean, telefono-zenbakiak gordetzen zituzten errele-erregistroak errele elektronikoekin ordezkatzeko esperimentuak egin zituen.
Flowersek uste zuen berak diseinatzeko kontratatu zuten Heath Robinsonek akats larriak zituela eta askoz lan hobea egin zezakeela huts-hodi gehiago eta pieza mekaniko gutxiago erabiliz. 1943ko otsailean, diseinu alternatibo bat aurkeztu zion Newmani. Flowersek trebeki ezabatu zuen giltza-zinta, sinkronizazio arazoa ezabatuz. Bere makinak giltza-testua berehala sortuko zuen. Tunny elektronikoki simulatuko zuen, gurpilen ezarpen guztiak zeharkatuz eta bakoitza testu enkriptatuarekin alderatuz, balizko bat etortze guztiak erregistratuz. Kalkulatu zuen ikuspegi horrek 1500 huts-hodi inguru beharko zituela.
Newman eta Bletchleyren gainerako buruzagiak eszeptikoak ziren proposamenarekiko. Flowersen garaikide gehienek bezala, zalantzan jartzen zuten elektronika eskala horretan funtzionarazi zitekeen. Gainera, funtzionarazi ahal izan arren, zalantzan jartzen zuten makina hori gerran erabilgarria izateko garaiz eraiki zitekeen.
Azkenean, Flowers-en nagusiak Dollis Hill-en baimena eman zion talde bat osatzeko erraldoi elektroniko hau eraikitzeko; baliteke Flowers ez izatea guztiz zintzoa bere ideia Bletchley-n zenbat gustatu zitzaion deskribatzean (Andrew Hodges-en arabera, Flowers-ek bere nagusiari, Gordon Radley-ri, esan zion proiektua funtsezko lana zela Bletchley-rentzat, eta Radley-k Churchille-rengandik entzun zuen Bletchley-ren lana lehentasun absolutua zela). Flowers-ez gain, Sidney Broadhurst eta William Chandlerrek paper garrantzitsua jokatu zuten sistemaren garapenean, eta proiektu osoak ia 50 pertsona inplikatu zituen, Dollis Hill-en baliabideen erdia. Taldeak telefonian erabilitako aurrekarietan inspiratu zen: kontagailuak, adarkatze logika, seinaleak bideratzeko eta itzultzeko ekipoak eta ekipoen egoera aldizka neurtzeko ekipoak. Broathurst zirkuitu elektromekaniko horien maisua zen, Flowers eta Chandler elektronikako adituak ziren, erreleen mundutik balbulen mundura kontzeptuak nola eraman zekiten ulertzen zutenak. 1944 hasieran, taldeak Bletchley-n funtzionatzen zuen modelo bat aurkeztu zuen. "Kolosoa" izeneko makina erraldoiak azkar frogatu zuen Heath Robinson gainditzea, segundoko 5000 karaktere prozesatzeko gai baitzen modu fidagarrian.
Newmanek eta Bletchleyren gainerako buruzagiek laster konturatu ziren akatsa egin zutela Flowers baztertzean. 1944ko otsailean, beste 12 Koloso eskatu zituzten, ekainaren 1erako martxan jartzekoak —Frantziaren inbasioaren aurreikusitako data—, nahiz eta Flowersek, noski, ez zekien horretaz. Flowersek argi eta garbi adierazi zuen hori ezinezkoa zela, baina ahalegin heroikoen ondoren, bere taldeak bigarren makina maiatzaren 31rako entregatzea lortu zuen, Alan Coombs kide berri batek hobekuntza ugari egin zizkionean.
Mark II izeneko diseinu birdiseinatuak lehenengo makinaren arrakasta jarraitu zuen. Filma elikatzeko sistemaz gain, 2400 lanpara, 12 etengailu birakari, 800 errele eta idazteko makina elektriko bat zituen.
Koloso Mark II
Hainbat zeregin kudeatzeko bezain pertsonalizagarria eta malgua zen. Instalatu ondoren, emakumeen talde bakoitzak bere Colossus konfiguratu zuen arazo espezifikoak konpontzeko. Telefono-operadore baten antzeko zentralita bat erabili zen Tunny gurpilak simulatzen zituzten eraztun elektronikoak konfiguratzeko. Etengailu multzo batek operadoreei bi datu-jario prozesatzen zituzten hainbat unitate funtzional konfiguratzeko aukera ematen zien: kanpoko filma eta eraztunek sortutako barne-seinalea. Hainbat logika-elementu konbinatuz, Colossusek datuetan oinarritutako funtzio boolear arbitrarioak kalkula zitzakeen, hau da, 0 edo 1 emango zuten funtzioak. 1 bakoitzak Colossusen kontagailua handitzen zuen. Kontrol-unitate bereizi batek kontagailuaren egoeraren arabera hartzen zituen adarkatze-erabakiak, adibidez, irteera gelditu eta inprimatzea kontagailuaren balioa 1000tik gorakoa bazen.
Kolosoa pertsonalizatzeko etengailu-panela
Demagun Colossus programagarria den helburu orokorreko ordenagailu bat zela zentzu modernoan. Logikoki bi datu-jario konbina zitzakeen —bat zintan eta bestea eraztun-kontagailuek sortutakoa— eta aurkitutako 1en kopurua zenbatu, eta kitto. Colossusen "programazioaren" zatirik handiena paperean egin zen, operadoreek analistek prestatutako erabaki-zuhaitz bat exekutatzen zutelarik: adibidez, "sistemaren irteera X baino txikiagoa bada, konfiguratu B konfigurazioa eta exekutatu Y, bestela exekutatu Z".
Kolosoaren goi-mailako fluxu-diagrama
Hala ere, Colossus gai zen esleitutako zeregina konpontzeko. Atanasoff-Berry ordenagailua ez bezala, Colossus oso azkarra zen: segundoko 25000 karaktere prozesatu zitzakeen, eta bakoitzak hainbat eragiketa boolear behar zituen. Mark II-ak bost aldiz handitu zuen abiadura Mark I-arekin alderatuta, filmaren bost atal desberdin aldi berean irakurri eta prozesatuz. Sistema osoa sarrera/irteera gailu elektromekaniko moteletara konektatzeko beharra alde batera utzi zuen, fotozelulak (aireko kanoietatik hartutakoak) erabiliz. ) sarrerako zintak irakurtzeko eta idazmakinarako irteera gordetzeko erregistro bat. 1990eko hamarkadan Colossus zaharberritu zuen taldeko buruak frogatu zuen, bere lanean, oraindik ere erraz gainditu zezakeela 1995eko Pentium prozesadore batean oinarritutako ordenagailu bat.
Testu-prozesadore indartsu hau Tunny kodeak hausteko proiektuaren erdigune bihurtu zen. Beste hamar Mark II eraiki ziren gerra amaitu aurretik, haien panelak hilean bana ekoizten zituzten Birminghameko posta-fabrikako langileek, zer ekoizten ari ziren jakin gabe, eta gero Bletchley-n muntatzen zituzten. Hornidura Ministerioko funtzionario haserre batek, mila balbula bereziren beste eskaera bat jaso zuenean, galdetu zion ea posta-langileek "alemaniarrei tiro egiten" ari ote ziren. Hurrengo ordenagailua ez zen metodo industrial hori erabiliz ekoitziko, diseinu pertsonalizatuak eskuz muntatu beharrean, 1950eko hamarkadara arte. Flowers-en argibideen arabera, balbulak babesteko, "Koloso" bakoitza egunez eta gauez martxan egon zen gerraren amaierara arte. Zutik egon ziren, iluntasunean leunki distira eginez, negu britainiar hezea berotuz eta pazientziaz argibideak zain, behar ez ziren eguna iritsi arte.
Isiltasunaren Beloa
Bletchley-n gertatzen ari den drama interesgarriarekiko grina naturalak erakundearen lorpen militarrak gehiegi puztera eraman du. Izugarri absurdua da filmak egiten duen bezala iradokitzea,"[Imitazio Jokoa] Britainiar zibilizazioa Alan Turing gabe existitzeari utziko ziola uste zen. Colossusek, guztien arabera, ez zuen eraginik izan Europako gerraren bilakaeran. Bere lorpenik ezagunena 1944ko Normandiako lehorreratzerako engainu planak funtzionatu zuela frogatzea izan zen. Tunnyren bidez jasotako txostenek adierazten zuten Aliatuek Hitler eta bere agintea konbentzitu zituztela benetako erasoa ekialderantz etorriko zela, Pas-de-Calaisen. Informazio baikorra da, baina ez dirudi Aliatuen agintearen kortisol mailak jaisteak gerra irabazten lagundu zuenik."
Bestalde, Kolosoak irudikatzen zituen aurrerapen teknologikoak ukaezinak ziren. Baina munduak ez zuen laster jakingo horren berri. Churchillek agindu zuen jokoaren amaieran existitzen ziren Koloso guztiak desmuntatzeko, eta haien diseinuaren sekretuak haiekin batera desegiteko. Bi makinak nolabait bizirik atera ziren heriotza zigor honetatik eta Britainia Handiko inteligentzia zerbitzuetan egon ziren 1960ko hamarkadara arte. Baina orduan ere, Britainia Handiko gobernuak ez zuen isiltasun oihala altxatu Bletchleyko lanari buruz. 1970eko hamarkadan bakarrik egin zen haren existentzia ezagutza publikoa.
Bletchley Parken egiten ari ziren lanari buruzko eztabaida guztiak betiko debekatzeko erabakia Britainia Handiko gobernuaren gehiegizko zuhurtziatzat har zitekeen. Baina Flowersentzat, tragedia pertsonala izan zen. Colossus-en asmatzaile gisa zuen rolaren ospea eta prestigio guztia kenduta, frustrazioa eta etsipena jasan zituen, Britainia Handiko telefono-sisteman erreleak elektronikarekin ordezkatzeko etengabeko saiakerak behin eta berriz blokeatzen baitziren. Bere lorpena Colossus adibide gisa erabiliz frogatu ahal izango balu, bere ametsa gauzatzeko beharrezko eragina izango luke. Baina bere lorpenak ezagutzera eman zirenerako, Flowers aspaldi erretiratu zen eta ezin izan zuen ezer eragin.
Mundu osoan sakabanatuta zeuden konputazio elektronikoko zaletu batzuek antzeko arazoak izan zituzten Colossusen inguruko sekretuarekin eta ikuspegi honen bideragarritasunaren frogarik ezarekin lotuta. Konputazio elektromekanikoa nagusi izaten jarrai zezakeen denbora batez. Baina beste proiektu bat zegoen konputazio elektronikoak nagusi izateko bidea zabalduko zuena. Hau ere ikerketa militar sekretuaren emaitza izan bazen ere, ez zen gerra ostean ezkutatu; horren ordez, munduari agerian utzi zitzaion apaltasun handiz, ENIAC izenarekin.
Zer irakurri:
• Jack Copeland, arg. Colossus: Bletchley Parkeko kode-hausleen ordenagailuen sekretuak (2006)
• Thomas H. Flowers, “Colossus-en diseinua”, Annals of the History of Computing, 1983ko uztaila
• Andrew Hodges, Alan Turing: Enigma (1983)
Iturria: www.habr.com
