La máquina Enigma en Bletchley Park

Cuando evocamos la Segunda Guerra Mundial, enseguida se nos viene a la cabeza imágenes de tanques como los Sherman americanos o los Panzer alemanes, o aviones de combate como los Spitfire británicos o los Junkers de la Luftwaffe, pero muchas veces nos olvidamos de que algunos de los grandes hitos para que la guerra cayera de un lado u a otro no fueron protagonizados por estas máquinas de matar ni tuvieron lugar en el campo de batalla.

Algunos de los acontecimientos más importantes tuvieron lugar en las oficinas de inteligencia militar de los países involucrados en la Segunda Guerra Mundial, donde expertos criptógrafos se afanaban en intentar descifrar los códigos de las máquinas de cifrado con las que uno y otro bando intercambiaban mensajes.

Casualidad o no, mientras las máquinas de cifrado alemanas y japonesas acabaron siendo descifradas, las de EE.UU y Gran Bretaña nunca lo fueron, o por lo menos nunca se ha sabido, por lo que no es descabellado afirmar la importancia de estas máquinas para el resultado final de uno de los conflictos bélicos más importantes de la historia.

Las máquinas de cifrado más importantes de la Segunda Guerra Mundial

Alemania

Enigma, la máquina de las fuerzas militares nazis

La máquina Enigma posiblemente sea la máquina de cifrado más famosa de la Segunda Guerra Mundial, sobre todo por el trabajo de Alan Turing en su descifrado y, por supuesto, por haber protagonizado numerosas películas (véase Imitation Game, por ejemplo). 

Esta máquina fue inventada por el ingeniero alemán Arthur Scherbius con la ayuda de Richard Ritter y fue usada por los nazis durante más de 15 años para transmitir y recibir mensajes cifrados. Su descifrado acabó siendo una de las claves de la victoria final de las fuerzas aliadas.

¿Cómo funcionaba Enigma?

A simple vista, Enigma se parecía a una máquina de escribir, pero sus botones no eran simples teclas sino interruptores que activaban una serie de dispositivos que movían unos cilindros rotatorios (tres o cuatro dependiendo del modelo) con diversas posiciones, lo que daba lugar a más de 100 mil alfabetos diferentes.

Al teclear una letra en la máquina, su cifrado correspondiente aparecía iluminado en la parte superior, que el operario apuntaba antes de teclear la siguiente letra y así sucesivamente. Para entendernos, se generaba un mensaje aparentemente aleatorio sin ningún sentido para el que no conociera el código. El sistema era tremendamente robusto y además los alemanes cambiaban el código a diario por lo que era prácticamente imposible descifrar cualquier comunicación. De hecho, puedes comprobar por ti mismo cómo funcionaba Enigma con este práctico simulador online.

Entonces, ¿cómo se acabó rompiendo el código Enigma?

En primer lugar hay que tener en cuenta que las primeras máquinas Enigma se hicieron bastante comerciales por lo que fue relativamente fácil que cualquiera pudiera acceder a ellas y estudiar su funcionamiento. Además los mensajes cifrados alemanes siempre comenzaban con la misma secuencia de caracteres por lo que le resultó bastante fácil a la contrainteligencia discernir a qué mensajes cifrados había que prestarles atención. Finalmente, la captura de un submarino alemán en el que había un libro de códigos Enigma facilitó mucho el descifrado.

Los rotores de la máquina EnigmaLos rotores de la máquina Enigma

Cabe decir que la fue la inteligencia polaca la primera en lograr descifrar el código Enigma, creando máquinas capaces de romper este cifrado, aunque las subsiguientes mejoras añadieron complejidad a la máquina alemana, haciendo cada vez más difícil el proceso. En 1939 una delegación polaca explicó sus hallazgos sobre Enigma a los servicios de inteligencia británicos que decidieron trabajar en el descifrado en su centro de Bletchley Park, que es donde finalmente se acabaría descifrando el código por completo, no sin esfuerzo y con la inestimable ayuda de Alan Turing.

Las máquinas me sorprenden con mucha frecuencia.

Japón

PURPLE, la máquina de cifrado del 20+6

Antes de comenzar a hablar sobre PURPLE, la máquina criptográfica usada por Japón durante la Segunda Guerra Mundial, tendremos que ponernos en situación hablando de su predecesor: la máquina RED, aunque, obviamente, ni RED ni PURPLE eran los nombres oficiales de estas máquinas de cifrado, sino los nombres en clave que se les dio desde EE.UU.

RED, la precursora de la máquina PURPLERED, la precursora de la máquina PURPLE

RED fue inventado en 1931 y utilizado por el Ministerio de Asuntos Exteriores japonés antes y después de Segunda Guerra Mundial. El funcionamiento de RED era bastante más sencillo que el del Enigma alemán del que os hablamos antes, ya que esta máquina usaba un solo rotor (en contraposición con los 3 o 4 de Enigma) y cifraba por separado vocales (seis caracteres) y consonantes (veinte caracteres), algo que a la postre resultó ser una debilidad que facilitó mucho su descifrado.

Con esta vulnerabilidad, no se tardó demasiado en descifrar la máquina RED. Tanto los británicos en 1934 como los americanos en 1935 lograron romper el cifrado japonés, lo que conllevó la implementación de la siguiente generación de máquinas de cifrado japonesas: las máquinas PURPLE.

De RED a PURPLE

La máquina PURPLE fue inventada en 1937, aunque no empezó a usarse masivamente hasta el año siguiente, y en un principio sólo se instaló en puestos muy importantes. La seguridad de PURPLE era bastante mayor que la de RED, ya que usaba un relé paso a paso en lugar de un rotor, pero el problema de base ya estaba ahí ya que heredó la forma de cifrar vocales y consonantes por separado.

La máquina de cifrado japonesa PURPLELa máquina de cifrado japonesa PURPLE

Eso sí, mientras que en RED las seis vocales eran fijas (A,E,I,O,U,Y) en la máquina PURPLE este grupo de letras se cambiaba cada nueve días haciendo su descifrado más complicado, aunque siempre era más fácil hacerse con el código de estas seis ‘vocales’ que las restante veinte letras. Su forma de diferenciar entre las 6 vocales y las otras 20 letras, se conoció como el sistema 20+6.

En 1940, tan solo 18 meses después de empezar a utilizarse, un grupo de inteligencia del ejército norteamericano logró romper el cifrado de la máquina PURPLE, pudiendo descifrar las comunicaciones interceptadas. Teniendo en cuenta la fecha de descifrado, muchos conspiranoicos se preguntan si se pudo hacer algo para prevenir o evitar el ataque a Pearl Harbour en diciembre de 1941

Polonia

Lacida, la aportación polaca al Cadix

Aunque bastante menos robusta que las máquinas alemanas y japonesas de las que hemos hablado antes, la inteligencia polaca también contaba con su propia máquina de cifrado durante la Segunda Guerra Mundial. Lacida, también conocida simplemente como LCD, comenzó a fabricarse justo antes de la Segunda Guerra Mundial por parte del Cipher Bureau polaco, el mismo departamento que ya había trabajado exitosamente en el descifrado de Enigma, con la idea de utilizarse en el inminente conflicto que estaba a punto de estallar.

Las instalaciones del Biuro Szyfrów donde se desarrolló LacidaLas instalaciones del Biuro Szyfrów donde se desarrolló Lacida

Justo antes de comenzar la Guerra y la invasión del país polaco, Polonia envió dos máquinas LCD a Francia que posteriormente serían utilizados en las instalaciones del Cadix, el centro de inteligencia clandestino que operaba en el sur del país galo en un intento por descifrar las comunicaciones del Eje, que acabaría cerrando en 1942 cuando los alemanes ocuparon esta parte de Francia.

Diseño precipitado = vulnerabilidades

Lacida era algo más complejo que Enigma, aunque bastante menos robusta como se descubrió a posteriori. Entre sus principales diferencias con la máquina alemana cabe destacar la ausencia de un conmutador (a la postre, una gran debilidad) y la posibilidad de resetearla para convertirla en una máquina de descifrado, en lugar de cifrado.

Lamentablemente, el proceso de diseño y fabricación de Lacida había sido un tanto precipitado y no se llevaron a cabo verdaderas pruebas para comprobar la robustez de su cifrado antes de empezar a usarse esta máquina. Dicho esto, cuando se comenzó a prestar más atención al cifrado de LCD para verificar su seguridad, sólo le costó un par de horas a una pareja de criptoanalistas descifrar el código, por lo que se decidió suspender su uso en Cadix en 1942.

Gran Bretaña

Typex, una adaptación mejorada de Enigma

Typex fue la máquina de cifrado utilizada por las fuerzas británicas durante la Segunda Guerra Mundial. A resumidas cuentas se trataba de una versión mejorada y reforzada de la máquina Enigma, que debido a su éxito comercial había llegado a manos de los aliados.

La gran diferencia entre Typex y Enigma residía en el número de rotores utilizados (cinco contra los tres o cuatro de los alemanes) para el cifrado y cómo esos mismos rotores movían los adyacentes, dando como resultado una máquina mucho más segura que siguió en funcionamiento hasta la década de los 50 y que sólo fue jubilada por el progreso del cifrado militar, nunca por supuestas debilidades. Algunos países de la Commonwealth incluso siguieron utilizando esta máquina hasta los años 70.

Typex, la máquina de cifrado de las fuerzas militares británicasTypex, la máquina de cifrado de las fuerzas militares británicas / Matt Crypto editada con licencia CC 3.0

Y eso que los alemanes lograron hacerse con una máquina Typex, aunque sin rotores, pero desistieron de su descifrado tras muchas semanas de trabajo. Por otra parte era lógico, ya que los alemanes la consideraban una máquina mucho más robusta que la suya propia, que a la vez tenían por indescifrable.

La robustez fue una de las claves del éxito de Typex del que se fabricaron diferentes variantes, algunas más portables que otras, otras más veloces o con compatibilidades diferentes, estimándose que a finales de la Segunda Guerra Mundial había unas 12.000 máquinas Typex en circulación.

Ventajas de Typex frente a Enigma

Independiente de la variante de Typex, todas ellas eran mejores que Enigma, algo bastante obvio si eran desarrollos basados en la máquina alemana para hacerla más segura. Por un lado, la máquina británica sólo requería de un operario para hacerla trabajar, en contraposición de los dos alemanes requeridos para introducir el texto a cifrar y anotar el resultado cifrado. Esto se debía a que el texto cifrado se imprimía directamente en papel, lo que también evitaba errores humanos de transcripción e incrementaba la velocidad, pudiendo cifrar hasta 20 palabras por minuto.

De hecho, el proceso de cifrar un mensaje usando Enigma inducía al error. Había que introducir el texto, cifrarlo, apuntar el mensaje cifrado, transmitirlo mediante código Morse, recibirlo, descifrarlo y volver a escribirlo a mano, por lo que no era de extrañar que se produjera algún error. En cambio, las máquinas Typex automatizaban todo el proceso, pudiendo conectarse a teletipos, haciendo el trabajo del operario mucho más fácil.

EEUU

SIGABA, la Gran Máquina Americana

Como no podía ser de otra manera, EEUU también contó con su propia máquina de cifrado durante la Segunda Guerra Mundial: SIGABA. Su funcionamiento era muy parecido al de su homólogo alemán, pero a diferencia de Enigma la versión norteamericana usaba hasta 15 rotores (divididos en 3 bancos de 5) haciéndola mucho más segura. De hecho se cree que el código nunca fue descifrado durante la Guerra.

SIGABA, la versión americana de la máquina EnigmaSIGABA, la versión americana de la máquina Enigma / mike friedman editada con licencia CC 2.0

SIGABA nació de un esfuerzo conjunto del Ejército de EEUU y la Marina estadounidense, muy poco proclives a compartir información entre ellos, pero que en este caso hicieron una excepción. Es más, SIGABA fue modificada a posteriori para hacerla compatible con la variante británica Typex y así crear una máquina de cifrado aliada.

Mayor aleatoriedad en el cifrado

La robustez y seguridad de la SIGABA no sólo tenía que ver con la cantidad de rotores empleados sino también con una mayor aleatoriedad en sus movimientos. Estudios demostraron que el movimiento de los rotores de las máquinas Enigma alemanas no eran todo lo aleatorios que parecían, algo que los americanos lograron corregir con su propia máquina de cifrado.

Como contrapartida, el uso de tantos rotores convertía a SIGABA en una máquina pesada y difícil de manejar, además de ser muy cara y tremendamente frágil, por lo tanto no se podía utilizar in situ a pie de campo, sino que sólo se empleaba en lugares específicamente destinados a ello. De hecho, las fuerzas alemanas bautizaron SIGABA como la Gran Máquina Americana, debido sobre todo a lo voluminosa que parecía.

Bonus

Locutores de claves: máquinas de cifrado humanas

Justamente porque SIGABA resultaba inmanejable en el campo de batalla y se conocía la vulnerabilidad de otras máquinas de cifrado norteamericanas, menos robustas que ésta, durante la Segunda Guerra Mundial el ejército estadounidense volvió a recurrir a locutores de claves como ya había hecho en otros procesos bélicos.

Un locutor de claves, o code talker en inglés, es básicamente una máquina de cifrado humana. Toda la idea gira en torno a utilizar un lenguaje muy poco conocido para transmitir mensajes codificados, que tan solo unos pocos pueden llegar a entender. Los locutores de códigos transmitían los mensajes sobre comunicaciones de radio o redes de telefonía usando códigos construidos a partir de sus lenguas maternas, lo que resultaba indescifrable para el enemigo.

Estatua que rinde homenaje a los locutores de código navajosEstatua que rinde homenaje a los locutores de código navajos / John Fowler editada con licencia CC 2.0

En este caso de la Segunda Guerra Mundial fue el idioma navajo el código elegido y los indios navajos los que ejercieron de máquinas de cifrado humanas, y su uso facilitó y dinamizó el cifrado de comunicaciones durante este conflicto, sin perder un ápice de robustez y seguridad. Cada concepto militar su codificaba con una palabra descriptiva en lengua navaja que obviamente sólo entenderían estos nativos, ya que antes de comenzar la guerra se estimaba que sólo 30 personas no navajas dominaban el idioma.

Los primeros locutores de claves navajos fueron reclutados en 1942, recibieron formación exhaustiva para memorizar todos los elementos del alfabeto de codificación (los libros de texto nunca salieron del aula para no comprometer la seguridad del código) y acabaron siendo claves en el desenlace de la Batalla de Iwo Jima, donde seis locutores de claves enviaron y recibieron más de 800 mensajes cifrados sin error en tan solo dos días.

Tim Gage editada con licencia CC 2.0

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