Текст книги "Алан Тьюринг и тайная комната"

В 1937 году гипотеза Римана стала представлять особый интерес для кембриджских математиков. Началось все с того, что один из них – Эдвард Титчмарш – попытался опровергнуть гипотезу Римана с помощью вычислений на настольном калькуляторе методом грубой силы, перебирая все возможные значения. Найти опровержение Титчмаршу не удалось. Приверженцы классического математического подхода к решению проблем в математике раскритиковали метод Титчмарша как ересь. Тьюринг никогда не был приверженцем классического подхода. Идея доказательства или опровержения математических гипотез с использованием машин была для него близка и интересна.

Вскоре Тьюрингу пришло время возвращаться в Принстон. Второй год в Принстоне понравился Тьюрингу больше, чем первый. Особенно после того, как сюда приехал на год наставник Тьюринга в Кембридже Ньюман. А еще Тьюринг подружился с канадским физиком Малкольмом Макфейлом, который впоследствии вспоминал:

«Тьюринг сконструировал настоящий электрический умножитель и изготовил для него 3 или 4 каскада, чтобы проверить, будут ли они функционировать. Ему понадобились релейные переключатели, которых в то время не было в продаже, и их пришлось изготавливать самому. У физического факультета в Принстоне была собственная мастерская для аспирантов, и я одолжил Тьюрингу имевшийся у меня ключ от нее в качестве моего личного вклада в его проект, хотя это было против правил. Я показал Тьюрингу, как пользоваться токарным станком, дрелью, прессом и прочими инструментами, не рискуя остаться без пальцев на руке. Он изготовил на станке и намотал реле. К нашему удивлению, калькулятор заработал».

По утверждению Макфейла, в Принстоне Тьюринг снова задумался о кодах и шифрах:

«По всей вероятности, осенью 1937 года у Тьюринга появились опасения по поводу возможной войны с Германией. Несмотря на свою занятость, он тем не менее нашел возможность, чтобы уделить время теме криптоанализа со всей присущей ему энергичностью. Эту тему мы неоднократно обсуждали. Он предполагал, что слова в сообщениях будут заменяться на числа, взятые из служебной кодовой книги, а потом сообщения будут передаваться в виде чисел в двоичной кодировке. А чтобы предотвратить чтение врагом перехваченных сообщений, даже если в его распоряжении окажется кодовая книга, он предложил умножать число из конкретного сообщения на чрезвычайно большой секретный множитель и передавать полученный результат. Секретный множитель надо было выбирать таким образом, чтобы ста немцам понадобилось считать на настольных калькуляторах не менее ста лет для вычисления этого секретного множителя».

Однако основной своей задачей в 1937 году Тьюринг считал не придумывание надежных кодов и шифров, а написание докторской диссертации на тему порядковых логик. Эту тему начал исследовать фон Нейман, еще будучи учеником старших классов в средней школе, и быстренько написал по ней статью. Порядковые логики можно наглядно представить себе в виде матрешек, каждая из которых больше предыдущей и содержит их в себе.

Изначально Тьюринг полагал, что сумеет закончить работу над диссертацией по порядковым логикам в 1937 году. Но надежды не оправдались. Ничем не смог помочь даже Черч, которому Тьюринг отдал черновик своей диссертации на рецензирование. Впоследствии Черч вспоминал, что довольно тесно общался с Тьюрингом во время написания им докторской диссертации и детально ее с ним обсуждал. Но Черч ничего не смог припомнить конкретного об особенностях характера Тьюринга, кроме того, что тот был странным и необщительным.

30 марта 1937 года Тьюринг написал знакомому преподавателю в Королевском колледже Филиппу Холлу:

«Я работаю над докторской диссертацией, которая довольно плохо поддается написанию, и я ее постоянно переписываю по частям».

Минуло 7 недель, но работа Тьюринга над докторской диссертацией продвигалась все так же тяжело, о чем он и сообщил своей матери. По оценке Тьюринга, отставание было более значительным, чем он ожидал. Да еще Черч высказал Тьюрингу ряд предложений касательно диссертации. В результате она разрослась до чудовищных размеров. Тьюринг надеялся, что объем диссертации не станет препятствием для ее опубликования. Вдобавок у Тьюринга возникли проблемы с машинисткой. Она не смогла напечатать обозначения, сделанные готическим шрифтом на немецком языке, и формулы лямбда-исчисления. Тьюрингу пришлось вписывать их в напечатанную диссертацию от руки. Последние сделанные им исправления и доработки коренным образом диссертацию не изменили. Она продолжала оставаться очень сложной для восприятия.

Сам Тьюринг признавал, что символическая логика могла быть очень тяжеловесной:

«Математики уже давно признали тот факт, что математическая наука и логика фактически являются одним и тем же, а также, что они, по всей вероятности, постепенно сольются друг с другом. Сейчас этот процесс слияния все еще находится на начальной стадии, и математики пока не извлекли для себя пользу из исследований в области символической логики. Многие математики очень настороженно к ней относятся, а сами логики не спешат сделать ее более привлекательной».

В диссертации Тьюринг описал свою новую идею, которая, по его мнению, должна была кардинально изменить всю математическую теорию вычислимости. Тьюринг дополнил свою машину так называемым оракулом. Под ним понимался разум, к которому можно было обратиться за решением задачи из области теории вычислимости. Машина Тьюринга взаимодействовала с оракулом путем записи на свою ленту входных данных для оракула и затем запуском оракула на исполнение. За один шаг оракул вычислял функцию, стирал входные данные и писал выходные данные на ленту. После этого машине Тьюринга оставалось это решение лишь проверить.

Тем временем Тьюринг задумался над вопросом о том, сможет ли он возобновить свои научные изыскания в Королевском колледже по возвращении в Англию из Америки. Соискатели научных должностей в Королевском колледже, как правило, своевременно информировались о принятом решении по поводу поданных ими заявок, а до этого могли воспользоваться сарафанным радио, чтобы узнать вероятный исход для себя. Но Тьюринг жил за пределами Англии, и сарафанное радио было ему недоступно. Поэтому он решил для начала прозондировать почву насчет продолжения исследовательской работы в Принстоне. Тьюринг робко поинтересовался у декана, мог ли он рассчитывать на какую-нибудь научную должность в Принстоне. Через несколько дней Тьюринг получил приглашение от фон Неймана стать сотрудником принстонского Института перспективных исследований. Но Тьюринг все же посчитал более предпочтительным вариантом свое возвращение в Англию – конечно же, при условии, что там до июля 1938 года не начнется война.

Чтобы действовать наверняка, Тьюринг отправил телеграмму в Королевский колледж с запросом по поводу возможности своего возвращения туда и получил положительный ответ. Оказалось, что решение уже было принято, однако Тьюринга о нем просто не оповестили. И Тьюринг отказался от предложения фон Неймана.

17 мая 1938 года докторская диссертация Тьюринга была принята к рассмотрению, в конце мая 1938 года состоялась ее защита, и в июне 1938 года ему была присвоена докторская степень. Копию своей докторской диссертации Тьюринг отослал Холлу для опубликования. Летом 1938 года Тьюринг вернулся в Королевский колледж.

9—10 ноября 1938 года по всей Германии и части Австрии прошли еврейские погромы. Приятель Тьюринга Фред Клейтон, проживавший этажом ниже, приютил у себя еврейского мальчика из Вены Карла, одного из немногих беженцев-евреев, кому английское правительство разрешило приехать в Англию. Тьюринг вместе с Клейтоном посетил лагерь еврейских беженцев в английском городе Харвич в графстве Суссекс. Там Тьюринг познакомился с другим еврейским мальчиком – Робертом Аугенфельдом, стал его спонсором, помог ему устроиться в школу и нашел для него приемных родителей.

Известно, что в июле 1938 года вскоре после возвращения в Англию Тьюринга посетил кто-то из ведущих преподавателей Королевского колледжа. Вполне возможно, что это был профессор Фрэнк Эдкок. Другой преподаватель Королевского колледжа, Л. Уилкинсон, так описал визит к нему Эдкока:

«Однажды летом 1938 года, уже после того, как нацисты присоединили Австрию, я сидел в своей комнате в Королевском колледже, как вдруг раздался стук в дверь. В комнату вошел Ф. Эдкок в сопровождении маленького, похожего на птицу человека с яркими голубыми глазами. Его Эдкок представил мне как коммандера Деннистона. Деннистон спросил, согласился бы я в случае войны выполнять секретную работу в интересах английского Министерства иностранных дел. Предложение меня заинтересовало, и я ответил утвердительно. Тогда меня попросили подписать бумагу, в которой говорилось, что я проинформирован об ответственности за разглашение государственной тайны. Вот тут я и догадался, в чем было дело. Все мы знали, что Эдкок был сотрудником адмиралтейской «Комнаты 40», которая в годы Первой мировой войны под руководством адмирала Реджинальда Холла занималась добыванием разведывательной информации путем чтения вражеских шифровок».

Из разговоров Тьюринга с Макфейлом можно сделать вывод о том, что Эдкок, скорее всего, в 1937 году уже успел переговорить с Тьюрингом в неформальной обстановке по тому же поводу, что и с Уилкинсоном. Документальных подтверждений этому нет. Достоверно известно только, что в 1938 году Деннистон неоднократно приезжал в Королевский колледж и что именно тогда Тьюринг подписал свое формальное согласие на предложение работать на английскую разведку.

Вместе с Уилкинсоном и кандидатом наук из Королевского колледжа Дональдом Лукасом Тьюринг прошел обучение на курсах по криптологии при Правительственной криптографической школе (ПКШ), которая размещалась недалеко от станции метро «Сент-Джеймский парк». На этих курсах слушателям читали лекции о самом распространенном немецком шифраторе «Энигма». Там Тьюринг познакомился с Альфредом Ноксом, ветераном ПКШ, работавшим над взломом «Энигмы». Во время обучения на курсах по криптологии Тьюрингу разрешалось забирать секретные документы из ПКШ к себе в Королевский колледж, чтобы трудиться там над взломом «Энигмы» – конечно, при условии соблюдения необходимых предосторожностей.

Формально Тьюринг это условие соблюдал, хотя необходимой он посчитал всего одну предосторожность. В Кембридже комнаты в зданиях старой постройки имели 2 входных двери – внешнюю (дубовую) и внутреннюю (крашеную). Если внешняя дверь была закрыта, значит, хозяин комнаты не хотел, чтобы его беспокоили. Если была открыта, то посетителю следовало постучать во внутреннюю и входить, только дождавшись приглашения. Так вот, предосторожность, соблюдаемая Тьюрингом, чтобы сохранять в тайне содержание секретных документов, которые он брал с собой с курсов по криптологии, состояла в том, чтобы всегда держать внешнюю дверь закрытой. Так себе предосторожность. Хотя даже если бы кто-нибудь зашел к Тьюрингу в комнату, невзирая на закрытую внешнюю дверь или не дождавшись приглашения в ответ на стук во вторую дверь, то вряд ли смог бы отыскать секретные документы в том ужасном бардаке, который вечно царил в комнате Тьюринга.

Помимо взлома «Энигмы», в жизни Тьюринга было много и других дел. Например, он согласился читать курс лекций «Основания математики» в Кембриджском университете вместо Ньюмана, хотя и не занимал там какую-либо университетскую должность. В дополнение к Тьюрингу лекции по основаниям математики в Кембридже читал Витгенштейн. Эти лекции не были предназначены для избранных и посвященных, как у Ньюмана. Рассуждения Витгенштейна на лекциях были более приземленными, занимательными и понятными. Это были даже не лекции, а непринужденные дискуссии, в которые Витгенштейн вступал с кем-нибудь из присутствующих. В первой половине 1939 года он прочел в общей сложности 31 лекцию. Тьюринг посетил почти все из них. С первой же лекции Витгенштейн стал использовать Тьюринга в качестве партнера при ведении дискуссий. На девятнадцатой лекции Витгенштейн перешел к обсуждению отрицания, противоречий и парадоксов. По поводу полезности использования противоречий в логических рассуждениях у него с Тьюрингом состоялся обмен мнениями, который потом длился на протяжении четырех или пяти лекций.

Тьюринг продолжал интересоваться гипотезой Римана. Вдохновленный успехом, достигнутым при изготовлении умножителя во время пребывания в Америке, Тьюринг спроектировал вычислительную машину для проверки гипотезы Римана. Он решил объединить свои усилия с аспирантом Дональдом Макфейлом, братом Малкольма Макфейла и инженером по профессии. Тьюринг и Дональд Макфейл взялись сами проделать большую часть работы в мастерской. Дополнительное финансирование им требовалось в основном только для закупки материалов. Получив грант от Королевского общества[132]132
  Крупнейшее научное общество в Англии. Было учреждено в 1660 г.


[Закрыть] и доступ на законных основаниях в мастерскую инженерного отдела Кембриджского университета, Тьюринг и Дональд Макфейл приступили к работе. Изготовленная ими вычислительная машина должна была помочь им выяснить, где примерно искать нули зета-функции Римана, а дальнейшие проверки надо было производить вручную. Такой методологией Тьюринг постоянно пользовался на протяжении всей своей научной карьеры, сочетая использование вычислительных машин, собственные интуитивные догадки и практическую смекалку.

Однако работу над проверкой гипотезы Римана Тьюрингу и Дональду Макфейлу вскоре пришлось отложить на неопределенное время почти сразу после того, как 1 сентября 1939 года началась Вторая мировая война.

В Блетчли-Парке

Во время Первой мировой войны 5 человек из Королевского колледжа работали в «Комнате 40» – разведывательном подразделении английского адмиралтейства, занимавшемся чтением немецких военно-морских шифровок. Благодаря «Комнате 40» в адмиралтействе заранее узнавали о военно-морских операциях Германии. А в 1917 году в «Комнате 40» прочли телеграмму немецкого министра иностранных дел и передали ее содержание американцам, что в немалой мере способствовало вступлению Америки в войну на стороне Англии и ее союзников.

После окончания Первой мировой войны некоторые сотрудники «Комнаты 40», типа Нокса, кандидата наук из Королевского колледжа, продолжили службу. Большинство же сотрудников «Комнаты 40» вернулись к обычной гражданской жизни. В 1939 году «Комната 40» была преобразована в ПКШ, которая в своей деятельности должна была руководствоваться интересами всех правительственных ведомств Англии, а не только английских военно-морских сил, как «Комната 40».

Эдкок возвратился в Королевский колледж. Там по настоянию Алистера Деннистона, возглавлявшего «Комнату 40» во время Первой мировой войны, а потом ставшего во главе ПКШ, Эдкок занялся отбором талантливых ученых для приглашения на работу в ПКШ. В итоге 11 кандидатов наук и 8 выпускников Королевского колледжа оказались в ПКШ. Среди них был и Тьюринг.

К войне в ПКШ начали готовиться загодя. В ноябре 1938 года Деннистон написал письмо в Министерство иностранных дел, которое решало вопросы, связанные с потребностями ПКШ в персонале:

«Я поддерживаю связь с обоими университетами и установил с ними прямой контакт через преподавателей, которые работали у нас во время войны, так что сейчас у нас есть список из 50 человек, которых мы держим на примете для работы у нас в случае войны».

Список включал бывших сотрудников «Комнаты 40» и более двадцати человек из Кембриджа, из которых семеро, включая Тьюринга, были из Королевского колледжа. В списке присутствовал Фрэнк Лукас[133]133
  Английский литературный критик, поэт, писатель и драматург (1894–1967). Преподавал в Королевском колледже.


[Закрыть], которого, по-видимому, сочли настолько известным, что про его принадлежность к какому-либо колледжу ничего не было сказано, а просто давалась ссылка на биографический справочник «Кто есть кто». Был в этом списке и Ньюман, но против его фамилии там стояло слово «нет».

2 августа 1939 года Деннистон проинформировал своих подчиненных, что к 15 августа 1939 года им следовало занять «боевые позиции» в усадьбе Блетчли-Парк в английском графстве Бакингемшир:

«В целях тестирования наших каналов связи, в первой половине дня 15 августа перечисленным в первоочередном списке, кроме находящихся в отпуске, занять свои боевые позиции.

Все документы, необходимые на боевых позициях, упаковать 14 августа к 17.30. Их перевезут следующей ночью. Как можно больше документов поместить в картонные коробки и шкафы, которые должны быть заперты на ключ. Приказы относительно их маркировки будут отданы позже. Канцелярские принадлежности уже отправлены по месту назначения. Личных вещей с собой взять из расчета на 15 дней.

Те, кто поедут поездом, приобретают билет соответствующего класса в один конец до Блетчли. По прибытии они помещают свой багаж в камеру хранения, откуда его заберут после того, как будут распределены места расквартирования. От железнодорожной станции до боевых позиций следовать пешком, при необходимости спрашивая, как пройти до Блетчли-Парка, находящегося в западном направлении. Выйдя со станции, повернуть направо и двигаться вверх по склону холма до вторых ворот в парк. Подходящие поезда отправляются в 8.30 и 9.37 с Юстона[134]134
  Вокзал в Лондоне.


[Закрыть]. Аванс на приобретение билетов получить у мистера Тревиса.

Для официальной переписки и личных писем использовать следующий почтовый адрес: Министерство иностранных дел, комната 40. Звонить по телефону: Уайтхолл 7947.

Проинформировать личный состав о необходимости воздерживаться от любого обсуждения своей работы с обслуживающим персоналом по месту дислокации. На вопрос о том, чем вы занимаетесь, отвечать, что работаете на противовоздушную оборону Лондона.

Тестирование производить в обстановке соблюдения строжайшей секретности всеми сотрудниками подразделения.

При себе иметь противогазы».

Усадьбу Блетчли-Парк никак нельзя было назвать шикарной. Строительство усадебного дома продолжалось четверть века. А потом он несколько раз беспорядочно перестраивался, достраивался и надстраивался. Американец Лэндис Горес, который был откомандирован в Блетчли-Парк в качестве представителя американской разведки, так описал свои впечатления от усадебного дома:

«Слащавое и чудовищное нагромождение, по всей вероятности, оставшееся непревзойденным, но отнюдь не потому, что у него не было соперников, в своей архитектурной несуразности, характерной для середины викторианской эпохи, построенное примерно в 1860 году, слепо имитируя тюдоровский стиль, из местного темно-красного кирпича с отделкой из бежевого керамогранита, углового, клинчатого и замкового камня, еще больше безнадежно опошленное обширными верандами и застекленными террасами, а также рядами распашных окон в рамах из крашеного дерева, избыточных из-за своей частой повторяемости и с беспорядочной импульсивностью переходящих в двухцентровые готические, трехцентровые тюдоровские, перпендикулярные и стрельчатые «пламенеющие» арки, украшенные английским орнаментом из палочек и французским – из клевера. Многочисленные фронтоны на верхних этажах, обращенные к фахверкам в деревенском стиле, не говоря уже о меднокровельной восьмиугольной башне, увенчанной луковым куполом и сразу же навевающей мысли о псевдовосточном стиле Королевского павильона в Брайтоне; эркеры и эркерные окна, башенки и амбразуры, увенчанные бесчисленными дымовыми трубами в совершенно произвольных местах и самого разного вида; незавершенное, беспорядочное и невнятное, если не сказать неудобоваримое, архитектурное творение».

Странности усадебного дома в Блетчли-Парке были явно под стать экстравагантности его описания Горесом. Очень скоро этот дом перестал вмещать сотрудников ПКШ и обслуживающий персонал. Их стали селить в прилегающих хозяйственных постройках, временных деревянных бараках и соседней школе. Но места все равно не хватало. Поэтому пришлось избавиться от лужаек и розария, чтобы освободить пространство для возведения новых бараков. Потом пришла очередь кирпичного лабиринта, который разобрали, когда было принято решение начать строить дома из кирпича для подразделений ПКШ, переставших помещаться в бараках. В результате к 1943 году Блетчли-Парк стал выглядеть не как усадьба, а как промышленное предприятие. Нетронутыми оставили только озеро и лужайку, на которую открывался вид из окна директора ПКШ Деннистона.

3 сентября 1939 года Деннистон отправил письмо в Министерство иностранных дел:

«В течение ближайших нескольких дней нам необходимо призвать на службу людей профессорского уровня из нашего экстренного списка, которым Министерство финансов согласилось платить 600 фунтов в год. К моему письму я прилагаю список этих людей, которым уже объявлен сбор, вместе с датами их прибытия.

Время от времени я буду информировать Вас о следующих наших призывах на службу».

Тьюринг прибыл в Блетчли-Парк 4 сентября 1939 года. Его включили в состав исследовательского отдела ПКШ, возглавляемого Ноксом. Подчиненные Нокса разместились в коттеджах конюшенного двора, где занялись взломом «Энигмы».

«Энигма» представляла собой шифровальную машину, снабженную клавиатурой для набора текста, как у пишущей машинки. Зашифрованное сообщение высвечивалось на панели с лампочками, соединенной с клавиатурой в соответствии со сложно устроенной электросхемой. Существовали несколько модификаций «Энигмы». В той, которую использовали немецкие сухопутные войска, электрический импульс возникал от нажатия клавиши на клавиатуре и последовательно проходил через 3 диска и коммутационную панель. Диски осуществляли замену одной буквы на другую, а коммутационная панель выполняла дополнительную перестановку некоторых букв. Каждый диск армейской «Энигмы» был прикреплен к шестеренке с двадцатью шестью зубцами, а группа собачек цепляла зубцы шестеренок. Собачки выдвигались вперед одновременно с нажатием клавиши на машине. Если собачка цепляла зубец шестеренки, то диск поворачивался на один шаг.

В армейской «Энигме» на дисках имелись регулируемые кольца с одной выемкой. В определенный момент выемка попадала напротив собачки, позволяя ей зацепить шестеренку следующего ротора при очередном нажатии клавиши. Когда же собачка не попадала в выемку, она просто проскальзывала по поверхности кольца, не цепляя шестеренку. В результате второй диск продвигался вперед на один шаг за то же время, что первый – на 26 шагов. Аналогично, третий диск делал один шаг вперед за то же время, за которое второй – 26. Это означало, что не один, а сразу два или три диска могли повернуться одновременно.

Если предположить, что на коммутационной панели было 10 кроссовых пар и шифровальщик ежедневно выбирал для установки в армейскую «Энигму» 3 диска из имевшихся в его распоряжении пяти, то трудоемкость взлома армейской «Энигмы» методом полного перебора всех возможных вариантов была неподъемной. Поэтому сотрудникам исследовательского отдела в Блетчли-Парке надо было срочно придумывать что-то более хитроумное.

В июле 1939 года польское Бюро шифров передало приехавшему в Польшу Ноксу электрическую схему подключения клавиатуры «Энигмы» к ее дискам, а также в деталях поведало о двух своих электромеханических устройствах – «циклометре» и «бомбе», которые использовались для ускорения процесса взлома «Энигмы». В середине августа 1939 года поляки передали изготовленную ими копию «Энигмы» заместителю директора Секретной разведывательной службы Англии Стюарту Мензису. От него эта копия попала в ПКШ.

Разработкой математических методов взлома «Энигмы» с использованием ее копий, «циклометра» и «бомбы» в Польше руководил Мариан Реевский. В Англии исследовательский отдел ПКШ, который занимался взломом «Энигмы», возглавлял Нокс, предпочитавший работать над взломом шифров при помощи карандаша и бумаги. Однако ему было совершенно ясно, что в случае сверхсложной «Энигмы» без новомодных электромеханических устройств было никак не обойтись. Поэтому Нокс вызвал к себе Тьюринга и ввел его в курс дела относительно последних достижений поляков. Нокс поставил перед Тьюрингом задачу спроектировать собственное электромеханическое устройство для взлома «Энигмы». За основу Тьюринг взял польскую «бомбу».

Поляки использовали свою «бомбу» для вскрытия разовых ключей «Энигмы». Они нашли уязвимость в немецкой процедуре обмена шифровками посредством «Энигмы»: отправитель вставлял в шифрованное сообщение информацию о разовом ключе – начальном положении дисков «Энигмы», которое выбиралось наугад для каждого сообщения и обозначалось тремя буквами латинского алфавита. Во избежание искажений при передаче ключа, которые влекли за собой необходимость повторной отправки сообщения, трехбуквенный разовый ключ повторялся дважды. В 1940 году немцы отказались от этой практики, сочтя ее небезопасной. А до тех пор поляки пользовались найденной уязвимостью, чтобы определять, какие 3 диска из пяти применялись немцами в «Энигме» и в какой последовательности они были установлены. Как подарок со стороны немцев польские дешифровальщики рассматривали ситуацию, когда одна и та же буква встречалась в одном и том же месте шестибуквенной шифрованной последовательности, содержавшей в шифрованном виде дважды повторенный разовый ключ. Они называли такие последовательности «самками».

Если, к примеру, попадалась «самка», в которой буква N находилась в третьей и шестой позиции, то можно было при помощи двух копий «Энигмы» перебирать варианты установки дисков, чтобы найти те из них, при которых буква N появлялась в третьей и шестой позиции. А если в этот день попадались еще несколько «самок», то круг поиска правильной последовательности следования дисков в «Энигме» сужался.

Метод тестирования поляками букв в «самках» являлся частным случаем более общего принципа проверки букв с определенным смещением по всему шифрованному тексту. Впоследствии англичане модифицировали этот принцип: они стали исследовать шифрованный текст сообщения на предмет наличия в нем фрагмента, полученного путем шифрования отрывка открытого текста этого сообщения, который, по их догадке, там должен был присутствовать (так называемый «подстрочник»).

Тьюринг придумал дешифровальную машину, составленную из копий «Энигмы», которые были циклически соединены между собой электрическими проводами. За изготовление дешифровальной машины, придуманной Тьюрингом, взялся главный инженер компании «Английские табуляторы» Гарольд Кин. Он пообещал, что на полную проверку конфигураций дисков ей потребуется всего лишь порядка двенадцати минут. И еще Кин сказал, что знает, как сделать, чтобы если проверка давала положительный результат, то дешифровальная машина останавливалась бы, а если отрицательный, то продолжала бы работать. Вскоре он спроектировал обещанную машину, нарисовал ее чертежи и изготовил прототип. В знак уважения достижений польских дешифровальщиков при работе над взломом «Энигмы» машину назвали «бомбой».

А пока английская «бомба» не поступила на вооружение в ПКШ, взломом «Энигмы» приходилось заниматься вручную. Метод ручного взлома «Энигмы» с использованием картонных листов в Блетчли-Парке называли «неводом». Он был разработан польскими дешифровальщиками. В январе 1940 года Тьюринг отправился в командировку во Францию. Там он обсудил различные методы взлома «Энигмы», включая «невод», с французскими дешифровальщиками, а также с Реевским и другими сотрудниками польского Бюро шифров, которые бежали из Польши во Францию, спасаясь от немецкой оккупации.

В феврале 1940 года в исследовательском отделе ПКШ началось чтение шифрованной переписки немецких военно-воздушных сил. А 18 марта 1940 года в ПКШ поступила первая «бомба», которую там назвали «Виктория». Тьюринг же тем временем переключился на взлом «Энигмы» военно-морских сил Германии.

В самом начале Второй мировой войны только двое сотрудников ПКШ полагали, что военно-морскую «Энигму» можно было взломать. Это были начальник военно-морского отдела ПКШ Фрэнк Берч и Тьюринг. Берч считал так, потому что военно-морскую «Энигму» необходимо было взломать. А если она не поддавалась взлому, то какой смысл было пытаться ее взломать? Тьюрингу же было просто интересно поработать над взломом военно-морской «Энигмы». Тем более что он мог это делать безо всякого постороннего вмешательства.

Для начала Тьюрингу понадобилось уединенное место, где он мог бы побыть в одиночестве, чтобы сосредоточиться. Он не желал общаться с коллегами во время кофейных перерывов и приемов пищи. Поэтому ему обустроили отдельный рабочий кабинет на чердаке одного из коттеджей на конюшенном дворе. Клер Хардинг и Элизабет Грейнджер[135]135
  Дочери приятелей Деннистона, с которыми он состоял в одном гольф-клубе.


[Закрыть] установили шкив, с помощью которого поднимали Тьюрингу на чердак кофе и бутерброды в корзине.

Было известно, что военно-морские силы Германии использовали иную схему шифрования разового ключа к «Энигме», чем в сухопутных силах. По мнению Тьюринга, для передачи разового ключа в шифрованном сообщении отводились 2 четырехбуквенные группы. Далее он предположил, что каждой букве разового ключа соответствовали 2 буквы шифрованного. А оставшиеся 2 буквы в восьмибуквенном шифрованном обозначении разового ключа, предположительно, ничего не значили и добавлялись просто для заполнения пустого места. Основываясь на этих предположениях, Тьюринг разработал алгоритм для вскрытия разовых ключей к военно-морской «Энигме». Для его реализации Тьюрингу не хватало только специальной биграммной таблицы, которая использовалась в немецких военно-морских силах для шифрования сообщений.

Тем временем 1 мая 1940 года в сухопутных войсках Германии отказались от шифрования дважды повторенного разового ключа. Это сразу же сделало польский метод его вскрытия устаревшим.

В ноябре 1940 года немецкий бомбардировщик сбросил авиабомбы на примыкавшую к Блетчли-Парку школу. Она была реквизирована для размещения аналитиков отдела слежения за немецким радиообменом. Одна из авиабомб упала поблизости от барака № 4, где работали сотрудники военно-морского отдела ПКШ. В это время Тьюринг отсутствовал в Блетчли-Парке, находясь в недельном отпуске в Кембридже. Вернувшись, он застал сотрудников ПКШ в сильном возбуждении по поводу немецкой бомбардировки. Никто не пострадал, кроме пожилой семейной пары. Она была вынуждена переехать в Блетчли-Парк из своего дома, пострадавшего от сброшенной авиабомбы.

В Блетчли-Парке Тьюринг некоторое время работал над книгой. Он успел написать примерно 150 страниц текста, посвященного методам взлома «Энигмы». Будущая книга предназначалась для использования в качестве учебного пособия для новобранцев. Сотрудники ПКШ окрестили ее «профессорской книгой», хотя Тьюринг никогда не был обладателем научного звания профессора. Действительно, он оказался в числе двадцати с лишним ученых «профессорского уровня», перечисленных в списке, который прилагался к письму Деннистона в Министерство иностранных дел Англии. Но из них только 9 были всамделишными профессорами, и в их число Тьюринг не входил. А «профессором» его прозвали коллеги в Блетчли-Парке в знак уважения.