The Warsaw
W połowie 1931 roku, z połączenia komórek zajmujących się kontrwywiadem i kryptologią – referatu Radiowywiadu oraz Referatu Szyfrów Własnych, powstało polskie Biuro Szyfrów. Jednostka ta zajmowała się zarówno kryptografią, czyli wytwarzaniem i nadzorem nad poprawnym używaniem szyfrów, jak i kryptologią – badaniem szyfrów i kodów, głównie w celach ich łamania. Od samego początku pracownicy Biura działali w oparciu o cztery referaty: BS 1 – szyfry własne, BS 2 – radiowywiad wschód; BS 3 – szyfry rosyjskie oraz BS 4 – zajmujący się radiowywiadem i szyframi niemieckimi.
Bardzo nowoczesnym rozwiązaniem zastosowanym podczas tworzenia Biura Szyfrów było zatrudnienie na kluczowych stanowiskach matematyków. Innowacyjny jak na warunki europejskie pomysł został wcześniej wdrożony w Stanach Zjednoczonych. Jednymi z pierwszych osób zatrudnionych w Signal Intelligence Service (SIS), jednostki stworzonej w USA w 1930 roku w celu tożsamym z celami polskiego Biura Szyfrów, byli właśnie matematycy. Warto przy tym wspomnieć, że amerykańska wewnętrzna agencja wywiadowcza NSA (National Security Agency) powstała w listopadzie 1952 roku na bazie Armed Forces Security Agency, będącej spadkobiercą SIS. Jako pionier w SIS pojawił się Frank B. Rowlett – nauczyciel matematyki z południowej Wirginii. Później, w kwietniu 1930 roku dołączyli Abraham Sinkov i Solomon Kullback, nauczyciele z Nowego Jorku wykładający tę samą dziedzinę, co Rowlett[1]. W Polsce, decydując się na podobne rozwiązanie, w Biurze Szyfrów zatrudniono matematyków Uniwersytetu Poznańskiego, którzy z polecenia profesora Zdzisława Krygowskiego uczestniczyli wcześniej w kursie kryptologii, przygotowanym dla najzdolniejszych studentów matematyki na zlecenie BS. Trzon zespołu tworzyli Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski, postawiono przed nimi zadanie złamania niemieckiego szyfru maszynowego „Enigma”. Praca zarówno amerykańskich, jak i polskich zespołów przyniosła niemal natychmiastowe efekty.
W Stanach Zjednoczonych Rowlett ze swoimi współpracownikami w przeciągu kilku lat złamali zabezpieczania japońskiej maszyny „91-shiki ōbun injiki” używanej do szyfrowania komunikacji dyplomatycznej. W Polsce, rok po uruchomieniu Biura Szyfrów, Marian Rejewski użył matematycznej teorii grup w celu złamania maszynowych szyfrów Enigmy – maszyny szyfrującej używanej przez niemieckie siły zbrojne. Wydarzenie to przez wielu historyków uważane jest za przełomowe, a przez znawców dziedziny za „niezwykły wyczyn w obszarze kryptoanalizy, jeden z najlepszych w historii sztuki”[3]. Jedno z twierdzeń, które przy pracy nad złamaniem szyfru sformułował i udowodnił Rejewski, lata po zakończeniu drugiej wojny światowej zostało określone przez Irvinga Gooda, brytyjskiego matematyka, który pracował jako kryptolog w Bletchley Park z Alanem Turingiem, mianem „twierdzenia, które wygrało drugą wojnę światową”.
Wielkie osiągnięcie Rejewskiego nie oznaczało końca pracy związanej z Enigmą, udało się co prawda złamać szyfr, a nawet zrekonstruować maszynę, jednak kryptoanalitykom pozostał do rozwiązania problemem deszyfracji tajnych wiadomości w użytecznym czasie. W tym celu dokonano automatyzacji procesu deszyfracji poprzez stworzenie przez zespół Rejewskiego „bomby” kryptologicznej, maszyny, której nazwa pochodziła od dźwięku wydawanego podczas automatycznego poszukiwania poprawnego ułożenia ruchomych bębenków szyfrujących, nazywanych mieszaczami, pozwalającego na dobranie klucza deszyfrującego. Wyzwanie stało się jeszcze istotniejsze w momencie, gdy Niemcy udoskonalili Enigmę, zwiększając stopień skomplikowania szyfru poprzez dodanie w 1938 roku dwóch dodatkowych mieszaczy[4]. Mimo wprowadzanych przez Niemców udoskonaleń Polacy bez większych problemów łamali niemieckie depesze. Miarą sprawności Biura Szyfrów były statystyki, a te na początku roku 1938 wyglądały imponująco, w trakcie jednego z ćwiczeń BS złamało 75 procent niemieckich kryptogramów – żadna inna służba kryptologiczna na świecie nie mogła się pochwalić takimi osiągnięciami.
Przez cały ten czas (1932–1938) polski wywiad przekazywał sojusznikom (Francuzom i Anglikom) niemieckie depesze wojskowe, deszyfrowane przez pracowników polskiego Biura Szyfrów. Jednak dopiero w 1939 roku Polska zdecydowała się podzielić z nimi sposobem, w jakim Biuro pozyskiwało tajne informacje. W tym celu wiosną 1939 r. zorganizowano w Pyrach spotkanie polskich, angielskich i francuskich służb kryptologicznych. Oprócz egzemplarza polskiej maszyny deszyfrującej – Bomby, polskie służby przekazały swoim sojusznikom także pełną dokumentację matematycznych założeń i algorytmów związanych z szyframi Enigmy oraz instrukcję obsługi polskiej maszyny[5]. Nastąpiło to 25 lipca 1939 roku, tuż przed wybuchem II Wojny Światowej.
Po wybuchu wojny Biuro Szyfrów zostało ewakuowane do Francji, gdzie polscy kryptoanalitycy kontynuowali pracę nad łamaniem niemieckich szyfrogramów. Po wkroczeniu Niemców i upadku Francji musieli zostać ewakuowani z jej terytorium. Jerzy Różycki zginął w katastrofie francuskiego statku pasażerskiego 9 stycznia 1942 roku. Rejewski i Zygalski z ogromnymi kłopotami przedarli się do Hiszpanii, gdzie zostali najpierw obrabowani, a potem aresztowani. Po uwolnieniu, przez Portugalię i Gibraltar trafili do Wielkiej Brytanii. Tam zostali wcieleni jako szeregowcy do Polskich Sił Zbrojnych i oddelegowani do placówki Wojska Polskiego w Boxmoor, gdzie przydzielono im zadania związane z łamaniem szyfrogramów niemieckiej SS. Polscy matematycy, którzy położyli podwaliny pod odszyfrowanie niemieckiej Enigmy, nie trafili do ośrodka stworzonego w 1940 roku w Bletchley Park w Wielkiej Brytanii, w rezultacie znaleźli się na uboczu głównych zmagań kryptologicznych[6]. Trafili tam za to amerykańscy kryptolodzy. Solomon Kullback w 1942 roku, pięć miesięcy po ataku na Pearl Harbor, został wysłany do Wielkiej Brytanii, gdzie razem z Brytyjczykami w Bletchley Park pracował nad łamaniem niemieckich szyfrogramów. Deszyfrowanie Enigmy stało się domeną wyłącznie brytyjską i amerykańską. Polscy matematycy zostali wykluczeni z dalszego wkładu w tę dziedzinę, a w Bletchley Park „bardzo niewielu wiedziało o polskim wkładzie”[6].
Po zakończeniu wojny i powrocie do USA Kullback i Rowlett znów pracowali razem. Frank B. Rowlett został szefem działu kryptoanalityków w nowo powstałej NSA. Kullback przyjął w NSA posadę kierownika działu automatyzacji przetwarzania danych, gdzie nadzorował 60 inżynierów pracujących nad innowacyjnymi zadaniami. Henryk Zygalski po wojnie nie zdecydował się na powrót do okupowanej przez sowietów Polski, pozostał w Wielkiej Brytanii, uczył matematyki w prowincjonalnej szkole. W roku 1977 otrzymał doktorat honoris causa Uniwersytetu Polskiego na Obczyźnie, zmarł w 1978 roku. Marian Rejewski wrócił do Polski, gdzie rozpoczął pracę w Bydgoskiej firmie produkującej kable. W latach 1949-1958 Rejewski był prześladowany i wielokrotnie inwigilowany przez Urząd Bezpieczeństwa. Zmarł na atak serca 13 lutego 1980 roku w wieku 74 lat. Został pochowany z honorami wojskowymi na warszawskim Cmentarzu Wojskowym na Powązkach.
Złamanie szyfrów niemieckiej Enigmy i deszyfracja niemieckich depesz wpłynęła decydująco na przebieg wojny. Historycy szacują, że gdyby alianci zawczasu nie poznali wielu niemieckich planów, wojna trwałaby o trzy lata dłużej [6]. Miliony ludzkich istnień zostały ocalone dzięki pracy kryptologów i analityków polskiego Biura Szyfrów, amerykańskiego SIS i brytyjskiego GCCS.
Wiktor Sędkowski
ukończył teleinformatykę na Politechnice Wrocławskiej, specjalizując się w dziedzinie bezpieczeństwa cybernetycznego. Jest ekspertem od zagrożeń cyfrowych. Posiadacz certyfikatu CISSP, OSCP i MCTS, pracował jako inżynier i solution architect dla wiodących firm informatycznych.
Niniejszy artykuł powstał w ramach działalności społeczno-misyjnej polskiego think tanku Warsaw Institute. Jeśli cenicie Państwo przygotowane przez naszych ekspertów treści, apelujemy o wsparcie finansowe naszej działalności realizowanej na zasadzie non-profit. Do regularnych darczyńców przysyłamy bezpłatnie anglojęzyczny kwartalnik The Warsaw Institute Review.Więcej informacji: www.warsawinstitute.org/support/Darowizny można dokonać bezpośrednio na konta bankowe:USD: PL 82 1020 4900 0000 8502 3060 4017EUR: PL 85 1020 4900 0000 8902 3063 7814GBP: PL 18 1020 4900 0000 8302 3069 6641PLN : PL 41 1020 1097 0000 7202 0268 6152SWIFT: BPKOPLPWDziękujemy!
Warsaw Institute to polski think tank zajmujący się geopolityką. Główne obszary badawcze to stosunki międzynarodowe, bezpieczeństwo energetyczne oraz obronność. Warsaw Institute wspiera Inicjatywę Trójmorza oraz stosunki transatlantyckie.
Warsaw Institute is a Polish think tank focusing on geopolitics. The main research areas are international relations, energy security and defense. The Warsaw Institute supports the Three Seas Initiative and transatlantic relations.
90 Years of the Polish Cipher Bureau
In mid-1931 the Polish Cipher Bureau was formed by the merger of two units dealing with counterintelligence and cryptology – the Radio-Intelligence Office(Referat Radiowywiadu) and the Polish-Cryptography Office (Referat Szyfrów Własnych). The Bureau dealt with both cryptography, i.e. the production and supervision over the correct use of ciphers, as well as cryptology – studying of ciphers and codes, mainly for the purpose of breaking them. From the very beginning, the Bureau's staff worked in four units: (1) own ciphers, (2) eastern radio intelligence, (3) Russian ciphers, and (4) dealing with German radio intelligence and ciphers.
A very modern solution, applied during the establishment of the Cipher Bureau, was to hire mathematicians to work at the key posts. This idea, then innovative in Europe, had been earlier implemented in the United States. One of the first people employed in the Signal Intelligence Service (SIS), founded in the USA in 1930 for the purposes identical to those of the Polish Cipher Bureau, were mathematicians. It is worth mentioning that the American National Security Agency (NSA) was established in November 1952 on the basis of Armed Forces Security Agency (AFSA), which had replaced the SIS. Frank B. Rowlett – a mathematics teacher from southern Virginia, was pioneer in the SIS. Later, in April 1930, Abraham Sinkov and Solomon Kullback, math teachers from New York City, had also joined this organization. In Poland, where a similar solution was applied, the Cipher Bureau hired mathematicians of the Poznań University who, on the recommendation of Professor Zdzisław Krygowski, had earlier took part in a cryptology course, prepared for the most talented students of mathematics by the Cipher Bureau. The core team included Marian Rejewski, Jerzy Różycki, and Henryk Zygalski who were given the task of breaking the German cipher device – the Enigma machine. The effects of collaboration between American and Polish teams were noticeable almost instantly.
Within a few years, in the US, Rowlett and his co-workers broke the Japanese cryptographic machine 91-shiki ōbun injiki, used for encrypting diplomatic communication. In Poland, a year after the launch of the Cipher Bureau, Marian Rejewski used the group theory to break the Enigma. Numerous historians consider this event as groundbreaking, while experts in the field refer to it as “a remarkable event in the field of cryptanalysis, one of the greatest in the history of this domain.” Years after the end of World War II, one of the theorems, which Rejewski formulated and proved while attempting to break the cipher, was described by Irving Good, a British mathematician who worked as a cryptologist at Bletchley Park along with Alan Turing, as “the theorem that won World War II.”
Rejewski's great achievement did not mean that the work on Enigma has ended. Although the team managed to break the cipher and even reconstruct the machine, the cryptanalysts still had to solve the problem of decrypting secret messages within a decent time frame. In order to do this, the decryption process had to be automated. Rejewski's team a created a cryptological “Bomb,” a machine whose name came from a sound it was making during an automatic search for a correct arrangement of movable cipher cylinders, which allowed to find a decryption key. This challenge became even more significant when the Germans improved Enigma, which increased the complexity of the cipher, by adding two additional cylinders in 1938. Despite the enhancements made by the Germans, the Poles were able to break German messages without any major issues. The measure of the Cipher Bureau's efficiency were its statistics and at the beginning of 1938 those looked impressive. During one of the training sessions, the Cipher Bureau broke 75% of German cryptograms – no other cryptologic service in the world had such achievements.
Throughout that time (1932–1938), Polish intelligence was passing on German military messages, deciphered by the employees of the Polish Cipher Bureau, to its allies (the French and the British). However, it was not until 1939 that Poland decided to share with them the method that allowed the Bureau to obtain secret information. For this purpose, in spring 1939 a meeting of Polish, English, and French cryptologic services was held in Pyry, Poland. Apart from a copy of the Polish deciphering machine (“the Bomb”), the Polish services handed over to their allies the full documentation of mathematical assumptions and algorithms, related to the Enigma's ciphers, as well as the instruction manual for the Polish machine. This took place on July 25, 1939, just before the outbreak of World War II.
After the outbreak of war, the Cipher Bureau was relocated to France, where Polish cryptanalysts continued to break German ciphers. After the German invasion and the fall of France, they had to be evacuated from its territory. Jerzy Różycki died in an accident of a French passenger ship on January 9, 1942. Rejewski and Zygalski made their way to Spain, although with great difficulties, where they were robbed and later arrested. After being freed, they travelled through Portugal and Gibraltar to Great Britain. There, they were enlisted in the Polish Armed Forces as privates and posted to a Polish Army facility in Boxmoor, where they were tasked with breaking German SS cipher codes. Polish mathematicians who laid the foundations for the decryption of the German Enigma were not sent to a center in Bletchley Park (Great Britain), established in 1940. Consequently, they found themselves on the sidelines of the developments in cryptology. However, American cryptologists did end up there. In 1942, five months after the attack on Pearl Harbor, Solomon Kullback was sent to Great Britain where at Bletchley Park he worked with the British on breaking German cipher messages. The Enigma decryption became an exclusively British and American domain. Polish mathematicians were excluded from further contributions to this field while at Bletchley Park “very few even knew about the Polish contribution.”
After the war, Kullback and Rowlett returned to the United States, where they worked together again. Frank B. Rowlett became the chief of cryptanalysis at the newly formed NSA. Kullback accepted a position at the NSA as head of the data processing automation department, where he supervised 60 engineers working on innovative tasks. Henryk Zygalski decided not to return to Soviet-occupied Poland after the war, he remained in Great Britain and taught mathematics in a provincial school. In 1977 he received an honorary doctorate of the Polish University in Exile and died in 1978. Marian Rejewski returned to Poland where he started to work for a cable manufacturing company in Bydgoszcz. Between 1949 and 1958 Rejewski was persecuted and repeatedly investigated by the Polish Office of Public Security. He died of a heart attack on February 13, 1980, at the age of 74. He was interred with military honors at the Powązki Military Cemetery in Warsaw.
Breaking the ciphers of the German Enigma and deciphering German messages had a decisive influence on the course of the war. Historians estimate that if the Allies had not learned many German plans in advance, the war would have lasted three years longer. Millions of human lives were saved as a result of the work of cryptologists and analysts of the Polish Cipher Bureau, American SIS, and British GCCS.
Wiktor Sędkowski graduated in Teleinformatics at the Wrocław University of Science and Technology, specialized in cybersecurity field. He is an expert on cyber threats. CISSP, OSCP and MCTS certificates holder. Worked as an engineer and solution architect for leading IT companies.
