Enigma

C’est une machine à écrire qui permet de chiffrer et de déchiffrer un texte comportant des informations commerciales au départ puis militaires pendant la deuxième guerre mondiale. Son principe de fonctionnement reste simple et astucieux. A chaque fois que l’on presse une touche, un circuit électrique allume une lettre différente grâce à des connexions aléatoires. Enigma est machine qui utilise une combinaison de parties mécaniques et électriques .

- Photo de droite : le coffret qui permet un transport facile de la machine.

- Photo de gauche : la lettre D est tapée au clavier mais c’est la lettre G qui s’allume.

Dès la première guerre mondiale, les communications vont se développer grâce au monde de la radio. Elles serviront à écouter l’adversaire et permettront une position intéressante sur le champ de bataille¹.

Petite histoire de la machine Enigma.

Arthur Scherbius invente cette machine à coder en 1918. Il vendra difficilement la première version commerciale en 1923 car bien trop chère (30 000 euros d’aujourd’hui). La marine allemande l’adoptera en 1926. Elle est utilisée dans toutes les forces allemandes dès 1929. La Kriegsmarine donnera le nom de « machine M » à Enigma.

Ce que les Allemands ignoraient, c’est que les services de contre espionnage Français et Polonais travaillaient depuis 1930 sur une méthode de déchiffrement de cette machine.

En 1931, le Deuxième Bureau français² avait recruté une source, Hans-Thilo Schmidt au sein même du ministère de la Reichwelr³, obtenant les premières images et documentation de la machine

Le capitaine Gustave Bertrand, officier du service de renseignement français transmet ces documents à ses homologues britanniques et polonais. A Varsovie, le lieutenant-colonel Langer, s’attaque à l’analyse du système et obtient dès 1933 un premier résultat. Avec l’aide de mathématiciens dont Marian Rejeuski, il parvient à reproduire le fonctionnement de la machine. Cinq ans après, ils conçoivent un automate du nom de « Bombe » qui accélère le décodage.

1) L’écoute de la radio à permis d’arrêter l’attaque allemande pendant la première guerre mondiale.

2) Service de renseignement français.

3) Service du chiffre allemand.

La Bombe, archétype de l’ordinateur

Cette machine fournissait le travail de 10 000 personnes

Face à l’invasion allemande en 1939, les polonais transmettent au commandant Bertrand l’ensemble de leurs travaux. En août 1939, les français apporteront à Londres une des machines conçues suivant les travaux polonais et toute une documentation.

Pendant la deuxième guerre mondiale, les italiens utiliseront Enigma dans sa version commerciale. Beaucoup plus facile à déchiffrer, les britanniques profiteront de leurs informations pour gagner la bataille du cap Matapan⁴ .

Les machines Enigma de l’aviation allemande étaient équipées de trois rotors. Le 15 décembre 1938, ce nombre fut porté à cinq. La version de la marine de guerre fonctionnait avec huit rotors dont quatre interchangeables.

Le sort de la Bataille de l’Atlantique va basculer avec un premier succès lors de la capture du patrouilleur HMS Krebs. Puis, les destroyers anglais vont arraisonner le navire météo KMS Munchen, récupérant une machine Enigma avec son manuel d’utilisation. Cerise sur le gâteau, l’abordage du sous-marin allemand U-110 permit la récupération d’une machine avec son manuel, tableaux de codes, pièces de rechange. Par la suite, la marine allemande ne s’étonna pas de la diminution des pertes britanniques, le système d’escorte des convois s’améliora⁵ grâce à la rapidité d’intervention des navires escorteurs. Malheureusement, après la perte du cuirassé Bismarck, l’amiral Donitz changea les codes à plusieurs reprises, ce qui entraina pendant l’année 1942⁶, une période noire pour les marines alliées.

4) Bataille navale contre les Italiens démontrant la supériorité des Anglais grâce à l’utilisation d’un porte-avions le 26 mars 1941.

5) En 1941, 35 sous-marins allemands furent coulés.

6) En plus, le 1^er février 1942, le modèle Enigma 4 fut mis en service avec 4 rotors.

Le fonctionnement de la machine Enigma

Pour le codage, un clavier permet la saisie du texte, chaque lettre passe par le tableau de connexion qui déjà inverse la lettre suivant la place des shunts. Puis, l’information électrique passe par trois rotors⁷ et arrive dans le réflecteur qui va renvoyer l’information à travers les 3 rotors à nouveau puis elle revient au tableau de connexions ou elle est encore changée et termine sa course en allumant une lettre. Pour le décodage, l’opérateur tape le texte codé, le texte qui s’allume est décodé.

Le mécanisme des rotors⁷ était simple, lorsque le premier rotor avançait de 26 crans, le rotor suivant avançait à son tour de 26 crans et ainsi de suite. La combinaison comprenait 16900 positions possibles.

Le réflecteur (Umkehrwalze) connecte la sortie du dernier rotor et revoie le chiffre vers les rotors. Ce procédé a révélé une faille majeure dans le système, ce réflecteur empêchait une lettre de se substituer à elle-même. Cette faille a été utilisée par les cryptanalystes.-

La partie électrique est constituée par une pile reliant les touches du clavier à des voyants éclairant des lettres.

- Vue de droite : les rotors qui tournent avec le réflecteur qui renvoie le code.

                                                                        - Vue de gauche : le tableau de connexions avec ses straps inverseurs.

7) Aussi appelés rouleaux ou tambours.

Le dernier message chiffré a été envoyé par l’Amiral Donitz annonçant la mort du Führer. Les travaux de déchiffrement effectués à Bletchet Park restèrent secrets jusqu’en 1974, ce qui a surement profité à l’espionnage industriel.

Pour décoder un message, il faut connaitre la position des straps sur le tableau de connexions, et la position des rotors au départ.

Une version de la machine Enigma avec huit rotors ->

Les Britanniques cassent le code : Les stations d’écoute alliées enregistrent les messages codés transmis par les allemands en radio. L’ensemble de ces informations est transmis à Bletchley Park⁸.

Ce n’étaient pas moins de 12 000 scientifiques et mathématiciens Anglais, Polonais et Français qui travaillaient dans ce camp à 80 km de Londres.

- La résolution du code se fera grâce aux répétitions des opérateurs allemands.

Les entêtes de textes étaient toujours les mêmes (mon général, mon commandant, les Britanniques connaissaient cette formule. Par contre les allemands codaient chaque jour cet en-tête différemment. Il suffisait donc de travailler sur les quelques lettres de départ et non plus sur les 26 lettres de l’alphabet.

A partir de cet instant, des milliers de messages allemands vont être décodés⁹

Au final, les machines Enigma pouvaient chiffrer un texte selon 1,59.10¹⁶ combinaisons différentes.

1,59.10¹⁶ = 159 milliards de milliards de combinaisons

     Alan Mathison Turing, né le 23 juin 1912 et mort le 7 juin 1954. Mathématicien et cryptologue, il a dirigé l’équipe anglaise de déchiffrement  pendant la  deuxième  guerre mondiale. Ses méthodes permirent de casser le code et ainsi de raccourcir la guerre de deux ans. Grâce aux informations polonaises, il conçoit une réplique de la « Bombe » polonaise.

                                                                Il ne suffisait pas de décrypter les signaux ennemis, il fallait aussi qu’il ne se doute de rien sinon il aurait changé immédiatement sa méthode de codage. Ainsi,  lorsque les convois allemands étaient attaqués, c’était toujours grâce à une reconnaissance aérienne et leur présence n’était que du au « hasard ».

Le 8 juin 1954, Turing est retrouvé mort dans son lit. Son suicide est aujourd’hui commenté par nombre de chercheurs. Sa mère refusa de croire que son fils avait mis fin à ses jours en avalant une pomme imbibée de cyanure.

8) Le site sera éloigné de Londres, déjà bombardé par l’aviation allemande.

9) Malgré les qualités intrinsèques de la machine, les fautes des chiffreurs avec le manque d’imagination du commandement allemand ont joués un rôle important en diminuant la complexité du chiffrement des messages.