Игорь Шнуренко – Демон внутри. Анатомия искусственного интеллекта (страница 13)
Шмидт прошел процедуру денацификации в 1948 году и через несколько лет был переназначен на свою старую должность, продолжив преподавание в Высшем техническом институте в Берлине. Он продолжал заниматься кибернетикой, но больше общался с философами, поскольку инженеры и практики сомневались в применимости его идей. Начавшаяся гонка вооружений между Советским Союзом и Соединенными Штатами подстегивала быстрое развитие как вычислительной техники, так и систем автоматического управления. Германия находилась под полным контролем союзников, которые не торопились доверять ей разработку нового оружия. Все хорошо помнили, как немцы между мировыми войнами сумели не только не отстать в техническом развитии, но и выйти на передовые позиции. Они преуспели при этом в создании технологий двойного назначения — то есть тех, что могли быть использованы и в мирных, и в военных целях. Проектировщики немецких гражданских самолетов быстро переделывали их в истребители и бомбардировщики, автомобильные концерны легко переключались на выпуск танков, а прекрасные автострады и железные дороги строились так, чтобы по ним можно было быстро перебрасывать войска и военную технику. Одним из таких изобретений с двойным дном явилась шифровальная машина «Энигма», которой предстояло дать большой толчок развитию криптографии, вычислительной техники и кибернетики.
Над дешифровкой сообщений «Энигмы» работал британский математик и криптограф Алан Тьюринг, который стоял у истоков современного понятия об искусственном интеллекте и его критериев.
Принято считать, что именно команда Тьюринга в годы Второй мировой войны сумела расколоть код «Энигмы», так что британцы могли читать совершенно секретные донесения германских высших чинов. Об этом написано множество книг и снято несколько фильмов, последний из которых, «Игра в имитацию» с Бенедиктом Камбербетчем в роли Тьюринга, был обласкан критикой и получил «Оскара» за лучшую сценарную адаптацию. В фильме Тьюринг спасает мир, хакнув Гитлера. Во всех рецензиях говорится, что благодаря дешифровке военных посланий немецкого генерального штаба англичанами война закончилась на два года раньше, чем могла бы, и были спасены миллионы жизней. Тезис весьма сомнительный, если не впрямую взятый с потолка, но об этом речь дальше.
Реальная история, как и все истории, которые касаются британского приоритета в науке, несколько сложнее голливудской версии.
Вообще-то хакнули Гитлера польские математики во главе с Марианом Реевским, сыном торговца сигарами из города Быдгощ. Поляки сумели дешифровать немецкий военный код еще в 1932 году, до прихода Гитлера к власти, и до конца тридцатых были способны читать большую часть немецкой военной переписки. Но обо всем по порядку.
КАК ПОЛЯКИ ХАКНУЛИ «ЭНИГМУ»
Немецкая электрическая шифровальная машина «Энигма» была, конечно, чудом техники своего времени, и превосходила аналогичные криптографические устройства других стран. Она производилась фирмой Scherbius & Ritter на основе патента, полученного в 1918 году инженером-электриком Артуром Шербиусом. Шла первая мировая война, и германская армия не могла решить проблему перехвата сообщений. Ручные методы кодирования текстов не справлялись с потоком информации. На шифрование странички приказа уходило три-четыре часа работы, на расшифровку еще столько же. Особенно сильно в продвинутых системах шифрования нуждались моряки-подводники. Шербиус создал машину размером с кухонную плиту и весом 50 кг с прицелом продать ее германскому флоту. Но война закончилась поражением Германии, и немецкий флот подлежал интернированию. Никто из нейтральных стран, однако, не хотел нести ответственности за его содержание, поэтому флот был разоружен и отконвоирован в бухту Скапа-Флоу на Британских Оркнейских островах. Там в июне 1919 года произошла история, похожая на подвиг «Варяга»: немецкие офицеры под руководством адмирала Людвига фон Ройтера затопили корабли, открыв и заклинив кингстоны. Англичане бросились спасать имущество, но безрезультатно. В стычках погибли девять немецких моряков, ставших последними жертвами Первой мировой войны.
Итак, Кайзермарине перестал существовать, поэтому Шербиус решил продавать машину банкам для шифрования денежных переводов. Это был прообраз существующей сегодня банковской системы SWIFT с той разницей, что тогда не было интернета и мировые банки не были связаны в единую сеть. Продажи шли ни шатко ни валко, в том числе и из-за высокой стоимости устройства.
Интересно, что патент на подобный принцип работы шифровальной машины годом раньше Шербиуса получил американец Эдвард Хью Хеберн. Он тоже попытался продать устройство военным морякам и тоже получил отказ. Но Шербиусу повезло больше. Германия потихоньку оправилась от поражения и стала тайно возрождать свои вооруженные силы. Это происходило еще задолго до Гитлера, при вполне себе либеральной Веймарской республике, которая для вида изображала готовность выполнять жесткие ограничения на армию и флот, а на самом деле уже тогда всеми силами готовила реванш.
Рейхсвер и немецкий военно-морской флот, Рейсхмарине, тщательно скрывали свои приготовления и отчаянно нуждались в самых продвинутых средствах шифрования. Именно поэтому адмиралы уже в 1926 году заказали партию модифицированных машин «Энигма». Через два года машины Шербиуса в больших количествах стал закупать возрождающийся Рейсхвер, а в 1935 году, уже при Гитлере — и Люфтваффе.
«Энигма» даже сейчас может произвести впечатление на самых продвинутых криптанов. Таких машин выпустили порядка ста тысяч (по другим оценкам, вдвое больше)—но до наших времен дожили считанные экземпляры, которые высоко ценятся коллекционерами. Пару таких машин можно увидеть в поразительном собрании техники Deutsches Museum в Мюнхене: они выглядят так, словно немцы пользуются ими до сих пор. «Энигма» выставлена и в британском Национальном компьютерном музее, который находится в бывшей лаборатории Блетчи-Парк километрах в пятидесяти к северу от Лондона. Во время войны там работала команда кодировщиков-математиков, среди которых был и Алан Тьюринг.
Внешне «Энигма» выглядит как очень громоздкая печатная машинка с лампочками. Она работала на сочетании принципов механики и электрики. Когда оператор нажимал на клавишу какой-то буквы, это замыкало электрическую цепь, по которой шел ток, в результате чего загоралась определенная лампочка, соответствующая букве на выходе. Каждое нажатие клавиши приводило к повороту ротора механической части —а этих роторов было как минимум три. У каждого ротора было 26 контактов, по числу букв, соединенных с контактами точно такого же следующего ротора, или с неподвижными контактами на обоих концах шпинделя, на котором находились роторы.
Фокус заключался в том, что вся цепь менялась с каждым нажатием клавиши, и предугадать, какая лампочка загорится на выходе, можно было, лишь имея точно такую же машину и зная ключ. К концу войны число роторов возросло до восьми, при этом каждый раз оператор выбирал, какие три из восьми роторов использовать для шифровки. В итоге число возможных сочетаний цепи устройства выросло на порядки, до 103 секстилионов.
Как происходила работа с «Энигмой»? Оператору давали текст сообщения для шифрования. Он набивал его на клавиатуре, и по принципу, описанному выше, текст тут же преобразовывался в некую последовательность сигналов лампочек. Каждой лампочке соответствовала буква. Затем либо оператор записывал получившуюся последовательность вручную, либо, в продвинутых версиях устройства, это делала автоматическая печатная машинка. Затем получившийся код передавали по радио принимающему оператору— у него была точно такая же «Энигма». Он вбивал в машину принятое сообщение —и записывал последовательность вспыхивающих лампочек, которая представляла собой уже расшифрованный текст. К принимающей «Энигме» также могла быть подключена печатная машинка.
Система работала с исключительной для того времени безопасностью. Даже в случае радиоперехвата на расшифровку сообщений у противника были считанные часы: ведь ключи все время менялись. Разгадать ключ было нереально. Мало того, что каждые восемь часов оператор придумывал новый ключ, он еще каждый раз дважды шифровал его с использованием дневного ключа из кодовой книги. Этот ключ, в свою очередь, определялся настройками коммутационной панели, порядком роторов и их начальными установками и положениями колец. При каждом шаге шифрования положения роторов менялись. Чтобы расшифровать послание, принимающая сторона должна была иметь точно такую же «Энигму» и кодовую книгу.
Пионерским изобретением можно считать и автоматическую печатную машинку Schreibmax. При работе на таких машинах оператору не нужно было лихорадочно записывать буквы, соответствующие сигналам лампочек: устройство делало это само.
Немцы были уверены в том, что их «Энигму» не расколоть, но, несмотря на это, они постоянно совершенствовали устройство, добавляя новые роторы, каждый из которых повышал сложность системы на порядок.
В альтернативной истории, если бы Гитлер продержался еще годик-другой, могла бы произойти трансформация «Энигмы» в вычислительную машину со сложностью на мировом уровне конца 1950-х годов. Возможно, тогда уже к концу 1940-х появились бы первые самоуправляемые баллистические ракеты: ведь Вернер фон Браун и другие немецкие инженеры на пару десятков лет опережали своих ближайших конкурентов, СССР и США, в ракетостроении. Их детище «Фау-2» представлено в том же Deutsches Museum в Мюнхене и выглядит практически как копия корабля «Восток».