Gửi lúc: 30/03/2011 15:02:34
Bookmark and Share

Khám phá máy mã Enigma

Sau chiến tranh thế giới lần thứ II cho đến nay, những bí mật của cuộc chiến lần lượt được công bố. Các nhà nghiên cứu lịch sử được phép tiếp xúc với các tài liệu bí mật đều khẳng định: Việc giải được các mật mã Enigma đã tạo thế cho chiến thắng của quân đồng minh trước Phát xít Đức.

Chiến dịch giải mã các điện mật của Đức trong Chiến tranh thế giới lần thứ II (được coi là những điều hết sức bí mật) đã được hé mở. Nhờ vậy người ta biết được rằng, có sự tham gia của người Ba Lan trong việc thám mã máy mã Enigma. Những công bố đầu tiên về việc giải được những điện mật của máy mã Enigma từ trước chiến tranh thế giới thứ II được trình bày trong cuốn sách “Cuộc chiến về bí mật. Hoạt động của lực lượng tình báo Ba Lan - Đức 1922 - 1939” của tác giả Wladyslaw Kozaczuk Warszawa, 1967). Trên cơ sở những kết luận được nêu trong tài liệu này, sáu năm sau, Tướng Gustaw Bertrand công bố ở Pháp cuốn “Enigma - Bài toán đố lớn nhất cuộc chiến 1939 - 1945”. Từ đó đến nay đã có nhiều cuốn sách mô tả lại một cách chi tiết cuộc chiến thầm lặng giữa các bên thám mã và quá trình cải tiến, hoàn thiện máy mã Enigma của người Đức.
Trong cuốn “Những điều bí mật nhất” của Đại tá không quân Anh W. Winterbotham đã trình bày giả thiết là người Anh là những người đầu tiên giải được mật mã của máy mã Enigma. Tuy nhiên, các nhà sử học đã chứng minh và loại bỏ giả thuyết đó. “Cuộc chiến thầm lặng” của những nhà thám mã, nhằm khám phá bí mật mật mã máy mã chữ Enigma (Đức) của quân đội Ba Lan trước và trong chiến tranh Thế giới lần thứ II đã được lịch sử ghi nhận và đã được công bố trong một số công trình nghiên cứu của thế giới.

Quá trình quân đội Đức đưa máy mã Enigma vào sử dụng
Năm 1918, nhà phát minh người Đức Arthur Scherbius công bố phát minh của mình về một máy mã mật, về sau được gọi là Máy mã Enigma. Máy được thiết kế dùng bảo mật các thông tin trao đổi giữa các hãng lớn, bưu điện, các cơ quan Chính phủ.... Ban đầu, quân đội Đức chưa quan tâm đến việc đưa máy mã mật vào sử dụng một cách rộng rãi, nhưng do chính sách quân sự hoá của chính quyền Weimar và nhất là khi họ phát hiện ra quân đội Hoàng giaAnh thường xuyên đọc được các bức điện của Đức trong chiến tranh thế giới thứ I thì quân đội Đức quyết định đưa máy mã vào sử dụng nhằm bảo mật các thông tin chỉ huy.
Loạt máy mã Enigma cải tiến lần đầu tiên được đưa vào sử dụng trong Hải quân Đức năm 1926 và hai năm sau cho Lục quân. Ban đầu, máy mã Enigma được thiết kế cho mục đích dân sự và người ta có thể mua nó một cách dễ dàng ở trên thị trường. Giả thiết rằng, Quân đội Đức mua các máy mã Enigma dân sự và cải tiến nó để đáp ứng cho nhu cầu cần thiết của quân đội và không kịp loại bỏ nó khỏi thị trường tự do. Máy mã Enigma đã được cải tiến và dần dần tăng mức độ phức tạp trong ứng dụng cho mục đích quân sự. Năm 1930, khi nhu cầu sử dụng tăng lên, một mẫu Enigma mới phức tạp và hoàn thiện hơn, có thể tăng số lượng tổ hợp khoá lên mức không thể xác định đã được ra đời. Trong những năm tiếp theo, khi người Đức chuẩn bị các hoạt động quân sự một cách mạnh mẽ thì máy mã Enigma liên tục được cải tiến và khả năng thám được các điện mật mã của nó một cách tức thì hầu như không thực hiện được.

Cơ quan mật mã Ba Lan
Sau khi giành được độc lập, trong quân đội Ba Lan xuất hiện nhu cầu thành lập một bộ phận có nhiệm vụ chặn thu và đọc các điện mật của quân đội các nước láng giềng. Người được giao nhiệm vụ đó là Trung uý Jan Kowaleski (một kỹ sư tài năng, biết nhiều ngoại ngữ). Ông đã thành lập cơ quan mật mã đầu tiên của quân đội Ba Lan, sau đó người kế nhiệm là Thiếu tá Franciszek Pokorny, người được giao nhiệm vụ theo dõi tin tức tình báo của các nước láng giềng cả về phía Đông, cũng như phía Tây. Thời gian đầu công việc tiến hành thuận lợi, bộ phận này thường xuyên đọc được các mật mã của Đức và của Quân đội Xô viết (lúc đó cả hai nước chưa dùng máy mã mật).
Khi Hải quân và Lục quân Đức mã các bức điện bằng máy Enigma thì đây là bài toán không thể giải được với Cơ quan mật mã Ba Lan đã quyết định mua ở thị trường tự do Đức mẫu máy Enigma dùng trong thương mại. Một số sỹ quan của đơn vị này được giao nhiệm vụ khai thác và giải các bức điện chặn thu được, nhưng không đem lại một kết quả khả quan nào. Vấn đề trên đòi hỏi phải tổ chức tấn công phá mã từ phía khác. Tháng 1/1929, Viện Toán Trường Đại học Tổng hợp Poznan tổ chức một khoá huấn luyện về mật mã nhằm chọn lựa những sinh viên giỏi và tài năng về vấn đề này để đào tạo và phục vụ thám mã. Trong khoá huấn luyện đã phát hiện 8 tài năng trẻ; hai trong 3 người xuất sắc nhất đã được gọi tập trung tham gia nhóm thám mã các điện mật của Đức, làm việc tại Bộ chỉ huy quân sự thành phố Poznan. Nhân vật thứ 3 là Marian Rejewski được gửi đi học ở Đại học Tổng hợp Getyndz với chuyên ngành “Xác suất thống kê”.  Năm 1930 anh ta trở về nước cùng tham gia nhóm nghiên cứu mật mã.
Tài liệu để cơ quan thám mã Poznan giải mã được cung cấp từ 4 nguồn chính là các trạm chặn thu thông tin ở Poznan, Warszawa, Gdansk, Krakow.... Cho đến thời gian này, các bức điện đều được các chuyên gia Marian Rejewski, Jerzy Rozycki và Henryk Zygalski giải mã một cách thuận lợi và hiệu quả. Các chuyên gia mã thám đó được mời làm việc lâu dài cho Cơ quan mật mã Bộ tổng tham mưu, quân đội Ba Lan và kể từ đó bước vào một giai đoạn mới trong cuộc chiến với Enigma.

Sử dụng toán học cao cấp để thám mã
Kết quả đầu tiên của những nhà mật mã trẻ là thám được luật mã sử dụng bộ mã 4 chữ cái của Hải quân Đức và đó là con đường để giải các bức điện mã bằng máy mà trước đây được xem là rất khó thực hiện. Tuy nhiên, Cơ quan mật mã Ba Lan chờ đợi những kết quả lớn hơn thế và cho phép Marian Rejewski thu thập các điện mật mã bằng máy Enigma của Đức để tập trung phân tích, nhằm tìm ra một đặc tính nào đó có thể giúp ích cho thám các điện mật. Rejewski nghiên cứu mẫu máy thương mại Enigma và các điện mật của Đức, ông đã thấy xuất hiện một số đặc tính được che dấu trong hệ phương trình hoán vị. Mặc dù số lượng các ẩn số quyết định tới lời giải của Hệ phươngtrình. Sự kiện ứng dụng toán học cao cấp để giải các điện mật mã bằng máy đã trở thành nhân tố hàng đầu và quyết định trong thám mã. Rejewski đã trở thành “người cha đẻ” của phương pháp thám mã hiện đại.

Sự phối hợp giữa tình báo Pháp với Cơ quan mật mã Ba Lan
Thấy được khả năng to lớn trong việc thám mã Enigma, Chỉ huy phó Cơ quan mã thám, Thiếu tá Gwidon Langer đã chuyển cho Rejewski 4 tài liệu mà lực lượng tình báo Pháp thu được, đó là: bức ảnh máy Enigma dùng cho quân sự, bản hướng dẫn sử dụng máy mã Enigma và hai bảng khoá đã sử dụng cách đó một năm. Các nhà nghiên cứu hiện nay đã khẳng định: thông tin chứa trong các tài liệu đó chưa đủ để thám mã Enigma vì còn phụ thuộc vào phương thức ghép nối các bánh răng bên trong. Tuy nhiên, tài liệu đó đã trợ giúp phần nào cho Rejewski trong việc loại bỏ một vài ẩn số trong các phương trình hoán vị.
Thành tựu lớn nhất của Rejewski là giải mã được các vị trí nối ghép bên trong của một bánh răng. Tuy vậy điều đó vẫn chưa đủ để hiểu được hoạt động của máy mã Enigma. Tuy nhiên, may mắn đã đến với các nhà nhà thám mã Ba Lan khi một trong những bảng khoá do phía Pháp cung cấp cho phép đoán ra cách ghép nối của bánh răng thứ 2. Và họ không mấy khó khăn để có thể suy ra cách đấu nối của bánh răng thứ 3. Cùng lúc với những hiểu biết về đấu nối của những bánh răng bên trong, người ta đã có thể đọc tất cả các điện mật của Đức.

Quá trình thám các điện mật Enigma của các nhà mã thám Ba Lan
Đầu năm 1933, Cơ quan mật mã Ba Lan đã có thể đọc được toàn bộ điện mật của Đức mã bằng máy. Ba Lan là nước duy nhất trên thế giới có khả năng như vậy vào thời điểm này và đã có hàng ngàn bức điện mật được mã bằng máy mã Enigma được giải mã. Tháng 12/1938, quân đội Đức đã cho cải tiến Enigma, bổ sung thêm 2 bánh răng vào thiết bị này (trong thực tế người ta vẫn dùng song song cả loại 3 bánh răng bên trong), điều đó khiến cho việc giải mã Enigma của những nhà mật mã Ba Lan lâu thêm gấp 10 lần so với trước.
Có thể đặt câu hỏi rằng, tại sao những nước khác có truyền thống thám mã lại không thể giải được mã mật của máy mã Enigma? Những nhà mã thám Pháp đã có những thành công trong giai đoạn 1914 - 1920 nhưng sau đó họ đã không kịp thời bổ sung thêm lực lượng toán học trẻ -  như là điều kiện cần thiết cho thám mã (như Rejewski và các nhà mã thám trẻ khác của Ba Lan) vào đội ngũ những nhà mã thám. Nước Anh, mặc dù có truyền thống từ lâu, đã có những nhà mã thám, nhà ngôn ngữ như Dillwyn Knox... và đã bỏ nhiều sức lực nhưng vẫn không phá được khoá mã Enigma. Bởi vì đối với nước Anh bấy giờ thì kẻ thù lớn nhất là hạm đội Nhật Bản, chứ không phải là người Đức, vì thế nên những nỗ lực giải các điện mật Enigma không được xem là vấn đề ưu tiên nhất.
Bên cạnh những vấn đề trên, do thiếu tầm nhìn chiến lược và ý chí quyết tâm của hai nước Pháp và Anh, nên chỉ có các nhà mã thám Ba Lan phá được bí mật mật mã của người Đức. Và nếu thiếu sự giúp đỡ của Ba Lan thì 2 cường quốc Pháp và Anh sẽ bước vào cuộc chiến mà không có khả năng đọc được điện mật của đối phương lớn nhất và mạnh nhất lúc đó là nước Đức.

Trong chiến tranh thế giới thứ II, Cơ quan mật mã Ba Lan sơ tán sang Rumania, một bộ phận thám mã sang Pháp. Tại đây họ lại tiếp tục công việc giải các điện mật của máy Enigma cho đến khi chiến tranh kết thúc

PGS.TS. Lê Mỹ Tú