Những điều chưa biết về máy mật mã Enigma của Đức

Máy Enigma ra đời như thế nào

Được Đức chế tạo với mục đích tạo và giải các tài liệu, các thông điệp mật mã dễ sử dụng nhưng cực kỳ an toàn, máy mật mã Enigma được ra đời vào những năm giữa thập niên 1920 và sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực với nhiều mục đích khác nhau. Vào thời gian đó, người ta hoàn toàn có thể mua được các máy mật mã Enigma tại rất nhiều các cửa hàng trên phố với giá cả không quá cao, các cơ quan chính phủ, gián điệp hay thậm chí những người tò mò hoàn toàn có thể sở hữu cho mình một chiếc máy Enigma một cách dễ dàng.

Máy mật mã Enigma. Nguồn ảnh: Dailymail..

Việc sản xuất với số lượng lớn và sử dụng đại trà chiếc máy này hoàn toàn không ảnh hưởng gì đến tính bảo mật của chiếc máy, các thông điệp được gửi và nhận bởi máy mật mã Enigma hoàn toàn không thể giải mã được nếu không biết bộ mã được sử dụng là bộ mã gì dù người giải mã có nắm trong tay một chiếc máy Enigma giống hệt chiếc đã được sử dụng để mã hóa thông điệp đó. Tính bảo mật của loại máy này có thể coi là hiện đại nhất thời bấy giờ.

Quân đội Đức sử dụng độc quyền máy Enigma

Nhận thấy mức độ “nguy hiểm” của cỗ máy này, Quân đội Đức đã dần dần sử dụng máy mật mã Enigma từ ngay thời gian đầu khi nó vừa được ra mắt. Đầu tiên là lực lượng Hải quân Đức bắt đầu sử dụng máy mật mã Enigma từ năm 1926, hai năm sau, vào năm 1928 đến lượt lực lượng Lục quân Đức đưa vào sử dụng chiếc máy này. Sau đó, quân đội Đức đã loại bỏ hoàn toàn việc mua bán phổ biến các loại máy mật mã Enigma trên thị trường, thu mua lại với giá rất cao những máy đã được bán ra và mời các nhà khoa học về tham gia vào việc cải tiến máy mật mã Enigma nhằm nâng độ an toàn của chiếc máy này lên một tầm cao mới.

Hệ thống bánh xe quay mã bên trong máy mật mã Enigma. Nguồn ảnh: Telegraph.

Sau khi được đưa vào sử dụng trong Quân đội Đức một cách phổ biến như một máy mã hóa và truyền tải thông tin, máy mật mã Enigma đã được đặt tên là máy “M” kèm theo các quy định nghiêm ngặt về việc sử dụng loại máy mật mã này. Theo đó, các đơn vị Đức nếu bị thua trận và buộc phải đầu hàng thì buộc phải hủy máy mật mã Enigma ngay lập tức để tránh bị lọt vào tay đối phương, các cuốn sách ghi quy ước mật mã của máy Enigma đều được in bằng mực có thể hòa tan với nước, trong trường hợp khẩn cấp người lính chỉ cần đổ nước vào cuốn sách này hoặc xé ra cho vào miệng nhai một lúc là mực sẽ trôi đi hết.

Mặc dù vậy, như đã nói ở trên, mức độ an toàn của máy Enigma là quá cao và không thể bị giải mã trừ khi đối phương có trong tay cả chiếc máy Enigma và sổ quy ước mật mã. Tuy nhiên những quy ước mật mã này luôn được thay đổi thường xuyên mỗi ba tháng và thậm chí trong giai đoạn chiến tranh thế giới thứ hai diễn ra ác liệt sổ quy ước mật mã được thay đổi mỗi tuần, khiến cho việc giải mã chiếc máy này là bất khả thi.

Máy Enigma hoạt động như thế nào

Phiên bản được sử dụng phổ biến nhất của cỗ máy mật mã Enigma là loại 6x6 được ra đời vào những năm 1930, phiên bản này bao gồm 6 cặp chữ cái với một bảng cáp điện nhằm hoán vị 6 cặp chữ cái này 6 lần. Ví dụ ký tự A sẽ được chuyển sang A1->A2->A3->A4->A5->A6->B, khi giải mã, kí tự B sẽ lặp ngược lại chu trình để giải ngược lại về ký tự A. Nếu chọn sau hệ số mã hóa, từ ký tự B sẽ không đi về A6 hoặc từ ký tự A6 sẽ không đi về A5 mà lại về A3 hay A4 nào đó và mật mã sẽ không thể được giải ngược lại về A được.

Cách thức hoạt động của máy Enigma đời đầu, chữ cái B cần đi qua 6 bước để ra đúng chữ cái D, nếu các rotor (trục quay) không khớp thì sẽ không thể đưa ra đáp án đúng được. Nguồn ảnh: Wiki.

Về cơ bản, máy Enigma của Phát xít Đức được thiết kế như một máy đánh chữ thông thường với một bảng chữ cái được gắn bóng đèn và một hệ mật mã gốc được đấu dây phía dưới thân máy, hệ mã gốc sẽ được quy định trong những cuốn sổ quy ước cho trước theo kiểu đến ngày A sử dụng hệ mật mã B để truyền và nhận tin. Khi nối đúng dây điện vào hệ mã gốc, người lính sẽ bắt đầu đánh bức điện gốc, mỗi một ký tự trong bức điện gốc sẽ được chuyển qua bảng mã và làm sáng bóng đèn để tạo ra ký tự mã, sau đó các nhân viên truyền tin của Đức có thể thoải mái truyền bức điện mã này đi bằng bất cứ cách nào họ muốn để tới được người nhận.

Cách truyền tin bằng máy Enigma, sau khi đặt hệ mã quy ước, mỗi chữ cái trên bàn phím sẽ được mã hóa thành một chữ cái sáng trên bảng chữ cái gắn đèn. Nguồn ảnh: Times.

Ví dụ, thông điệp “BERLIN” khi nhấn vào máy Enigma sẽ tạo ra bức điện mã vô nghĩa bao gồm 6 ký tự “VRTKTM”, người lính điện đài sẽ chuyển thông điệp mã “VRTKTM” này qua các kênh vô tuyến và cho dù Quân Đồng Minh có bắt được các bức điện này thì họ cũng không thể giải mã ngược ra bức điện gốc được vì có tới 10 triệu tỷ khả năng giải mã ngược có thẻ xảy ra trong đó chỉ có duy nhất một khả năng là chính xác. Nói cách khác, nếu huy động toàn bộ dân số nước Anh thời bấy giờ tham gia vào trò chơi giải mã này và thử từng trường hợp một thì phải mất tới 6 tháng mới có thẻ giải mã được một bức điện được người Đức mã hóa. Trong khi đó, mật mã được thay đổi mỗi ngày.

Máy Enigma hoàn chỉnh, từ trên xuống bao gồm 4 ký tự hệ mã quy ước (thay đổi hàng ngày), bảng bóng đèn giải mã (mã hóa), bàn phím, bảng cắm mã quy đổi. Nguồn ảnh: Dailymail.

Người Đức luôn tin rằng cỗ máy mật mã Enigma của mình là “không thể giải mã được” và lực lượng Quân Đồng Minh trong CTTG 2 cũng tin điều đó. Tuy nhiên, vỏ quýt dày thì luôn có móng tay nhọn và những nhà toán học suất sắc nhất thế giới trong lĩnh vực “xác suất thống kê” đã được huy động để tham gia vào chương trình giải mã máy điện toán Enigma và thực sự họ đã làm được điều mà nhiều người cho là không thể.

Tuấn Anh