Enigma ve Alan Turing’in Bombesi

Alman Enigma makinesi II. Dünya Savaşı sırasında, özellikle de Atlantik Savaşı’nda, Mihver güçlerine üstünlük sağlayan önemli bir cihazdı. O zamanlar Birleşik Krallık, nüfusuna gıda temini yapıp savaşı sürdürmek için ABD ve Kanada’dan yapılan ithalata aşırı derecede bağımlıydı. Ancak Alman denizaltıları bu malzemelerin geçişini engelliyordu. Bu dönemde Mihver güçlerinin çabaları açısından hayati önem taşıyan şey, gizli bilgileri şifreleyerek gizlice paylaşmalarına olanak tanıyan Enigma makineleriydi.

Her ne kadar hantal bir daktilo gibi görünse de Enigma makinesi işinde çok iyiydi. Makinelerde mesajların girilmesi için bir daktilo klavyesi ve şifrelenmiş versiyonun yazılmasını sağlayan ışıklı pano vardı. Her Enigma operatörünün, makinenin o gün için nasıl kurulacağı konusunda talimat veren her gün için farklı bir kod kitabı vardı.

Bir makine tarafından kodlanmış bir mesaj üretildiğinde, bu mesaj Mors alfabesi aracılığıyla başka bir yerde bulunan bir Enigma operatörüne gönderiliyordu. Bu operatör, kendi makinesini aynı şekilde ayarlamak için aynı günlük anahtar kodunu kullanacak ve ardından şifrelenmiş metni klavyeye kolayca girebilecekti. Işık panosu, operatör tarafından kopyalanacak olan asıl mesajı gösteriyordu.

Makinenin içinde, aynı tuşa iki kez basılsa bile her seferinde farklı bir sonucun üretilmesini sağlamak için bir tuşa her basıldığında dönen en az üç rotor vardı. Ayrıca operatörün ekstra bir şifreleme katmanı eklemesine olanak tanıyan bir fiş panosu da şifrenin çözülmesini çok daha zorlaştırıyordu.

Rotorlar ile elektrik panosu arasında, Müttefikler tarafından ele geçirilen her mesaj için 15x1019 olası kombinasyon vardı. Bunu kırmak neredeyse imkânsız bir işti ve bu mesajların şifresinin çözülmediği her gün, İngiltere için değerli malzemelerin Britanya’ya ulaşması engelleniyor ve hayatlar riske atılıyordu.

Enigma’yı çözmek imkânsız bir görev gibi görünüyordu. Ancak yine de zamanın en parlak beyinlerinden bazıları, özellikle de Alan Turing bu imkânsız görevi üstlenecek bilgi ve cesarete sahipti. Birleşik Krallık’ın Almanya’ya savaş ilan etmesinden sadece bir gün sonra matematikçi Alan Turing, savaş sırasında şifre kırma için açılmış çok gizli bir merkez olan Bletchley Park’ta görev aldı.

Turing oradayken Bombe olarak bilinen bir cihaz yaptı. Bu makine, Enigma tarafından üretilen şifreli mesajları deşifre etmek için matematik mantığını kullanıyordu. Ancak gerçek atılımları mümkün kılan insan anlayışıydı.

Bletchley Park ekibi mesajın içereceği belirli kelimelerle ilgili bilinçli tahminlerde bulunmak zorundaydı. Örneğin, Alman kuvvetlerinin her gün bir ‘hava durumu raporu’ gönderdiğini biliyorlardı, dolayısıyla ele geçirilen kodlanmış bir mesaj neredeyse kesinlikle ‘hava’ anlamına gelen Almanca kelimeyi içerecekti. Ayrıca çoğu mesajın ‘Heil Hitler’ ifadesini içereceğini de biliyorlardı. Kodlanmış mesajlarda bu kalıpları aramak, ekibin Enigma makinelerindeki günlük ayarları hesaplamasına yardımcı oldu.

Bir başka buluş, sayıların makinelerde onları temsil eden tek harfleri kullanmak yerine sözcükler olarak yazıldığının keşfedilmesiyle geldi. Bunu öğrenmek, Turing’i geri dönüp şifresi çözülmüş tüm mesajları incelemeye yöneltti. Burada neredeyse her mesajda görünen Almanca bir kelimesinin (eins) olduğunu gördü. Bundan yola çıkarak beşik sürecini otomatikleştirmesine yardımcı olan Eins Kataloğunu oluşturdu.

Enigma’daki zayıflıklar da ekibin onu çözmesine yardımcı oldu. Örneğin, bir harf hiçbir zaman kendisi gibi kodlanmıyordu, bu da bazı olasılıkların azalmasına yardımcı oldu.

Kod kırma çabalarının tümü Bletchley Park’ta gerçekleşmedi. Belirli şifrelerin ortaya çıkarılmasına acil ihtiyaç duyulduğunda Kraliyet Hava Kuvvetleri (RAF), Alman kuvvetlerinin daha önce taradığı alanlara mayın yerleştirerek şifre kırıcılara yardımcı oluyordu. Böylece Alman subayları, kod kırıcıların tanıyabileceği bilinen düz metinleri ve makine kodlarını çözmelerine yardımcı olan kelime veya ifadeleri içeren mesajlar göndermek zorunda kalıyorlardı.

Bletchley Park ekibi ve Bombe sayesinde Enigma kırıldı. Ancak yine de proje o kadar gizliydi ki otuz yıl sonrasına, yani Alan Turing’in ölümünden yaklaşık 20 yıl sonrasına kadar neredeyse hiç kimse bu büyük çabadan haberdar olmadı.

Turing ve ekibinin çalışmalarının, savaşın normalden iki yıl daha erken bitmesine yardımcı olduğu ve bu süreçte milyonlarca hayatın kurtarıldığı düşünülmektedir. Daha sonra Manchester Matematik Bölümü’nde Öğretim Görevlisi pozisyonunu üstlenen Turing, bu başarının yaşamı boyunca takdir edildiğini göremeyecekti.

Turing’in mirası; araştırmacıların insan beynini modelleyebilen süper bilgisayarlar geliştirmesi, sayı teorisi ve kriptografiyi keşfetmesi ayrıca robot dilini eğitmesiydi. Bugün yapay zekâ teknolojisinin geliştiricileri onun belirlediği prensipler ve kurduğu hayaller üzerinde çalışmaktadır. Alan Turing, elbette bu alandaki öncü çalışmaları sayesinde modern bilgisayarların babası olarak da tanınmaktadır. Programlı bir bilgisayarın ilk detaylı tasarımını yapmış ve yaşamı boyunca yapay zekâ konusunda önde gelen bir uzman olmuştur.