The Enigma machine — French story

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En 1918, un ingénieur allemand, Arthur Scherbius, a inventé une machine électrique pour protéger les messages secrets. Il l'a appelée Enigma. La machine ressemblait à une machine à écrire compacte. Quand l'opérateur pressait une lettre, le courant électrique passait par une série de rotors, des cylindres qui pivotaient à chaque lettre pressée, et une petite lampe indiquait une autre lettre. Cette lettre indiquée était la version chiffrée. Le rotor tournait, la configuration changeait, et la même lettre pressée une seconde fois produisait un résultat différent. Le message final était une longue séquence de lettres sans logique apparente.

Scherbius a présenté son invention aux banques et aux compagnies commerciales, mais le succès commercial a été limité. L'armée allemande, elle, a immédiatement compris le potentiel. Après la défaite de 1918, les officiers allemands savaient que leurs communications avaient été interceptées et décodées par les Alliés pendant toute la guerre. Ils voulaient une protection absolue. Ils ont adopté Enigma, l'ont modifiée, et l'ont rendue beaucoup plus complexe.

Sur le terrain, trois soldats opéraient la machine. Le premier lisait le message original et pressait les lettres. Le deuxième notait les lettres indiquées, une par une. Le troisième transmettait le résultat en code Morse par radio. À l'autre bout, la procédure fonctionnait en sens inverse: avec la même configuration initiale, la machine retransformait les lettres chiffrées en texte normal. Chaque jour à minuit, toutes les unités allemandes changeaient de configuration selon un manuel secret: l'ordre des rotors, leur position de départ, et les connexions d'un tableau placé à l'avant de la machine. Le nombre de combinaisons possibles était presque infini. Les Allemands étaient absolument certains que personne ne pouvait déchiffrer Enigma. Cette confiance a duré presque vingt ans.

En Pologne, la situation était différente. La Pologne, nation recréée en 1918, avait deux voisins puissants et hostiles: l'Allemagne et l'Union soviétique. Pour les services secrets polonais, comprendre Enigma était une question de survie nationale. En 1932, le Bureau du Chiffre a recruté un jeune mathématicien de vingt-sept ans, Marian Rejewski. On l'a installé dans une pièce isolée, séparé de ses collègues, et on lui a donné une seule mission: reconstruire la machine de l'intérieur.

Rejewski a utilisé les mathématiques pures, en particulier la théorie des permutations. Il a analysé la structure de centaines de messages interceptés. Les opérateurs allemands commettaient une erreur de procédure: ils répétaient la clé de chaque message deux fois au début de la transmission. Rejewski a exploité cette répétition. Il a aussi reçu une aide précieuse. Les services secrets français avaient un agent à l'intérieur du ministère allemand, un homme nommé Hans-Thilo Schmidt, qui vendait des documents techniques. Le capitaine français Gustave Bertrand a transmis ces documents à Varsovie. La combinaison des documents français et des calculs de Rejewski a produit le résultat: après plusieurs mois, il a reconstruit les connexions électriques internes des rotors, sans jamais avoir vu la machine militaire. C'est une des grandes performances intellectuelles du vingtième siècle.

Avec ses collègues, Rejewski a ensuite construit des répliques d'Enigma et des instruments pour trouver la configuration du jour. Ils ont même inventé une machine électromécanique, la « bombe cryptologique », qui testait les positions possibles de façon automatique. Pendant six ans, en silence total, la Pologne a lu une grande partie du trafic secret allemand.

En décembre 1938, les Allemands ont ajouté deux rotors supplémentaires. L'opérateur choisissait maintenant trois rotors parmi cinq. Le nombre de possibilités a été multiplié par dix, et les Polonais n'avaient plus les ressources financières pour continuer. La guerre approchait rapidement.

En juillet 1939, cinq semaines avant l'invasion allemande, les Polonais ont invité des officiers français et britanniques à une réunion secrète dans une forêt au sud de Varsovie. Ils ont tout révélé: la méthode mathématique, les répliques, la bombe. Les Britanniques étaient stupéfaits. Ils considéraient Enigma comme impénétrable, et une petite équipe polonaise la lisait depuis six ans. Chaque délégation est repartie avec une réplique polonaise de la machine. Quelques semaines plus tard, l'Allemagne et l'Union soviétique ont envahi la Pologne, et Rejewski a fui vers la France.

Les Britanniques ont concentré leur effort dans un manoir victorien au nord de Londres, Bletchley Park. Ils ont recruté des mathématiciens, des champions d'échecs, des linguistes et des experts en mots croisés. Parmi eux, un jeune mathématicien de Cambridge, Alan Turing.

Turing a vu un problème dans la méthode polonaise: elle dépendait entièrement de l'erreur de procédure allemande, la répétition de la clé. Si les Allemands corrigeaient cette erreur, et ils l'ont fait en mai 1940, toute la méthode devenait inutile en une nuit. Turing a cherché une solution plus générale, indépendante des habitudes des opérateurs.

Sa solution s'appelait aussi une « bombe », en hommage à la machine polonaise, mais le principe était nouveau. Turing a exploité la prévisibilité du contenu. Les messages allemands contenaient souvent des phrases identiques: un rapport météorologique à la même heure chaque matin, des formules de politesse, la phrase « rien à signaler ». Les analystes devinaient un fragment de texte probable et l'appelaient un « crib ». La bombe de Turing testait mécaniquement des milliers de configurations pour identifier celle qui transformait le message chiffré en ce fragment probable. Un autre mathématicien, Gordon Welchman, a perfectionné la machine avec une addition, le « tableau diagonal », qui a énormément augmenté sa vitesse.

La première bombe a commencé à fonctionner en 1940. Bientôt il y en a eu des centaines, distribuées dans plusieurs bâtiments et opérées jour et nuit par des femmes de la marine, les Wren. Le travail était monotone, bruyant, mécanique et urgent. Les opératrices ne connaissaient jamais le contenu des messages qu'elles aidaient à ouvrir.

La marine allemande utilisait une version plus difficile d'Enigma, avec des rotors supplémentaires et une discipline beaucoup plus stricte. Ses sous-marins, les U-Boote, attaquaient en groupe les convois de navires qui transportaient les provisions et le matériel militaire vers la Grande-Bretagne. En 1940 et 1941, ces attaques risquaient d'isoler complètement l'île et de terminer la guerre. Le déchiffrer par les mathématiques seules était presque impossible.

La solution est venue de la mer. Des marins britanniques ont capturé des documents secrets sur de petits navires météorologiques allemands et sur des sous-marins endommagés. En mai 1941, l'équipage du destroyer Bulldog a abordé le sous-marin U-110 avant qu'il ne coule et a récupéré une machine navale intacte avec ses manuels de codes. Ces captures ont donné à Bletchley Park les informations nécessaires pour lire le trafic des sous-marins pendant des périodes cruciales.

En février 1942, les sous-marins ont adopté un quatrième rotor. Bletchley Park a perdu l'accès à cette partie du trafic pendant presque un an. Le nombre de navires alliés détruits a augmenté de façon dramatique. En octobre 1942, dans la Méditerranée, des marins britanniques ont attaqué le sous-marin U-559 et l'ont forcé à la surface. Trois hommes sont entrés dans le sous-marin qui se remplissait d'eau pour récupérer des documents. Deux d'entre eux sont morts, emportés sous l'eau avec le sous-marin. Les documents sauvés ont permis de recommencer à lire le trafic naval.

À partir de 1943, Bletchley Park lisait une grande partie des communications allemandes presque en temps réel. L'information produite portait le nom de code « Ultra ». Les commandants alliés connaissaient souvent la position exacte des sous-marins dans l'Atlantique, les plans de transport de l'armée allemande en Afrique du Nord, et la disposition des défenses allemandes avant l'invasion de la Normandie en juin 1944. Les historiens estiment que ce travail a réduit la durée de la guerre de deux ans environ et a sauvé des millions de personnes.

Le secret a été absolu. À la fin de la guerre, presque neuf mille personnes travaillaient à Bletchley Park, en grande majorité des femmes. Aucune n'a parlé, ni pendant la guerre, ni après. Leurs familles ne savaient rien. Quand la victoire est arrivée, Churchill a ordonné la destruction des bombes. Les machines ont été démontées, les documents détruits ou classés secrets pour des décennies. Le gouvernement britannique a même vendu des machines Enigma capturées à d'autres nations pendant les années 1950, sans jamais révéler que le code était vulnérable.

Le secret a tenu jusqu'en 1974, quand un ancien officier britannique a publié le premier livre sur Ultra. Beaucoup des hommes et des femmes de Bletchley Park étaient déjà morts, sans que personne, pas même leurs enfants, sache ce qu'ils avaient accompli.