Alan Turing, el brillante matemático británico que decantó la Segunda Guerra Mundial

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La ruptura del código nazi encriptado a través de la máquina Enigma, hito alcanzado en diciembre de 1942, significó un golpe de efecto en favor de la victoria del bando aliado. Su principal protagonista fue el matemático inglés Alan Turing, que compartió tarea con otras 10.000 personas en Bletchley Park

Hacia finales de 1942, la labor realizada por el británico Alan Turing en Bletchley Park permitió a los aliados descifrar el escurridizo código secreto empleado por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial. Heredero del trabajo emprendido por un grupo de matemáticos polacos, su hito histórico acortó de forma significativa el conflicto al asegurar el flujo continuo de los convoyes marítimos que partían desde Estados Unidos con destino Inglaterra. Sin su brillante aportación, el abastecimiento necesario para operaciones como el Desembarco de Normandía habría sufrido significativos retrasos.

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Según algunos historiadores, el trabajo de Alan Turing habría acortado dos años la duración de la Segunda Guerra Mundial, salvando alrededor de catorce millones de vidas. Foto: Album.

Enigma, el muro infranqueable

En 1918, el ingeniero alemán Arthur Scherbius patentó Enigma, un dispositivo electromecánico similar a una máquina de escribir que utilizaba un algoritmo de sustitución de letras para codificar mensajes. Basado en el Cifrado de Vigenère, la sencillez de su manejo, unida al elevado número de combinaciones posibles, lo convirtieron en una atractiva solución a los hasta entonces deficientes sistemas criptográficos germanos. Pese a ello, el prototipo presentado durante la Exhibición Postal Internacional de Berna, celebrada en 1923, contaba con diversos inconvenientes: a su elevado precio se unían su gran tamaño y problemas con el mecanismo de impresión incorporado al equipo. Y es que merece la pena destacar que este modelo, destinado al uso comercial, ofrecía los resultados en una hoja de papel.

Habría que esperar hasta 1930 para contemplar la primera Glühlampen-maschine o máquina de lámparas incandescentes. Técnicamente menos avanzada que sus predecesoras, Enigma A evolucionó hasta convertirse en Enigma I, el prototipo seleccionado por el ejército alemán para cifrar sus comunicaciones durante la Segunda Guerra Mundial. Constaba de varias partes: un teclado de veintiséis letras, tres rotores dotados de contactos eléctricos y el panel luminoso que mostraba el cifrado resultante.

Su manejo era simple: el operador escogía los rotores a emplear y fijaba su posición basándose en una combinación diaria determinada. A partir de aquí, introducía el mensaje de forma similar a como lo haría en una máquina de escribir. Al oprimir una tecla, el primer rotor adelantaba una posición hasta completar una vuelta entera de veintiséis movimientos. Solo en ese momento, el segundo cilindro avanzaba un lugar hasta finalizar su propio ciclo y provocar el progreso del tercer rotor, que a su vez completaba una vuelta entera. Al finalizar, el panel iluminaba la letra cifrada.

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La máquina de cifrado Enigma. Adoptada en 1926 por la Kriegsmarine, su uso se extendió posteriormente al resto de las fuerzas armadas alemanas durante la Segunda Guerra Mundial. Foto: Shutterstock.

Por cada pulsación, cambiaba la situación de las conexiones equipadas en los rotores, generándose hasta 17.576 (26x26x26) configuraciones distintas. Además, los cilindros no solo eran intercambiables entre ellos, sino que el operador de la máquina disponía de otros complementarios. Por si fuera poco, los modelos sucesivos añadieron un clavijero frontal donde un cable interconectado permutaba el resultado final de hasta seis letras. Por ejemplo, si el operador conectaba las teclas A y F, cada vez que el algoritmo resolvía la letra A, esta se intercambiaba por una F. En total 17.576*6*100.391.791.500 de combinaciones distintas. Una cifra ampliada por las sucesivas versiones mejoradas de cuatro y cinco rotores diseñadas a partir de 1933, cuando Hitler nacionalizó al fabricante Enigma Chiffiermaschinen AG.

La operación de descifrado invertía el orden. Con la máquina configurada de forma idéntica a la emisora, se introducía el mensaje recibido y, por cada pulsación, el panel luminoso respondía con el resultado. Bajo estas premisas resultaba una tarea imposible descodificar un mensaje sin conocer los rotores utilizados, su orden de instalación, las posiciones configuradas de salida y las conexiones escogidas en el clavijero.

Una mente privilegiada

En el viejo continente, la política expansionista hitleriana causó honda preocupación entre los gobiernos europeos. A las puertas del conflicto, las Enigma asignadas al ejército y a los servicios secretos germanos aumentaron su productividad de manera significativa, tal y como pudieron comprobar las radiotelegrafistas encargadas de interceptar sus comunicaciones. Una actitud que no pasó desapercibida al grupo de matemáticos polacos inmersos en su descodificación. De hecho, sus avances les permitieron construir una réplica de Enigma y otra máquina, bautizada como Bomba, destinada a descifrar las claves emitidas. Gracias a ello, hasta septiembre de 1938 desentrañaron el contenido de un 75 % de los mensajes capturados. Por desgracia, justo aquel mes, los alemanes desbarataron sus esfuerzos al aumentar el número de rotores del equipo. En julio de 1939, poco antes de la invasión de Polonia, los criptógrafos polacos decidieron compartir sus trabajos con sus homólogos ingleses y franceses.

Es en ese instante cuando surgió la figura de Alan Turing, un joven y brillante matemático británico destinado a romper el inexpugnable código Enigma. Imbuido en el campo de la lógica, su interés criptográfico nació en 1936, durante su estancia en la Universidad de Princeton, Estados Unidos. Entre sus cuatro paredes, el científico ideó diversas claves además de diseñar y construir parcialmente una máquina de cifrado eléctrica, similar al modelo de Enigma más avanzado. El método empleado, con representaciones de palabras en números binarios, adelantó en varios años al utilizado en el mundo computacional.

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Además de poseer una mente privilegiada, Turing exhibió una excelente forma física. En la imagen, fotografiado en diciembre de 1946 mientras participaba en una carrera de media distancia. Foto: AGE.

Meses antes de estallar el conflicto, Turing regresó a Cambridge, donde el Foreign Office contrató sus servicios a tiempo parcial. Gracias a ello, el joven matemático se adentró en el universo Enigma. Una labor en la que entraría de lleno tras la declaración de guerra británica a Alemania. El 4 de septiembre de 1939, justo un día después de que el premier Chamberlain se dirigiese a la nación, Turing cruzó las puertas de Bletchley Park, una enorme mansión victoriana donde se ubicó la sede del Government Code & Cypher School (GC&CS), el servicio de inteligencia inglés competente en temas criptográficos.

Fábrica de genios

En poco tiempo, este edificio y sus aledaños se convirtieron en el centro neurálgico del esfuerzo británico por derrotar al ingenio patentado por Scherbius. De amplios terrenos, su localización geográfica, a caballo entre Oxford y Cambridge y a tan solo cinco minutos a pie de una estación de ferrocarril, determinó su elección. Fue en aquellos andenes donde desembarcó el primer grupo de analistas formado por una treintena de ajedrecistas, lingüistas, expertos crucigramistas, matemáticos y personal académico. Mentes brillantes de apariencia desgarbada y extravagante a juicio de Catherine Caughey, miembro del Servicio Femenino de la Marina Real, quien los describió como «tipos larguiruchos con aspecto de cerebritos que caminaban en pareja o a solas».

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Una sala en Bletchley Park, la mansión victoriana en la que se ubicó la sede del Government Code & Cypher School (GC&CS). Foto: Shutterstock.

Poco antes de su llegada, se ordenó la construcción de barracones de madera de una sola planta donde estos hombres desarrollaron su labor. Divididos por grupos, los integrantes de la barraca número seis dedicaron su tiempo a las Enigma utilizadas por la Wehrmacht y Luftwaffe, mientras que en el interior de la número tres se traducían los mensajes obtenidos durante el proceso anterior. No obstante, la número ocho, sin lugar a dudas, abordó el trabajo más agotador al penetrar en el código destinado a los temidos U-boote. Fue en ella donde Turing rompió el cifrado más codiciado.

Se calcula que, durante la guerra, un total de 10.000 personas, el 80 % de las cuales eran mujeres, prestaron servicio en la mansión victoriana. Pese a dicha cifra, el secreto impuesto nada más ingresar prevaleció hasta el año 1974, cuando el almirante Frederick Wintherbotham publicó The Ultra Secret; un libro en cuyo interior reconoció que el código Enigma llegó a romperse durante el conflicto.

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Mujeres trabajando en la sala de máquinas de la cabaña 6 de Bletchley Park, Buckinghamshire, el centro de inteligencia de las fuerzas británicas durante la Segunda Guerra Mundial. Foto: Getty.

Bombe: un rayo de esperanza

Los primeros meses en Bletchley Park no resultaron nada prometedores. Las claves alemanas se resistieron hasta el punto de que Turing visitó a sus colegas polacos, exiliados en Francia, en busca de luz para sus estudios. Y la halló gracias al matemático Marian Rejewski, con quien rectificó datos relativos a los rotores. Unas correcciones decisivas que resituaron su trabajo en la senda adecuada. De regreso, la aplicación del sistema polaco comenzó a dar sus frutos. Al principio, los británicos utilizaron el método del lápiz y papel para desarrollar su labor. Más adelante, se usaron las llamadas Hojas de Jeffrey, unas láminas apiladas y perforadas por donde se hacía pasar un haz de luz cuya trayectoria indicaba las posibles pulsaciones del teclado. Este procedimiento, basado en las polacas Hojas de Zygalski, requería un tiempo y esfuerzo excesivo dado el aumento del tráfico encriptado. Por ello, Turing, acompañado del también matemático Gordon Welchman, diseñó un sistema automatizado que resolvió el problema.

El nuevo ingenio, bautizado como Bombe, entró en funcionamiento durante la primavera de 1940. Su corazón, dotado de una docena de conjuntos tri-rotores, emulaba la actividad de 36 máquinas Enigma. Gracias a ello, la comprobación de una combinación determinada duraba unos quince minutos de media, mientras que se invertían unas quince horas en verificar la secuencia completa. Operadas por miembros del Servicio Naval de Mujeres, las Bombe persiguieron formas estereotipadas en los mensajes como, por ejemplo, datos relativos a destinatarios y remitentes, saludos protocolarios o la información de control incluida en los encabezados.

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El trabajo del matemático polaco Marian Rejewski (en la imagen) y sus colegas fue decisivo para el descifrado de Enigma. Foto: Album.

A diferencia del año anterior, los resultados cumplieron las expectativas y, en mayo de 1940, cuando Hitler invadió Francia, Bletchley Park ya leía la mayoría de los mensajes emitidos por la Luftwaffe. Su análisis y estudio nutrió Ultra, una fuente informativa de alto interés utilizada en operaciones como la evacuación de Dunkerque, la intercepción de bombarderos germanos o diversas operaciones de espionaje y contrainformación con las que los aliados confundieron al enemigo.

El golpe definitivo

Pese a ello, los convoyes norteamericanos, tan necesarios para el esfuerzo de guerra británico, continuaban siendo pasto de las «manadas de lobos» (agrupaciones de U-boote). Por aquel entonces, las tripulaciones germanas controlaban a su antojo el tráfico naval en el Atlántico Norte. Un éxito basado en ataques coordinados a través de emisiones codificadas. Con un vasto territorio dividido en cuadrantes similares a un tablero de ajedrez, el almirante Dönitz neutralizó con notable eficacia a los mercantes aliados.

Urgía solventar el problema, pero la solución pasaba por romper el código nazi. Lejos de desalentarse, Turing asumió complacido el nuevo reto: «nadie más estaba haciendo nada al respecto y lo tenía todo para mí». El éxito germano residía en cifrar la configuración utilizada por los rotores antes de efectuar las transmisiones. El proceso utilizaba las tablas de bigramas, unos listados que recogían las posiciones iniciales empleadas por los operadores. En esta ocasión, algunas capturas parciales en buques alemanes pusieron a Turing sobre la pista. Como resultado, el trabajo del joven matemático redujo de forma sustancial los ataques sobre convoyes, aunque la alegría duró poco; en febrero de 1942, la aparición de la Enigma M4, un modelo evolutivo de cuatro rotores, supuso un nuevo revés para la criptografía aliada.

En esta ocasión, Turing basó su trabajo en las «chuletas», fragmentos de lenguaje alemán que podían formar parte de un mensaje. El matemático rastreó la palabra Fortsetzung en el interior de las comunicaciones capturadas. Traducible como «continuación del mensaje anterior», cada vez que aparecía su abreviatura FORT, a esta le seguía un código numérico. Un estudio de la cifra le reveló que en la mayoría de los casos representaba la hora de envío, por ejemplo, 1730, las 17:30. En diciembre de 1942, los datos obtenidos durante diversos abordajes de buques germanos unidos al esfuerzo del equipo capitaneado por Turing permitieron a Bletchley Park la ruptura definitiva del código naval. Un hito que, en 1943, permitió a las Bombe alojadas en la mansión victoriana descifrar una media de 83.000 mensajes mensuales.

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Versión de la Marina de los EE. UU. de la Bombe de Turing, ordenador primitivo que sirvió al equipo liderado por Turing para descifrar Enigma. Foto: Album.

Un triste final

Finalizado el conflicto, Turing exploró el mundo de la inteligencia artificial. Su artículo «Computing Machinery and Intelligence», publicado en octubre de 1950, sentó sus bases doctrinales: «Una investigación dirigida a descubrir... hasta qué punto [la máquina] podría pensar por sí misma». Bajo su punto de vista, en un futuro, las computadoras serían programadas para adquirir habilidades que rivalizarían con la inteligencia humana. Como elemento fundamental, el texto planteó la famosa Prueba de Turing: un ser humano y un ordenador son interrogados por una persona que desconoce quién es quién. Si el interrogador es incapaz de identificarlos de forma correcta, significa que la máquina posee una inteligencia similar al sujeto analizado. Llegados a este punto, el ingenio artificial superaría las habilidades humanas.

Pese a poseer una mente brillante y a la trascendencia de los servicios prestados durante la Segunda Guerra Mundial, la puritana sociedad británica no estaba dispuesta a consentir su homosexualidad. En 1950, la cruzada emprendida contra el colectivo gay se tradujo en un aumento de arrestos. Un año más tarde, en diciembre de 1951, Turing conoció en Manchester a Arnold Murray, un joven de 19 años con quien se relacionó. Como resultado, fueron detenidos el 7 de febrero de 1952, un día después de que Isabel II ascendiera al trono. Su crimen, según la fiscalía: mantener tres encuentros sexuales en su domicilio particular.

El juicio, celebrado el 31 de marzo de 1952 en Knutsford, Cheshire, lo condenó a la castración química. Sumido en múltiples cambios físicos y anímicos, Turing decidió acabar con su vida dos años más tarde. El 8 de junio de 1954, su asistenta lo halló muerto junto a una manzana mordisqueada impregnada de cianuro.

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Monumento en memoria a Alan Turing en el Sackville Park de Manchester. Foto: Getty.

En 1966, la Association for Computing Machinery instituyó el Premio Turing y, en 1990, Hugh Loebner prometió un premio de 100.000 dólares y una medalla de oro para el primer ordenador que superase la Prueba de Turing. En 2009, el premier británico Gordon Brown pidió disculpas por el trato inhumano ofrecido por la sociedad británica al matemático. En 2013, sesenta años después de emitirse el veredicto, la reina Isabel II concedió el indulto al matemático.

muyinteresante.es / Publicado por Pere Cardona. Escritor. Verificado por Juan Castroviejo. Doctor en Humanidades