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16 de mayo de 2016

Documental: La curiosa guerra de Alan Turing.

El Documental, la curiosa guerra de Alan Turing, focaliza la atención sobre aspectos biográficos de  la vida de Alan Turing antes, durante y después de la Segunda Guerra Mundial. Especialmente, en su labor como matemático y sobre todo como criptógrafo en Bletchley Park.



19 de febrero de 2016

Biografía completa de Alan Turing IV

En este cuarto post sobre la biografía completa de Alan Turing vamos a centrarnos en los años transcurridos durante la contienda de la Segunda Guerra Mundial, entre 1939 y 1945.

Durante la Segunda Guerra Mundial, entre 1939 y 1945, Alan Turing trabajó en Bletchley Park. Bletchley Park se convirtió en un centro de espionaje contra la Alemania nazi. El trabajo de contraespionaje se organizaba en sectores ubicados en diferentes barracones: "En un sector los técnicos y analistas interceptaban los mensajes del Gobierno alemán o de sus ejércitos; otro sector se encargaba de descifrar los mensajes; mientras que un tercer sector, a partir de los mensajes descifrados, intentaba reconstruir el escenario o las intenciones de las operaciones militares de los alemanes." Alan Turing estaba en el barracón número 8. Su trabajo era descifrar los códigos Enigma de la Marina alemana con el fin de romper el bloqueo naval que llevaban a cabo los submarinos U-Boot. Durante esta época, Alan Turing viajó a Estados Unidos para hacer de puente entre ambos países aliados. Parte de su trabajo fue diseñar un sistema cifrado para las conversaciones telefónicas entre Roosevelt y Churchill.

Durante el transcurso de la guerra, los británicos optaron por el diseño de una nueva máquina heredera de la máquina polaca Bomba. Se trataba de un sistema electromecánica que emulaba el trabajo conjunto de máquinas Enigma. La primera versión fue ideada por Alan Turing en 1939 en Bletchley Park y fue construida por Harold Keen de la compañía BTM. Con posterioridad el modelo original de Bombe de Alan Turing fue mejorado por Gordon Welchman. El modelo final es conocido como Bombe de Turing- Welchman. Una máquina Bombe "pesaba cerca de una tonelada e incluía 108 rotores agrupados de tres en tres, emulando los tres rotores de Enigma. A su vez, los grupos de tres rotores se agrupaban por docenas, es decir, la máquina estaba formada por tres secciones de 12 grupos de tres rotores." Los rotores realizaban un trabajo similar a los rotores de la máquina Enigma pero en sentido inverso, descifrando mensajes. El primer modelo de Bombe fue construido el 18 de marzo de 1940. A finales de la Segunda Guerra Mundial, en Bletchley Park hubo 211 máquinas Bombe, para cuyo mantenimiento y uso contaban con unas 2.000 personas. Gracias a estas máquinas, nació la leyenda de Alan Turing como criptógrafo y se conoció las fechas de los ataques aéreos contra el Reino Unido y las rutas de los submarinos y navíos alemanes; también contribuyó a la victoria en África contra el mariscal Rommel y facilitó las operaciones militares de los Aliados en la Europa continental. El diseño de la máquina Bombe fue una de las grandes contribuciones de Alan Turing en la Segunda Guerra Mundial. Otras contribuciones fueron procedimientos estadísticos como el Banburismus o el Turingery o método de Turing utilizados para descifrar mensajes cifrados.

Al terminar la contienda de la Segunda Guerra Mundial, Winston Churchill mandó destruir todas las máquinas Bombe y todos los documentos relacionados con el diseño y la fabricación de las máquinas así como su funcionamiento. Como hemos dicho antes, en este período, Alan Turing hizo de enlace entre el Reino Unido y Estados Unidos. Fue precisamente allí cuando comenzó a pensar en la posibilidad de construir una "máquina inteligente", lo que más tarde conduciría a su trabajo pionero en inteligencia artificial. También, comenzó a familiarizarse con la electrónica y su importancia en el desarrollo de los ordenadores. En 1945, ya concluida la Segunda Guerra Mundial, Alan Turing fue galardonado con la Orden del Imperio Británico.

Una máquina Bombe en Bletchley Park

11 de febrero de 2016

Biografía completa de Alan Turing III

En este tercer post sobre la biografía completa de Alan Turing vamos a tratar aspectos biográficos de Alan Turing durante la segundad mitad de los años 30, entre 1934 a 1939.

En 1934, Alan Turing concluyó sus estudios de matemáticas. Al año siguiente obtuvo una beca de dos años del King's College. En 1936, ganó el premio Smith, que otorga la Universidad de Cambridge a jóvenes investigadores en física teórica, matemáticas o matemática aplicada, por su trabajo en teoría de probabilidad. Ese mismo año, escribió un artículo científico decisivo titulado "On computable numbers with an application to the Entscheidungsproblem" en el que hará una de las aportaciones científicas más importantes de su vida: la máquina de Turing. En 1935, Alan Turing asistió a un curso en la Universidad de Cambridge. El curso lo impartía el matemático Max Newman cuya especialidad era la topología, una especialidad de las matemáticas, que estudia "las propiedades de los objetos que se conservan cuando los transformamos de manera continua." Ambos trabaron una duradera amistad que se prolongó más allá del fin de la contienda de la Segunda Guerra Mundial.

En agosto de 1936, Alan Turing envía su artículo "On numbers with an application to the Entscheidungsproblem" a la revista Proceedings of the London Mathematical Society. En el artículo, introdujo su célebre máquina de Turing, define también los conceptos de "computable" y "no computable" e incluye algunas ideas fundamentales. Casualmente, ese mismo año, Alonzo Church publicó en la revista American Journal of Mathematics, un artículo titulado "un problema irresoluble de teoría elemental de números". Ambos matemáticos habían llegado a los mismos resultados, aunque por vías distintas: "Mientras Turing razonaba de manera muy original, considerando la clase de operaciones que de "forma mecánica" podría hacer en el mundo real una persona, por ejemplo, un oficinista que repite una tarea una y otra vez, o una máquina que suma dos números, Church razonaba de una forma clásica, dentro del mundo abstracto que es propio de los matemáticos." Alan Turing publicó sus resultados poco después que Alonzo Church los publicará, lo que le restó originalidad al tener que hacer referencia al trabajo de Alonzo Church. Estos dos artículos hoy representan las bases teóricas de la informática.

Alan Turing y Alonzo Church

En septiembre de 1936, Alan Turing viaja a Estados Unidos para realizar sus estudios de doctorado durante 2 años en el Instituto de Estudios Avanzados de la Universidad de Princeton. Alonzo Church sería el supervisor de su tesis doctoral. Fue durante esta época, cuando Alan Turing comenzó a interesarse por la posibilidad de construir su propia máquina. Fue durante su estancia en la Universidad de Princeton cuando nació su interés por el hardware. Empezó a pensar en el soporte físico de la máquina, una época en la que todavía no había ordenadores. En 1938, John von Neumann le ofrece un puesto temporal en la Universidad de Princeton. Sin embargo, Alan Turing rechazó la oferta de John von Neumann. Ese mismo verano regresó al King's College. Una vez allí, comenzó a trabajar sobre un "mecanismo analógico" para confirmar la llamada hipótesis de Riemann. En agosto de 1939, Alan Turing recibe la proposición de incorporarse al Bletchley Park en calidad de criptógrafo para descifrar los mensajes interceptores a los nazis.

Alan Turing en Princeton

24 de enero de 2016

Rompiendo los códigos alemanes: descifrando las máquinas Enigma.

Rompiendo los códigos alemanes es el sexto capítulo de Rompiendo códigos. Vida y legado de Turing. En este capítulo, se centra, por un lado, en el tema de la criptografía y de las Máquinas Enigma, y, por el otro lado, en el trabajo de Alan Turing en el descifrado de los códigos de las máquinas Enigma por medio de bombas criptográficas desarrolladas en el transcurso de la Segunda Guerra Mundial en Bletchley Park.

Antes de abandonar la Universidad de Princeton para regresar al Reino Unido, Alan Turing empezó a interesarse por la criptografía. Su interés era por las posibles aplicaciones de las matemáticas a este campo. Incluso tenía en mente construir una máquina que pudiera encriptar. Recibió una oferta de John von Neumann para continuar en Princeton, pero decidió regresar al Reino Unido. La Segunda Guerra Mundial era inminente y la Escuela de Códigos y Cifrados del Gobierno de Londres estaba reclutando matemáticas y físicos para romper los códigos de las máquinas Enigma. El 4 de septiembre de 1939, Alan Turing acude por primera vez a Bletchley Park, donde se descifrarán en el transcurso de la Segunda Guerra Mundial los códigos alemanes de las máquinas Enigma, y, donde gracias a sus aportaciones, se pudo acortar la duración de la guerra en 2 años.

Su primera aproximación a la criptografía en EE.UU resultó ser un "juego de niños" en comparación con romper los códigos de las máquinas Enigma. ¿Qué es la criptografía? Los mensajes cifrados se han utilizado desde hace siglos. Su utilidad radicaba en "transmitir información a los aliados sin que el enemigo sea capaz de comprender el contenido, en caso de que la interceptara." Así pues, la criptografía es el arte de romper esos códigos encriptados para poder acceder a la información. Las técnicas criptográficas "consistían en alterar el mensaje original, cambiando unas letras por otras o por números, siguiendo un código que solo conocían el emisor y el receptor." Con la invención de máquinas mecánicas y electromecánicas, los métodos de encriptación fueron haciéndose más sofisticados. La evolución condujo al desarrollo de las máquinas Enigma. Las máquinas Enigma fueron un invento del ingeniero alemán Arthur Scherbius al final de la Primera Guerra Mundial. El primer intento de descodificación de una máquina de Enigma fue por parte de tres matemáticos polacos de la Oficina Polaca de Cifrado. La máquina Enigma era una máquina que combinaba elementos mecánicos y eléctricos. Consistía "en un teclado como el de las máquinas de escribir usuales, un engranaje mecánico y, en la parte superior, un panel de luces con las letras del alfabeto. En su interior, la máquina poseía varios rotores interconectados, cada uno de ellos con 26 contactos que correspondían a las 26 letras del alfabeto. Cada uno de estos rotores estaba cableado de una forma diferente. Había además ranuras para poder introducir los rotores, de manera que los contactos de salida de un rotor se conectaban con los contactos de entrada del siguiente." El funcionamiento de las máquinas Enigma era el siguiente: "cuando se pulsaba una tecla del teclado, el sistema eléctrico de la máquina, de acuerdo con la configuración del cableado que se hubiera dispuesto, daba como resultado otra letra distinta en el panel de luces." El tema se complicaba porque cada vez que se introducía una letra, la posición de los rotores cambiaba de nuevo, de manera que cada vez que se pulsaba la misma letra el resultado era diferente al anterior. Las configuraciones iniciales de las máquinas Enigma se distribuían cada mes en unos libros de instrucciones encargados de la encriptación y el envío de los mensajes. Las máquinas Enigma también servían para reconstruir el mensaje original del cifrado. Una de las claves en la rotura de los códigos consiste en que a veces el mismo mensaje se repetía o se enviaba información que puede ser identificada.

máquina Enigma


El desarrollo de las actividades de desciframiento de los códigos de las máquinas Enigma transcurrieron en Bletchley Park. El trabajo de descifrado se organizaba en diferentes grupos, cada uno de ellos realizaba tareas diferentes y tenían asignado un edificio. Alan Turing supervisaba el trabajo teórico en la caseta número 8. Al principio, el trabajo de Alan Turing se limitaba a usar hojas perforables. Pero, posteriormente, adoptó otra estrategia: "empezaron a identificar lo que llamaban "chuletas" del mensaje, lo que de nuevo requería una cantidad ingente de trabajo, para lo que Turing observó que también se necesitaban máquinas." Así es como nació la segunda generación de bombas criptográficas,"un armatoste de dos metros de alto, otros dos de ancho y una tonelada de peso, construido por el matemático inglés." La primera bomba se fabricó en 1940 y hasta el final de la guerra se fabricaron unos 200. A finales de 1940, la primera bomba sirvió para descodificar los mensajes de las máquinas Enigma de la aviación alemana. Romper los códigos de la marina alemana fue más difícil pero finalmente se logró a finales de 1941. Es evidente que el trabajo de Alan Turing no hubiera sido suficiente para descifrar los códigos alemanes, pero sin él seguramente no se hubiera avanzado mucho. El trabajo de Bletchley Park sirvió para acortar la duración de la guerra en unos 2 años y salvar centenares de miles de vidas. En 1945, se le otorgó la Orden del Imperio Británico por sus grandes contribuciones para la victoria de los aliados en la Segunda Guerra Mundial.

bombas para encriptar los códigos