Личная жизнь
1952 год. Тьюринг открыл дверь и застыл на пороге своей квартиры: в комнатах все перевернуто вверх дном, вспорота обивка мебели. На столе хозяина ждала записка, предупреждающая, что если Тьюринг обратится в полицию, то его интимная тайна раскроется на весь мир. О том, что гениальный ученый – гей, тогда еще не было известно. Шантажировать себя ученый не дал и все же позвонил стражам порядка. Взломщиком оказался знакомый любовника Алана. Но проблема ограбления ушла на второй план, когда в квартире полицейские обнаружили подтверждение нетрадиционной сексуальной ориентации мужчины.
Алан Тьюринг
В начале 1950-х годов гомосексуализм в Соединенном Королевстве был незаконным, поэтому, когда Тьюринг признался в полиции, что у него были сексуальные отношения с преступником, 19-летним Арнольдом Мюрреем, ученого обвинили в грубой непристойности. После ареста Тьюринга вынудили выбирать между принудительным лечением гормональными препаратами для снижения либидо или тюремным заключением. Алан выбрал первое и вскоре подвергся химической кастрации посредством инъекций синтетического гормона эстрогена в течение года, что в конечном итоге сделало его импотентом.
В результате огласки сексуальной ориентации ученого ему запретили продолжать работу с криптографией в GCCS.
Энигма
В 1939 году самым важным элементом в войне стала радиосвязь. Сообщения передавали на суше, в воздухе, на море
И было очень важно, чтобы противник никак не мог их перехватить. Поэтому связь шифровали
У немцев шифровальная машинка была безупречна и называлась она «Энигма». И только Тьюринг её понял.
Изучая старые расшифрованные сообщения нацистов, Тьюринг понял, что одни из них соответствуют жёсткой структуре. Он осознал, что может предсказать наперёд часть содержимого, в независимости от того когда оно было отправлено и откуда. Тьюринг понимал, что даже безобидные сообщения немцев, к примеру, о погоде, могут быть связаны и с военными планами.
Расшифровать Энигму было практически невозможно. Тьюрингу и его команде приходилось подбирать коды. А подобрать его было крайне сложно, ибо вариантов было множество. И здесь пришло озарение. Если код создала машина, то и расшифровать его может точно такая же машина, но никак не человек. Эту идею Тьюрингу подкинул Мариан Риевски, который в 1939 году работал в бюро шифров.
В Польше Мариан сконструировал машину, которую назвал «Криптологическая бомба», ей понадобились сутки для того, чтобы перехватить и рассекретить некоторые сообщения энигмы. Эта машина весила больше тонны и полностью имитировала энигму. С помощью неё Тьюрингу удалось взломать и прочитать большинство нацистских сообщений. А через год он взломал и более сложную энигму. Гениальный математик стал, фактически, спасителем для миллионов жизней.
И, стало быть, после такого манёвра, Тьюринга должна была поджидать мировая слава. Он же, буквально, спас миллионы жизней. Но всё пошло иначе. В июне 1940 года к Тьюрингу устроилась работать Джоан Кларк. Она была похожа на Алана, тоже имела страсть к вычислениям и они быстро нашли общий язык и подружились. Он её считал очень умной, ведь она его понимала и обсуждала все интересующие его вещи. Алан сделал ей предложение, а через несколько дней сказал, что до неё никогда не интересовался женщинами…
В декабре 1951 года Алан Тьюринг гуляя по Манчестеру повстречал красивого юношу Арнольда Мюррея. Они разговорились, нашли общий язык и договорились о новой встрече. И 12 января 1952 года Арнольд уже был в гостях у Алана, а через два дня они провели вместе ночь. А ещё через день Тьюринг возвращается домой и обнаруживает, что его дом ограблен.
О краже со взломом Алан сообщил в полицию. Пришли полицейские, сняли отпечатки. Потом к Алану снова заявляется Арнольд, они напиваются и Арнольд сознаётся, что кражу со взломом совершил его друг, которому тот рассказал об имуществе Тьюринга. После чего Алан взбесился и пошёл в полицию.
Алан в пяти страницах описал, что происходило между ним и Арнольдом, и кто что украл. Гений был убеждён, что никто не будет задавать вопросов. Но, к сожалению, он был слишком наивным.
За гомосексуализм Тьюринга приговорили к испытательному сроку, в случае, если тот согласен будет пройти гормональную терапию, дабы снизить его либидо. Тьюринга заставили принимать эстроген. И, лучше бы он попал в тюрьму… Это лечение продолжалось в течение года, его организм умирал от инъекций и через год он стал импотентом. Из-за чего Тьюринг не мог дальше нормально жить. Такая вот благодарность за его вклад в победу над Гитлером.
Алану Тьюрингу запретили работать над исследовательскими проектами, касающихся разработкой компьютеров. И также ему запретили въезжать в США.
Седьмого июня 1954 года он сам изготовил цианид и покрыл им яблоко. Он надкусил его и заснул. Больше он никогда не проснулся…
Слово из трёх букв
Чтобы расшифровать закодированное таким образом сообщение, «Энигмы» отправителя и получателя нужно было настроить одинаково. Иными словами, требовалось обеспечить полную идентичность следующих параметров:
- порядок расстановки роторов;
- их начальные позиции;
- соединения коммутационной панели.
Перечисленные настройки (так называемые дневные ключи шифрования) оговаривались заранее и записывались в специальных кодовых книгах. При этом, даже если разведчикам удавалось узнать хранимые в секрете дневные ключи (что само по себе было практически невозможно), шифр всё равно оставался нечитаемым.
Судите сами: при неизвестной схеме число конфигураций даже для простой, трёхроторной «„Энигмы“ вермахта» составляло около 10114 (380 бит). А если вдруг в ваших руках оказались бы все настройки, оно сократилось бы до 76 бит, или 1023. Что, конечно, неплохо, но попробуйте посчитать сами, сколько времени потребуется, чтобы вручную перебрать все комбинации.
Вдобавок к этому весь код «Энигмы» состоял только из 26 букв латинского алфавита. Прочие символы заменялись их редкими комбинациями. Скажем, пробелы могли вообще пропускать, вместо точки писать «Х», вместо запятой — «ZZ» и так далее. Плюс армейский жаргон: например, вместо «CH» в словах «ACHT» («восемь») или «RICHTUNG» («направление») писали «Q» («AQT», «RIQTUNG»), вместо двух, трёх и четырёх нолей — «CENTA», «MILLE» и «MYRIA» соответственно.
Тест Тьюринга: беседы с компьютером
Появление в середине XX века первых вычислительных машин породило идею о создании искусственного интеллекта (ИИ). Ученые задались вопросом: каким критериям должен соответствовать ИИ? Алан Тьюринг взялся ответить на этот вопрос.
Он придумал тест. Идея теста проста: человек должен пообщаться с несколькими собеседниками за ширмой, среди которых есть робот. Если человеку не удается понять, что он общается с роботом, то можно утверждать: ИИ создан. Тьюринг предположил, что в начале XXI века машина сможет за 5 минут убедить 30% судей, что те ведут беседу с живым человеком, а не с роботом.
Тест был создан в 1950 году, но активных попыток его пройти не предпринималось.
Лишь в 90-х годах появились желающие пройти тест Тьюринга. Программисты из разных стран пытались создать бота, общение с которым неотличимо от человеческого. В 2014 году это удалось разработчикам из России. Программа «Евгений Густман» была признана первым виртуальным собеседником, прошедшим тест Тьюринга.
На основе теста Тьюринга создана современная CAPTCHA («капча») – программа-тест, цель которой – определить, кто взаимодействует с системой: человек или робот. Каждый пользователь Интернета хоть раз встречал «капчу» на просторах Сети.
Например, вас просили ввести символы с картинки, выполнить сложение простых чисел или из 9 фото выбрать те, где изображен пешеходный переход. Эти шарады и есть «капча». Человек справится с ними без труда, а вот робот «забуксует». Задача «капчи» – не допустить на сайт ботов, созданных для взлома, рассылки спама и прочих вредных действий.
Как работала «Энигма»
Итак, «бомбы» использовались для расшифровки сообщений, которые получались на выходе после шифрования «Энигмой». Но как именно она это делает? Подробно разбирать ее электромеханическую схему мы, конечно, не будем, но общий принцип работы узнать интересно. По крайней мере, мне было интересно послушать и записать этот рассказ со слов работника музея.
Устройство «бомбы» во многом обусловлено устройством самой «Энигмы». Собственно, можно считать, что «бомба» — это несколько десятков «Энигм», составленных вместе таким образом, чтобы перебирать возможные настройки шифровальной машины.
Самая простая «Энигма» — трехроторная. Она широко применялась в вермахте, и ее дизайн предполагал, что ей сможет пользоваться обычный солдат, а не математик или инженер. Работает она очень просто: если оператор нажимает, скажем, P, под одной из букв на панели загорится лампочка, например под буквой Q. Остается только перевести в морзянку и передать.
Важный момент: если нажать P еще раз, то очень мал шанс снова получить Q. Потому что каждый раз, когда ты нажимаешь кнопку, ротор сдвигается на одну позицию и меняет конфигурацию электрической схемы. Такой шифр называется полиалфавитным.
Посмотрите на три ротора наверху. Если вы, например, вводитие Q на клавиатуре, то Q сначала заменится на Y, потом на S, на N, потом отразится (получится K), снова трижды изменится и на выходе будет U. Таким образом, Q будет закодирована как U. Но что, если ввести U? Получится Q! Значит, шифр симметричный. Это было очень удобно для военных применений: если в двух местах имелись «Энигмы» с одинаковыми настойками, можно было свободно передавать сообщения между ними.
У этой схемы, правда, есть большой недостаток: при вводе буквы Q из-за отражения в конце ни при каких условиях нельзя было получить Q. Немецкие инженеры знали об этой особенности, но не придали ей особого значения, а вот британцы нашли возможность эксплуатировать ее. Откуда англичанам было известно о внутренностях «Энигмы»? Дело в том, что в ее основе лежала совершенно не секретная разработка. Первый патент на нее был подан в 1919 году и описывал машину для банков и финансовых организаций, которая позволяла обмениваться шифрованными сообщениями. Она продавалась на открытом рынке, и британская разведка успела приобрести несколько экземпляров. По их же примеру, кстати, была сделана и британская шифровальная машина Typex, в которой описанный выше недостаток исправлен.
Самая первая модель Typex. Целых пять роторов!
У стандартной «Энигмы» было три ротора, но всего можно было выбрать из пяти вариантов и установить каждый из них в любое гнездо. Именно это и отражено во втором столбце — номера роторов в том порядке, в котором их предполагается ставить в машину. Таким образом, уже на этом этапе можно было получить шестьдесят вариантов настроек. Рядом с каждым ротором расположено кольцо с буквами алфавита (в некоторых вариантах машины — соответствующие им числа). Настройки для этих колец — в третьем столбце. Самый широкий столбец — это уже изобретение немецких криптографов, которого в изначальной «Энигме» не было. Здесь приведены настройки, которые задаются при помощи штекерной панели попарным соединением букв. Это запутывает всю схему и превращает ее в непростой пазл. Если посмотреть на нижнюю строку нашей таблицы (первое число месяца), то настройки будут такими: в машину слева направо ставятся роторы III, I и IV, кольца рядом с ними выставляются в 18, 24 и 15, а затем на панели штекерами соединяются буквы N и P, J и V и так далее. С учетом всех этих факторов получается около 107 458 687 327 300 000 000 000 возможных комбинаций — больше, чем прошло секунд с Большого взрыва. Неудивительно, что немцы считали эту машину крайне надежной.
ИЗВИНЕНИЯ И ОПРАВДАНИЕ
В августе 2009 года программист Джон Грэм-Камминг создал петицию, призывающую британское правительство принести извинения за преследование Тьюринга за гoмoceкcуaлизм. Петиция собрала более 30 000 подписей, что побудило премьер-министра Гордона Брауна выступить с публичным обращением. Чиновник от имени британского правительства извинился за «ужасное обращение с Аланом Тьюрингом»:
В декабре 2011 года члены парламента Джон Лич и Уильям Джонс создали электронную петицию с просьбой к британскому правительству помиловать осужденного за нетрадициoнную ориeнтацию Тьюринга. Власти Великобритании отказались это сделать, сославшись на то, что ученый был осужден за преступление, которое в то время считалось уголовно наказуемым.
Джон Лич представил несколько законопроектов в парламент о помиловании 75 000 мужчин и женщин, осужденных за аналогичные преступления и возглавил громкую кампанию по помилованию Тьюринга. В Палате общин Лич привел доводы, что математик внес неоценимый вклад в победу над фашистской Германией.
Все законопроекты власти отклонили. Лишь в 2012 году они пошли на уступки под давлением известных ученых и общественных деятелей. К правительству с письмом обратились физик Стивен Хокинг, президент Королевского общества Пол Нерс, баронесса Жан Элис Баркер, работавшая с Тьюрингом во время войны, лорд Шарки. Авторы письма призывали премьер-министра Дэвида Кэмерона пересмотреть решение по делу Тьюринга. В 2014 году королева Великобритании Елизавета II помиловала Алана Тьюринга.
В ближайшее время Национальный банк Англии выпустит денежную купюру номиналом 50 фунтов стерлингов с изображением Алана Тьюринга. На этой купюре разместят одну из цитат ученого и ленту с его датой рождения в виде двоичного кода.
Список литературы:
1.Leavitt D.The Man Who Knew Too Much: Alan Turing and the Invention of the Computer — Phoenix, 2007. — 320 p. — ISBN 978-0-7538-2200-5;
2.Beavers, Anthony (2013). «Alan Turing: Mathematical Mechanist». In Cooper, S. Barry; van Leeuwen, Jan (eds.). Alan Turing: His Work and Impact. Waltham: Elsevier. pp. 481–485. ISBN978-0-12-386980-7;
3.Hodges A.Alan Turing: The Enigma — London: Vintage Books, 1992. — 586 p. — ISBN 978-0-09-911641-7;
4.Hodges, Andrew.Alan Turing (англ.) // Stanford Encyclopedia of Philosophy : энциклопедия / Edward N. Zalta. — Stanford: Stanford University, 2007. — 27 August;
5.Mahon, A.P. (1945). «The History of Hut Eight 1939–1945». UK National Archives Reference HW 25/2. Retrieved 10 December 2009;
6.Сингх С. Книга шифров .Тайная история шифров и их расшифровки. — Астрель, 2007. — ISBN 978-5-17-038477-8;
7.Бауэр Ф. Расшифрованные секреты. Методы и принципы криптологии. — Мир, 2007. — ISBN 5-03-003551-6;
8.Hodges, Andrew (1983). Alan Turing : the enigma. London: Burnett Books. ISBN978-0-09-152130-1.
#ученые #физика #наука #математика #история #война
Метод Тьюринга
15 декабря 1939 года появилась новая проблема: число роторов в «Энигме» увеличили с трёх до пяти. Соответственно, количество возможных комбинаций возросло с шести до ста двадцати. Через пару недель, помимо количественных, появились и качественные трудности: 1 января немцы изменили схему соединений коммутаторной панели, а с 1 мая 1940 года и вовсе отказались от удвоения Spruchschlüssel, что сделало идею их угадывания с помощью «Бомб» полностью бесполезной.
Впрочем, и самих «Бомб» к тому времени уже не существовало: после немецкого вторжения 1 сентября 1939 года работники Бюро шифров были вынуждены уничтожить все свои разработки и бежать из Варшавы. Центр борьбы с «Энигмой» переместился в Блетчли-парк, Великобритания.
Руководителем проекта стал ветеран военной разведки Алистер Деннистон. К подбору кадров он подошёл нестандартно, привлекая в первую очередь людей с высоким интеллектом, независимо от профессии. В его штате были лингвисты и шахматисты, чемпионы по решению кроссвордов, египтологи и даже палеонтологи. Но ключевую роль сыграли, естественно, математики — и в первую очередь, гениальный Алан Тьюринг, работавший там с самого начала.
Алан Тьюринг бежит марафонскую дистанцию в 1946 годуФото: Science Photo Library
К тому времени Тьюринг был уже именитым специалистом по информатике и вычислительной технике — достаточно вспомнить предложенную им машину Тьюринга, которую можно считать математической моделью компьютера общего назначения.
Первую сконструированную им «Бомбу» запустили в Блетчли 18 марта 1940 года. С её помощью разгадали код люфтваффе, а чуть позже — кригсмарине. Тьюринг понял, что текущая методика расшифровки — тупиковая: она требовала всё больших затрат труда и времени, а противник быстро исправлял свои ошибки и увеличивал число комбинаций.
Тогда Тьюринг предложил более эффективный способ: поиск буквенных последовательностей на основе подобранного открытого текста. Идея была в следующем: ежедневно разгадывать небольшой отрывок из сообщения и механическим перебором 26 символов латиницы находить точное место этого отрывка в зашифрованном тексте.
Первый шаг был сравнительно простым: несмотря на сложности шифров и параноидальную секретность, немецкие военные всё же общались между собой довольно стереотипными фразами.
Второй шаг был сложнее, но и тут Тьюринг выкрутился — он предложил осуществить его на основании ещё одной известной к тому времени уязвимости «Энигмы»: машинка могла заменить букву на любую другую букву, но только не на саму себя.
Всё получалось на редкость изящно. Допустим, нам известно, что все прогнозы погоды противника всегда начинаются со слов WETTERVORHERSAGEBISKAYA. А перехваченная шифровка выглядит так: …QFZWRWIVTYRESXBFOGKUHQBAISEZ…
Начинаем двигать известное вдоль неизвестного:
Ну нет, так не пойдёт: как видите, буква S шифруется сама в себя, а этого не может быть. Смещаем шифр дальше — и так до тех пор, пока не получим полностью не совпадающий вариант:
Итак, половина дела сделана: мы знаем, что R расшифровывается как W на первой позиции, и так далее:
А вот то же самое, только в виде диаграммы:
Расшифровка «Энигмы»Изображение: Wikimedia Commons
Теперь оставалось реализовать всё в железе. Для каждой возможной настройки ротора «Бомба» Тьюринга производила ряд логических предположений, определяла противоречие, сбрасывала набор параметров и переходила к следующему.
«Бомба» ТьюрингаФото: Library of Congress
Таким образом уже к лету 1941 года разгадка «Энигмы» позволила сократить потери грузов от действий немецких подлодок до 100 000 тонн в месяц. Однако и этого было недостаточно: ресурсов Блетчли не хватало, а попытки получить больше людей и денег для постройки новых «Бомб» ни к чему не приводили.
Поэтому 28 октября того же года, нарушая все правила, Тьюринг с коллегами отправили Черчиллю письмо и объяснили, что их запросы ничтожны по сравнению с возможной выгодой (ещё одно доказательство важности софт-скиллов и умения общаться на языке бизнеса). Черчилль послал срочное сообщение генералу Исмею: «К НЕМЕДЛЕННОМУ ИСПОЛНЕНИЮ
Удостоверьтесь, что у них есть всё, что нужно, и отчитайтесь мне о выполнении».
Через три недели Исмей докладывал, что все требования учёных удовлетворены. А к концу войны в эксплуатацию было запущено уже более двух сотен «Бомб» Тьюринга. Враг был разбит, победа была за нами.
Комментарии
Мирошников Евгений
первый заместитель губернатора Белгородской области, глава департамента цифрового развития
Назаров Александр Юрьевич
куратор национальных проектов и цифрового направления госкорпорации «Ростех»
Салаев Александр Рафикович
Действительный государственный советник Санкт-Петербурга 1-го класса
Наталья Алексеевна Сергунина
руководитель Аппарата Мэра и Правительства Москвы
Радионова Светлана Геннадьевна
руководитель Росприроднадзора (с конца 2018 года), бывший заместитель главы Ростехнадзора
Назаров Андрей Геннадьевич
экономист, юрист, управленц и специалист в сфере горного оборудования
Плутник Александр Альбертович
юрист, генеральный директор АО «ДОМ.РФ»
Токарев Владимир Александрович
российский государственный деятель
Запретный плод
В феврале 1952 года квартиру Алана Тьюринга ограбили. Это событие оказалось роковым в биографии великого математика. Грабитель оставил записку, в которой пригрозил Тьюрингу опасными последствиями, если тот обратится в полицию. Так и произошло. Полиция вместо того, чтобы расследовать преступление, обвинила Тьюринга в оскорблении общественной нравственности. Поскольку грабителем оказался его любовник.
Тьюринг не отрицал своей гомосексуальности. Суд предоставил ему нечеловеческий выбор: тюремное заключение либо гормональную терапию эстрогенами. Тьюринг выбрал последнее.
Его отстранили от секретной работы и преподавательской деятельности. Служба безопасности Англии завела на него дело. Подавленный Тьюринг, чье здоровье и карьера были разрушены, бежал в Европу.
В 1954 году выдающийся математик отравился цианистым калием. До сих пор историки спорят, было ли это самоубийством. На тумбочке рядом с телом Тьюринга было обнаружено недоеденное яблоко. Его и считают причиной смерти математика, хотя исследование фрукта на наличие цианида не проводилось
Существует предположение, что Тьюринг убил себя по неосторожности, проводя опасные эксперименты с химикатами в домашних условиях
«Его убило государство, которое он спас» – так отзывался о смерти Тьюринга его друг.
В 2013 году Алан Тьюринг был посмертно реабилитирован. Его именем назван закон в Великобритании, по которому предоставляется помилование мужчинам, осужденным в период 1885-1967 гг. по обвинению в гомосексуальности.
Алан Тьюринг не боялся давать ход своим идеям. Он задавался вопросом: если предположить, что эксперимент удастся, что я могу сделать уже сегодня для успеха? Друзья, следуйте примеру великого математика. Пусть ваши идеи обретают реальную форму. Не пасуйте перед трудностями и скепсисом окружающих. И будьте терпимы к тем, кто не похож на вас.
Успехов и побед!
Муляж «дата-центра» в Hut 11
Что же стоит в домике номер 11, где раньше была «серверная», если все «бомбы» были уничтожены в прошлом веке? Честно говоря, я все же в глубине души надеялся зайти сюда и обнаружить все в том же виде, что и когда-то. Увы, нет, но зал все равно не пустует.
Здесь стоят вот такие железные конструкции с фанерными листами. На одних — фотографии «бомб» в натуральную величину, на других — цитаты из рассказов тех, кто здесь работал. Ими были в основном женщины, в том числе из WAF — женской службы ВВС Великобритании. Цитата на снимке говорит нам о том, что переключение шлейфов и присмотр за «бомбами» был вовсе не легкой задачей, а изматывающим ежедневным трудом. Кстати, между муляжами спрятана очередная серия проекций. Девушка рассказывает своей подруге о том, что понятия не имела, где ей предстоит служить, и полностью поражена происходящим в Блетчли. Что ж, я был тоже поражен необычным экспонатом!
Смерть Алана Тьюринга
Лишившись возможности работать в науке, Тьюринг впал в депрессию. Кроме того, на фоне приема гормональных препаратов у мужчины начали выпадать волосы, пропал аппетит и сексуальное влечение, стала расти грудь.
Памятник Алану Тьюрингу
Тьюринг умер 7 июня 1954 года. Миссис Кристи (домработница Алана) приготовила хозяину завтрак и поднялась в спальню, чтобы позвать Тьюринга к столу, но обнаружила в постели бездыханное тело ученого, а на прикроватном столике лежало надкушенное яблоко. После посмертной экспертизы выяснилось, что причиной смерти было отравление цианидом.
Рядом с телом найдены остатки яблока, хотя в желудке не было обнаружено никаких частей яблока. Вскрытие показало «содержание жидкости в желудке, которая сильно пахла горьким миндалем, а также раствор цианида». В других органах также отмечался запах горького миндаля. Вскрытие показало, что причиной смерти стала асфиксия из-за отравления цианидом. Официальной версией объявлено самоубийство.
Бенедикт Камбербэтч в роли Алана Тьюринга в фильме «Игра в имитацию»
В июньской статье BBC профессор философии и эксперт по Тьюрингу Джек Коупленд утверждал, что смерть Тьюринга, возможно, стала случайностью: цианид в яблоках не содержится, ничто в записях последних дней Тьюринга не наталкивало на мысли о суициде, но у Алана дома хранился цианид для химических экспериментов.
Однако известна и другая версия. Когда Вторая мировая война закончилась, Тьюринг работал над дешифровкой советских шифров. Исследователи предполагают, что агенты КГБ инсценировали ограбление в квартире ученого и привели его в ловушку, в результате чего работы над расшифровками советских кодов остановились. А других ученых такого уровня, чтоб продолжить работу Тьюринга, в Великобритании тогда не было.
Трагическая история гениального Британца
Алан Тьюринг родился в 1912 году в Лондоне в семье чиновника. С самого раннего детства этого мальчика интересовали цифры. Даже до того, как он научился считать. Он читал любые числа в городе, считывал их. Но с другими навыками у него были проблемы. В детстве, например, он не мог понять как устроен календарь и постоянно гадал когда же наступит рождество.
В школе Алан получил репутацию очень застенчивого и неуклюжего мальчика. Всё что он умел — это изучать математику. Ничто другое его просто не интересовало. Он схватывал её, буквально, на лету. А в 16 лет услышал от своей учительницы, что ей больше нечему его учить. Дальше он уже двигался самостоятельно.
Тьюрингу без проблем удалось поступить в университет Кембриджа. Там он оказался в более поддерживающей и толерантной среде. В 1935 году он подтвердил свою гениальность, открыв теорию вероятности, не зная до этого, что она уже тогда существовала. После этого он получил место в научном совете Кембриджа. Дальше он пошёл учиться в Пристонский университет.
В течение нескольких месяцев он и разработал понятие вычислительной машины. Она, в теории, могла быть запрограммирована на решение любой задачи. Но только в том случае, если эта задача будет переведена на язык математических вычислений. А затем сведена к последовательности логических операций с двоичными числами, для решения которых есть только два возможных варианта: верно или не верно.
Сама идея была в том, чтобы свести все буквы, числа, звуки и изображения в цепочку из единиц и нулей. А затем с помощью компьютера решить любую задачу простыми шагами — подбором чисел.
Эта идея стала основой для современных компьютеров.
Криптологическая бомба
Возможно, для вас это будет новостью, но Алан Тьюринг был не первым, кто расшифровал «Энигму» методом механического перебора. Его работе предшествует исследование польского криптографа Мариана Реевского. Кстати, именно он назвал машину для расшифровки «бомбой».
Польская «бомба» была значительно проще
Обратите внимание на роторы сверху. Почему «бомба»? Есть несколько разных версий
Например, по одной так якобы назывался любимый Реевским и коллегами сорт мороженого, который продавали в кафе неподалеку от бюро шифрования польского генштаба, и они позаимствовали это название. Куда более простое объяснение — в том, что в польском языке слово «бомба» может использоваться для восклицания вроде «эврика!». Ну и совсем простой вариант: машина тикала подобно бомбе
Почему «бомба»? Есть несколько разных версий. Например, по одной так якобы назывался любимый Реевским и коллегами сорт мороженого, который продавали в кафе неподалеку от бюро шифрования польского генштаба, и они позаимствовали это название. Куда более простое объяснение — в том, что в польском языке слово «бомба» может использоваться для восклицания вроде «эврика!». Ну и совсем простой вариант: машина тикала подобно бомбе.
Незадолго до захвата Польши Германией польские инженеры передали англичанам все наработки, связанные с декодированием немецких шифров, в том числе чертежи «бомбы», а также работающий экземпляр «Энигмы» — не немецкой, а польского клона, который они успели разработать до вторжения. Остальные наработки поляков были уничтожены, чтобы разведка Гитлера ничего не заподозрила.
Проблема заключалась в том, что польский вариант «бомбы» был рассчитан только на машину «Энигма I» с тремя фиксированными роторами. Еще до начала войны немцы ввели в эксплуатацию усовершенствованные варианты «Энигмы», где роторы заменялись каждый день. Это сделало польский вариант полностью непригодным.
На основе польской машины и теоретических работ Алана Тьюринга инженеры British Tabulating Machine Company создали те «бомбы», которые поставлялись в Блетчли-парк и на другие секретные объекты. К концу войны машин было уже 210, однако с окончанием военных действий все «бомбы» уничтожили по приказу Уинстона Черчилля.
Зачем британским властям понадобилось уничтожать такой прекрасный дата-центр? Дело в том, что «бомба» не является универсальным компьютером — она предназначена исключительно для декодирования сообщений, зашифрованных «Энигмой». Как только нужда в этом отпала, машины тоже стали ненужными, а их компоненты можно было распродать.
Другой причиной, возможно, было предчувствие, что Советский Союз в дальнейшем окажется не лучшим другом Великобритании. Что, если в СССР (или где-нибудь еще) стали бы использовать технологию, похожую на «Энигму»? Тогда лучше никому не демонстрировать возможность вскрывать ее шифры быстро и автоматически.
С военных времен сохранилось только две «бомбы» — они были переданы в GCHQ, Центр правительственной связи Великобритании (считай, современный аналог Блетчли-парка). Говорят, они были демонтированы в шестидесятые годы. Зато в GCHQ милостиво согласились предоставить музею в Блетчли старые чертежи «бомб» — увы, не в лучшем состоянии и не целиком. Тем не менее силами энтузиастов их удалось восстановить, а затем создать и несколько реконструкций. Они-то сейчас и стоят в музее.
Занятно, что во время войны на производство первой «бомбы» ушло около двенадцати месяцев, а вот реконструкторы из BCS Computer Conservation Society, начав в 1994 году, трудились около двенадцати лет. Что, конечно, неудивительно, учитывая, что они не располагали никакими ресурсами, кроме своих сбережений и гаражей.
Почему корова пятнистая?
А почему зебра полосатая? Откуда у бабочек узор на крыльях? Удивительно, но ответить на эти вопросы мы можем благодаря взломщику кодов, математику Алану Тьюрингу. В 1952 году при помощи математических формул он смог объяснить характерный окрас животных.
Тьюринг предположил, что в коже присутствуют два химических элемента. Один запускает процесс пигментации, а второй останавливает его. Математик использовал уравнения, чтобы описать различные способы взаимодействия этих химических элементов, приводящие к образованию пятен и полос на коже.
Тьюринг высказал идею о связи живого и неживого через химическую реакцию. Впоследствии эта идея была подтверждена. Спустя полвека ученые опытным путем смогли доказать существование структур Тьюринга и подтвердить предположения математика.
В живой природе структуры Тьюринга проявляются в виде полос на шкуре зебр и тигров, чешуе рыб, в форме пятен на коже коров, гепардов и жирафов. Некоторые ученые считают, что причудливую форму человеческого мозга и позвоночника тоже можно считать структурами Тьюринга.
Криптохатки
В военные времена в Блетчли-парк въезжали через главные ворота, предъявляя охране пропуск, а теперь покупают билетик на проходной. Я задержался там еще чуть-чуть, чтобы посмотреть на прилегающий магазин сувениров и временную экспозицию, посвященную технологиям разведки Первой мировой (кстати, тоже интереснейшая тема). Но главное ждало впереди.
Собственно Блетчли-парк — это около двадцати длинных одноэтажных построек, которые на английском называют hut, а на русский обычно переводят как «домик». Я про себя называл их «хатками», совмещая одно с другим. Помимо них, есть особняк (он же Mansion), где работало командование и принимались высокие гости, а также несколько вспомогательных построек: бывшие конюшни, гараж, жилые дома для персонала.
Те самые домикиУсадьба во всей красеВнутри усадьба выглядит побогаче, чем хатки
У каждого домика — свой номер, причем номера эти имеют историческое значение, вы обязательно встретите их в любом рассказе о Блетчли-парке. В шестой, к примеру, поступали перехваченные сообщения, в восьмом занимались криптоанализом (там и работал Алан Тьюринг), в одиннадцатом стояли вычислительные машины — «бомбы». Четвертый домик позже выделили под работу над вариантом «Энигмы», который использовался на флоте, седьмой — под японскую вариацию на тему «Энигмы» и другие шифры, в пятом анализировали передачи, перехваченные в Италии, Испании и Португалии, а также шифровки немецкой полиции. Ну и так далее.
Посещать домики можно в любом порядке. Обстановка в большинстве из них очень похожая: старая мебель, старые вещи, истрепанные тетради, плакаты и карты времен Второй мировой. Все это, конечно, не лежало здесь восемьдесят лет: домики сначала переходили от одной государственной организации к другой, потом были заброшены, и только в 2014 году реставраторы скрупулезно восстановили их, спася от сноса и превратив в музей.
К этому, как принято в Англии, подошли не только тщательно, но и с выдумкой: во многих комнатах из спрятанных динамиков раздаются голоса актеров и звуки, которые создают впечатление, будто вокруг кипит работа. Заходишь и слышишь стук пишущей машинки, чьи-то шаги и радио вдалеке, а затем «подслушиваешь» чей-то оживленный разговор о недавно перехваченной шифровке.
Но настоящая диковинка — это проекции. Например, вот этот мужчина, который как бы сидит за столом, поприветствовал меня и вкратце рассказал о местных порядках.
Во многих комнатах царит полумрак — чтобы лучше были видны проекции
Интереснее всего, конечно, было посмотреть на рабочий стол Алана Тьюринга. Его кабинет находится в восьмом домике и выглядит очень скромно.
Примерно так выглядел стол Алана Тьюринга
Ну а на само творение Тьюринга — машину для расшифровки «Энигмы» — можно взглянуть в доме номер 11 — там же, где в свое время была собрана самая первая модель «бомбы».
О чем говорится в этой страничке?
«чистых» или «анонимных» функцийWolfram LanguagefxffAbsSinBlurfx2x +1fxfFunctiona.(2 a+1)abFunctionFunctionкомбинаторыfgxfgfфункция высшего порядкаxfbХаскелл КарриFunctionДэвида ГилбертаМоисеем ШенфинкелемAndOrNotNandNand(a·a)·(b·b)очень простую универсальную машину Тьюрингадоказана в 2007 годуPI1IIxfgxPI1IIxpnff«Вычислимость и λ- диффинируемость»xfx’xI1IIYI1IIxoneoneionebqкомбинатор с фиксированной точкойfffff#0ускорителю запуска Y-CombinatorПолом Грэмомфункционального программированияязыка программирования LISPникто не понимает, что такое Y комбинаторf(x)(1+x) (1-x)a(1-х)Преобразование математической формы записи и фразеологииfg{f}(g)ff(g)abab