Кто такой Алан Тьюринг
Алан Тьюринг — британский математик и криптограф, которого сегодня называют основателем компьютерной науки и искусственного интеллекта. В 40–50-х годах он разработал теоретическую основу, на которой работают все современные компьютеры — а ещё помог переломить ход Второй мировой войны.
Алан родился 23 июня 1912 года в Лондоне. Увлекаться математикой Алан начал ещё в детстве.
В конечном итоге он вычислил точку, где эти линии пересекаются, и нашёл улей в дупле дерева.
В 1926 году он поступил в школу Шерборна. Увлечение Тьюринга математикой не нашло поддержки среди учителей школы, где больше внимания уделялось гуманитарным наукам. Учителя часто жаловались на его плохой почерк и нежелание изучать латынь и литературу. При этом в 15 лет Тьюринг уже решал задачи по математическому анализу, а в 16 — нашёл ошибку в популярных работах Альберта Эйнштейна о теории относительности.
Что такое машина Тьюринга
В 1936 году, когда Тьюринг был уже научным сотрудником Кембриджа, перед математиками стоял вопрос: существует ли такой универсальный метод, который позволит решить любую математическую задачу? Учёные пытались доказать или опровергнуть эту идею, используя сложные теоретические формулы.
Тьюринг подошёл к вопросу по-другому: он представил абстрактное устройство. Воображаемая машина читает символы на бесконечной ленте, выполняет одно простое действие (записать, стереть, сдвинуться влево или вправо) и переходит в следующее состояние.
Главный вывод оказался революционным: одна универсальная машина может имитировать работу любой другой, если просто загрузить в неё данные и нужную программу. Это и есть принцип современного компьютера — устройство универсально, а его функции определяет программное обеспечение.
Почему «Энигму» считали неуязвимой
1 сентября 1939 году началась Вторая мировая война. Германия шифровала все свои переговоры — приказы, маршруты, планы операций — с помощью специального устройства, названного «Энигма». Немецкие военные взяли на вооружение машину, изобретённую ещё в 1918 году инженером Артуром Шербиусом. Тогда считалось, что её шифр просто невозможно взломать.
«Энигма» — это электромеханическая шифровальная машина размером с печатную машинку. Внешне она выглядела просто: клавиатура, набор вращающихся роторов и панель с лампочками. Но каждый раз, когда оператор нажимал букву «А», вы видели, например, «Q». При следующем нажатии роторы снова сдвигались — и «А» давала уже другую букву. Каждое нажатие — новая конфигурация. Таким образом немцы зашифровывали свои сообщения.
Для военно-морского варианта с четырьмя роторами и штекерной панелью число возможных настроек превышало 150 квинтиллионов. Это число с 18 нулями. Даже при очень быстрой проверке — тысяча вариантов за 2–3 минуты — на полный перебор комбинаций ушли бы миллиарды лет.
Шифровальщики меняли настройки каждые сутки, в полночь. Это значило, что у взломщиков было меньше 24 часов, чтобы разгадать очередной ключ. Вручную сделать это было нереально. Нужен был какой-то другой подход.
