В период между двумя мировыми войнами было изобретено немалое количество шифровальных машин. Причиной этому послужило резко возросшее количество радиограмм, которыми требовалось обмениваться для оперативного управления сухопутными войсками, а также военно-морскими и военно-воздушными силами. Шифровальные машины ускоряли процесс засекречивания радиограмм и при этом позволяли допускать меньше ошибок. С помощью шифровальной машины открытый текст радиограммы преобразовывался в бессмысленную на вид последовательность букв. Ее обратное преобразование в открытый текст выполнялось при помощи такой же шифровальной машины, которую предварительно надо было настроить правильным образом.

15 апреля 1918 года немецкий инженер-электрик Артур Шербиус, проживавший в доме № 17 по улице Хильдегардштрассе в Берлине, отправил письмо в штаб императорских военно-морских сил Германии:

«Моей заявке на получение патента на шифровальную машину присвоен регистрационный номер Шер-52638. Использованием этой шифровальной машины в коммерческих целях поручено заниматься компании «Дипломированный инженер Э. Ричард Риттер». Я беру на себя смелость предложить Вашему вниманию подробное описание моей шифровальной машины, которая может Вас заинтересовать».

Шербиус придумал принципиально новую шифровальную машину, позволявшую осуществлять засекречивание сообщений с помощью дисков. По форме и размерам диск напоминал хоккейную шайбу. Для его изготовления использовался износостойкий изоляционный материал типа твердой резины. С обеих сторон диска по периметру были равномерно расположены 26 медных контактов – по одному для каждой буквы латинского алфавита. Каждый контакт на одной стороне диска имел внутреннее проводное соединение с каким-то контактом на другой стороне. Дисков было 4, и они следовали в фиксированном порядке последовательно друг за другом, соединяясь одним из контактов.

При шифровании отправитель сообщения путем вращения должен был сначала установить каждый из четырех дисков шифровальной машины Шербиуса в определенное угловое положение (информация об их угловом положении называется ключом), а потом последовательно печатал открытый текст на ее клавиатуре. При каждом нажатии клавиши электрический ток проходил через все диски и в итоге высвечивал букву шифрованного текста на стеклянном экране.

Электропитание шифровальной машины Шербиуса осуществлялось от батарей. Однако новизна его изобретения состояла отнюдь не в том, чтобы засекречивать открытые тексты сообщений при помощи электрического тока. Главным нововведением было вращение дисков вокруг единой оси. При нажатии клавиши первый диск поворачивался на ¹/₂₆ часть своего полного оборота, второй тоже, но только после полного оборота первого диска, третий тоже, но только после полного оборота второго диска и четвертый тоже, но только после полного оборота третьего диска.

В 1918 году в своем письме в штаб императорских военно-морских сил Германии Шербиус указал особо ценные качества изобретенной им шифровальной машины. По словам Шербиуса, она предотвращала повторение букв, когда одна и та же буква нажималась на ее клавиатуре миллионы раз подряд. Также Шербиус утверждал, что невозможно было восстановить открытый текст сообщения, зашифрованного с помощью этой машины, даже если она попала к людям, которые не имели права ею владеть, поскольку при зашифровании использовался заранее согласованный секретный ключ:

«Количество возможных секретных ключей настолько велико, что даже при наличии само́й шифровальной машины, а также открытого и соответствующего ему шифрованного текста, не зная ключ, найти его невозможно, поскольку нельзя перебрать 6 миллиардов ключей (в случае семи дисков) или 100 триллионов ключей (в случае тринадцати дисков). При условии, что для проверки каждого ключа потребуется полминуты при 24-часовом рабочем дне, на это уйдет 5,8 года, если одновременно будут задействованы 100 семидисковых шифровальных машин, или 14,5 года, если 1000 восьмидисковых».

Изучив шифровальную машину Шербиуса, в штабе императорских военно-морских сил Германии подтвердили его вывод о том, что она обеспечивала очень высокий уровень безопасности связи, даже если ею завладевал противник. Однако там сочли, что текущие потребности немецких военно-морских сил в шифрованной связи вполне удовлетворялись с помощью кодов, и от внедрения шифровальной машины Шербиуса отказались. Ему посоветовали показать свою шифровальную машину в министерстве иностранных дел Германии. Но и немецкие дипломаты не проявили к ней интереса.

Шербиус родился 20 октября 1878 года во Франкфурте-на-Майне в семье мелкого предпринимателя. Он окончил городскую среднюю школу с углубленным преподаванием математики, естественных наук и иностранных языков. Большинство ее выпускников стали инженерами. С 1901 по 1902 год Шербиус изучал электротехнику в технических колледжах в Мюнхене и в Ганновере. В марте 1903 года он приступил к написанию диссертации на тему «Конструирование регулятора непрямого действия для управления частотой вращения водяной турбины». В 1904 году состоялась ее защита, по результатам которой Шербиусу была присвоена ученая степень кандидата технических наук. После этого он некоторое время работал в нескольких крупных немецких электротехнических фирмах и в одной швейцарской, в которой сделал свое первое изобретение – высоковольтный приводной мотор, умевший подстраиваться под внезапные изменения рабочей нагрузки.

В 1918 году Шербиус и другой немецкий инженер, Эрнст Ричард Риттер, основали компанию «Шербиус и Риттер». Шербиус продолжил свою разностороннюю изобретательскую и исследовательскую деятельность, а также написание статей для научно-технических журналов. Что именно побудило Шербиуса обратить свой изобретательский взор на криптографию, доподлинно неизвестно. Возможно, что идея использовать вращающиеся диски для шифрования сообщений пришла к нему в голову на одном из музыкальных концертов, которые он очень любил посещать. Многие плодотворные мысли возникали у него при прослушивании музыки. Шербиус записывал их на манжетах и там же делал предварительные математические расчеты.

Неудачи, постигшие Шербиуса в штабе императорских военно-морских сил и министерстве иностранных дел Германии, не обескуражили его. Он решил попытать счастья на коммерческом рынке. Компания «Шербиус и Риттер» передала права на шифровальную машину Шербиуса немецкой компании «Инвестиционная профессиональная ассоциация», которая к тому времени уже владела патентом на аналогичную дисковую шифровальную машину, недавно выданным в Голландии. 9 июля 1923 года эта компания основала акционерное общество «Шифровальная техника». Его штаб-квартира находилась в центральной части Берлина, а Шербиус и Риттер входили в состав совета директоров.

«Шифровальная техника» развернула чрезвычайно энергичную рекламную деятельность по стимулированию спроса на шифровальную машину Шербиуса, которую окрестила «Энигмой», что переводится с греческого как загадка. О ней пространно рассказывалось в учебнике, написанном доктором Зигфридом Тюркелем, директором Криминологического института австрийской полиции. На немецком и английском языках были выпущены рекламные буклеты, в которых, в частности, говорилось:

«Естественному любопытству конкурентов сразу же будет положен конец, так как «Энигма» позволяет вам хранить содержание ваших документов, или, по крайней мере, их самых важных частей, в полной тайне от любопытных глаз без каких-либо существенных затрат. Один хорошо защищенный секрет поможет разом окупить все расходы на приобретение этой шифровальной машины».

В 1923 году «Энигма» экспонировалась на съезде Международного почтового союза, а на следующий год государственное почтовое ведомство Германии обратилось к участникам очередного съезда этого союза с приветствием, зашифрованным с помощью «Энигмы». В деловых и научно-технических журналах как в самой Германии, так и за рубежом появились статьи про «Энигму». Эти статьи сопровождались диаграммами ее дисков и фотографиями, на которых она выглядела, как большой кассовый аппарат.

«Шифровальная техника» совершенствовала «Энигму», и постепенно она стала легче и компактнее. Сотрудник «Шифровальной техники» Вилли Корн спроектировал диски, которые можно было менять местами, и переделал четвертый (последний) диск, назвав его рефлектором. Теперь этот диск не вращался, имел контакты только с одной стороны, обращенной к третьему диску, и посылал поступивший на него электрический импульс по иному пути назад через все 3 диска на лампочку, подсвечивавшую букву на выходе.

Несмотря на обильную рекламу и усовершенствования «Энигмы», ведущие немецкие компании оказались слишком поглощены решением более фундаментальных проблем своего бизнеса, вроде закупки достаточного количества сырья для своего производства. Поэтому единственным средством связи для ведущих компаний в Германии продолжало оставаться прямое общение при помощи телеграфа и телефона без применения дорогостоящих шифровальных машин. Считаные экземпляры «Энигмы» были взяты на вооружение армиями различных государств и компаниями связи, но с ее массовыми закупками никто не спешил. В результате в конце 1924 года «Шифровальная техника» даже не смогла выплатить дивиденды своим акционерам.

Но вскоре ситуация начала меняться в лучшую сторону. Те же самые офицеры штаба военно-морских сил Германии, которые в 1918 году отвергли изобретение Шербиуса, начали пересматривать свое отношение к безопасности немецкой военно-морской связи. Поводом послужили публичные послевоенные откровения политических деятелей и флотоводцев Англии о том, что на протяжении почти всей Первой мировой войны в английском адмиралтействе читали немецкие военно-морские шифровки.

Ознакомившись с автобиографией Фишера, воспоминаниями Черчилля и придя к неутешительному для себя выводу о том, что английское военно-морское командование во время Первой мировой войны читало немецкие военно-морские радиограммы, в рейхсмарине[79] решили, что регулярной и своевременной смены кодов для безопасной связи недостаточно. Нужен был шифр, который не позволял читать засекреченные с его помощью сообщения даже в случае попадания к врагу. Может, перейти к использованию шифровальных машин? Тем более что 6 лет назад немецкий инженер-изобретатель предлагал купить у него нечто подобное. И в 1925 году «Шифровальные машины» начали поставку «Энигм» рейхсмарине.

Военно-морская «Энигма» отличалась от коммерческой версии не только тем, что клавиши в ней были расположены в алфавитном порядке, а не как у пишущей машинки. Внутридисковые проводные соединения были другими. Хотя одновременно использовались 3 диска, имелись еще 2 дополнительных для замены. Контактов на дисках было не 26, а 29 для шифрования умлаутов[80]. В качестве дополнительной меры предосторожности в рейхсмарине только офицерам был разрешен доступ к ключам «Энигмы», так как считалось, что негласный кодекс чести не позволял офицерскому составу поддаваться денежным и сексуальным соблазнам. Чтобы избежать подбора врагом большого количества шифрованных текстов, изготовленных с использованием одного и того же ключа, что облегчало его взлом, и чтобы шифровальщики не выбирали слишком простые ключи, в рейхсмарине их снабжали списками ключей, которые сильно отличались друг от друга. И наконец, чем секретнее были тексты, которые шифровались с помощью военно-морской «Энигмы», тем меньшее количество персонала имело доступ к ключам к ней.

Справочное руководство по использованию военно-морской «Энигмы», датированное 9 февраля 1926 года и состоявшее из двадцати трех страниц, помимо прочего, содержало ее общее описание, кратко излагало применяемый метод шифрования, объясняло, как проверять ее работоспособность, и рассказывало, что делать при возникновении ошибок.

О положительном опыте использования «Энигмы» в рейхсмарине стало известно в сухопутных войсках рейхсвера. В 1926–1927 годах начальником шифровального отдела управления связи немецких сухопутных войск являлся майор Рудольф-Фридрих Шмидт. Во время Первой мировой войны он был офицером-связистом, а по ее окончании написал главу о военной связи для военно-исторического исследования, посвященного итогам Первой мировой войны. Шмидт и его подчиненные по достоинству оценили преимущества «Энигмы». По их требованию в нее были внесены изменения, чтобы сделать ее более удобной для использования в сухопутных войсках: в ней присутствовали 3 26-контактных диска и стандартная клавиатура, как у пишущей машинки. 15 июля 1928 года армейская модификация «Энигмы» была принята на вооружение сухопутных войск Германии. В 1930 году в нее добавили коммутаторную панель, выглядевшую, как обычный телефонный коммутатор, и состоявшую из штекерных гнезд, в которые втыкались соединительные шнуры. Назначение коммутаторной панели состояло в том, чтобы обеспечить дополнительное преобразование текста, вводимого с клавиатуры «Энигмы», и тем самым повысить ее стойкость.

Шербиус умер слишком рано, чтобы в полной мере насладиться грандиозным успехом своего изобретения. 12 мая 1929 года он ехал в экипаже, запряженном лошадьми. Лошади понесли, Шербиус не смог их остановить, и на полном ходу экипаж разбился о стену. На следующий день Шербиус скончался не приходя в сознание.

У «Энигмы» было несколько модификаций в зависимости от того, где и для каких целей она использовалась. Всего было изготовлено более ста тысяч экземпляров различных «Энигм». В вермахте они применялись на всех уровнях военного командования вплоть до самого низкого. Для шифрования сообщений с помощью «Энигмы» требовалось 3 человека, а для расшифрования – еще 3. Одна из модификаций «Энигмы» была продана итальянцам, а другая – швейцарцам. «Энигма» послужила прообразом для проектировщиков других шифровальных машин, включая советскую «Фиалку». Незадолго до Второй мировой войны «Энигма» была взломана в Бюро шифров Польши благодаря разведывательной информации, полученной от сотрудника шифровального отдела военного министерства Германии Ганса-Тило Шмидта. Он был родным братом Рудольфа-Фридриха Шмидта и в 1931 году стал агентом Второго управления Генерального штаба французских сухопутных войск.