10 fakti Enigma koodimurdja Alan Turingi kohta

Harold Jones 18-10-2023
Harold Jones
Alan Turing Pildi krediit: Science History Images / Alamy

Alan Turing oli teerajaja inglise matemaatik, arvutiteadlane, koodimurdja ja teoreetiline bioloog. Teise maailmasõja ajal aitas ta oluliselt kaasa Saksa Enigma-koodi murdmisele ja oli seega üks juhtfiguure liitlaste võidu saavutamisel natsi-Saksamaa üle.

Turingi üks 20. sajandi kõige uuenduslikumaid mõtlejaid, kelle kartmatu lähenemine probleemidele aitas tal murda uut kontseptuaalset teed, kuid ta suri nii, et tema töö tegelik ulatus jäi suuresti teadmata ametlike saladuste seaduse ja Suurbritannia toonaste homoseksuaalsust käsitlevate arhailiste seaduste kohaselt kurjategijana.

Siin on 10 fakti selle tähelepanuväärse mehe kohta.

1. Tema intelligentsus oli ilmne juba varases eas

Turing sündis 23. juunil 1912 Londonis. Pärast Alani sündi jätsid tema vanemad ta ja tema venna Johni kasuvanemate hoole alla, kui nad naasid Indiasse tööle.

Kui ta oli 9-aastane, teatas tema koolijuhataja, et Alan oli tema arvates geenius. 1922. aastal kolis Turing Hazelhursti ettevalmistuskooli, kus ta hakkas huvituma malest ja veetis tunde keeruliste probleemide lahendamisega.

Vaata ka: Miks nimetati 900 aastat Euroopa ajalugu "pimedaks keskajaks"?

13-aastasena käis ta Dorsetis asuvas Sherborne'i koolis, kus ka tema matemaatikaõpetaja kuulutas teda geeniuseks. Hoolimata sellest, et kuulujuttude kohaselt pööras ta humanitaar- ja klassikatundides vähe tähelepanu, sai ta eksamitel kõrgeid hindeid ja tema isiklikud märkmed näitasid ilmselt, et ta on relatiivsusteooria suhtes kõrghariduse tasemel.

Alan Turing 16-aastaselt (Pildi autoriõigus: Public Domain).

2. Tema "esimene armastus" oli Christopher Morcom

Sherborne'is õppimise lõpupoole tekkis Turingil lähedane suhe kaasüliõpilase Christopher Morcomiga, kes jagas tema intellektuaalset uudishimu - see andis Turingile elulise intellektuaalse seltskonna ja suhtlemise aja. 1930. aastal suri Christopher tuberkuloosi, jättes Turingi endast maha. Ta pühendas oma energia teaduslikule õppimisele, püüdes täita Christopheri kaotatudpotentsiaali.

Ülikooli ajal sai Turingi homoseksuaalsus tema identiteedi määravaks osaks ja tema kolleegist matemaatik James Atkinsist sai tema juhuslik armuke.

3. Ta arendas oma ideid ja koodimurdmisoskust ülikoolis.

1931. aastal õppis Turing Cambridge'i ülikooli King's College'is matemaatikat, mis oli intellektuaalses keskkonnas edukas, ning alustas sõudmist ja pikamaajooksu (milles ta paistis silma kogu oma elu jooksul). 1931. aastal, keset Hitleri tõusu, hakkas ta osalema ka rahuliikumises, liitudes sõjavastase nõukoguga.

Pärast 1934. aasta lõpetamist, mille ta lõpetas esimesena, valiti ta 22-aastaselt oma tõenäosusteooria alase doktoritöö tulemusel King's College'i liikmeks (Fellow of King's College).

Vaata ka: Kui oluline oli Magna Carta?

Pärast tema 1936. aasta teedrajavat tööd "On Computable Numbers" ja tööd Entscheidungsproblem ("otsustatavuse probleem" - määrata, millised matemaatilised avaldised on tõestatavad), jätkas Turing oma doktoriõpinguid Princetoni ülikoolis matemaatikas, kus ta hakkas huvituma ka krüptoloogiast. Siin arendas ta edasi oma ideed "universaalsest arvutimasinast", mis suudaks lahendada keerulisi arvutusi sobiva programmi abil. Hiljem sai see tuntuks kui "Turingi masin" (Turingi masin).

4. Ta murdis kuulsalt "Enigma" koodi.

Turing töötas juba enne Teise maailmasõja puhkemist osalise tööajaga Briti valitsuse koodi- ja šifrikoolis (praegu GCHQ). 1939. aastal asus ta täiskohaga tööle Bletchley Parki, kus ta tegi koos oma Hut 8 meeskonnaga ülisalajast tööd Saksamaa ja tema liitlaste poolt kasutatavate sõjaliste koodide dešifreerimisel.

Tema peamine eesmärk oli "Enigma" koodi murdmine. Sõja ajal kasutas Saksa armee Enigma-kodeerimismasinat sõnumite turvaliseks saatmiseks. Masin töötas nii, et ta sisestas kirjutusmasinataolisel klaviatuuril tähti, mis seejärel kodeeriti pöörlevate valikute abil valgusdioodile, mis näitas kodeeritud vasteid - see suutis luua peaaegu 159 kvintmiljonit permutatsiooni.

Enigma masin, mudel "Enigma I", mida kasutati 1930ndate lõpus ja sõja ajal (Pildi autoriõigus: Alessandro Nassiri / Milano Riiklik Teadus- ja Tehnikamuuseum / CC).

Kuigi Poola matemaatikud olid välja töötanud mõned olulised üksikasjad Enigma sõnumite lugemisel ja jagasid seda teavet brittidega, suurendasid sakslased sõja puhkemisel Enigma turvalisust, muutes salakirjasüsteemi iga päev, pidades oma koode murdmatuks.

Turing murdis koos oma kaaslase Gordon Welchmaniga kuulsalt Enigma-koodi, mehaaniseerides peeneid loogilisi järeldusi, et töötada välja oma võimsam "Bombe" masin.

Täielik ja töötav pommi koopia, mis asub praegu Bletchley Parki riiklikus arvutimuuseumis. Vasakul: esiplaanil (Pildi autentimine: Antoine Taveneaux / CC); paremal: tagaplaanil (Pildi autentimine: Maksim / CC).

Alates 1940. aasta keskpaigast sai Saksa õhujõudude signaale lugeda ja 1940. aasta lõpuks dekodeeris masin kõik Enigma masinate poolt saadetud sõnumid - see vähendas oluliselt koodimurdjate tööd. 1942. aasta alguseks dekodeeriti iga kuu umbes 39 000 pealtkuulatud sõnumit - 1943. aastaks tõusis see arv üle 84 000 - kaks iga minut.

5. Ta murdis mitmeid teisi olulisi sõjaaegseid koode

Saksa allveelaevad olid tekitanud liitlaste laevandusele suuri kaotusi, nii et liitlaste jaoks oli rünnaku vältimiseks hädavajalik, et nad suudaksid nende signaale dekrüpteerida.

Turingil ja tema Hut 8 meeskonnal õnnestus 1941. aastal kinnipeetud Enigma materjali ja oma tööga "Banburismi" tehnika arendamisel dekrüpteerida keerulisemad Saksa mereväe Enigma sidesignaalid, mis võimaldas liitlaste konvoisid Saksa allveelaevade positsioonidest eemale suunata.

Hut 8, Bletchley Park (pildi autori Credit: M J Richardson / Hut 8, Bletchley Park / CC BY-SA 2.0).

See oli otsustava tähtsusega liitlaste võidu jaoks Atlandi lahingus - kaitses kaubanduskonvoisid, mis olid kriitilise tähtsusega toiduvarude jaoks, ja suurendas sõjalist jõudu, mis lõpuks võimaldas liitlastel 1944. aastal D-Day maabumist korraldada.

Mis tahes viivitamine D-päeva invasiooni ajastamisel oleks pannud Hitleri tugevamale positsioonile, et astuda vastu liitlaste rünnakule, muutes selle potentsiaalselt ebaõnnestunuks.

Turing, keda tunti "profi" nime all, oli Bletchley's töötades tuntud oma ekstsentrilisuse ja sotsiaalse kohmetuse poolest. 1941. aastal tegi ta oma kolleegile Joan Clarke'ile abieluettepaneku. Naine võttis selle vastu, kuid mees võttis oma ettepaneku tagasi, kui oli talle oma homoseksuaalsusest rääkinud, kuid nad jäid headeks sõpradeks.

1942. aasta juulis mängis Turing võtmerolli keerulise koodimurdmistehnika "Turingery" väljatöötamisel, mida kasutati sakslaste uue salakirja "Lorenz" sõnumite vastu. Geheimschreiber (salajane kirjutaja). See võime lugeda eelnevalt salastatud strateegilisi Saksa sõnumeid (mis ühendas Hitlerit ja armee ülemjuhatust rindekindralitega), paljastas teavet, mis muutis sõja käiku.

Pärast tagasipöördumist Ameerikasse, kus ta jagas oma teadmisi Enigma ja Bombe masinate kasutamise kohta USA luurega, töötas Turing välja turvalise kõnesüsteemi "Delilah". See kodeeris/dekodeeris telefonisalvesti sarnaselt häälteavet, kuid seda ei kasutatud kunagi.

6. Tema koodimurdmisoperatsioonid Bletchley Parkis lühendasid sõda

Alan Turingi koodimurdmistööle omistatakse, et see lühendas sõda vähemalt kahe aasta võrra, aitas kaasa liitlaste võidule ja päästis hinnanguliselt 14 miljonit inimelu.

Turingile anti 1945. aastal kuningas George VI poolt riigile osutatud teenete eest OBE, kuid tema tööd Enigma koodi murdmisel hoiti saladuses kuni 1970. aastateni, kusjuures kogu lugu sai teatavaks alles 1990. aastatel.

7. Tema "Turingi masin" leiutas tegelikult kaasaegsed arvutid.

1944. aastal teadis Turing, et tema universaalse arvutusmasina kontseptsioon koos elektroonika kiirusega võib pakkuda põhimõtet ja vahendeid ühe masina loomiseks, mis on võimeline täitma mis tahes programmeeritud ülesannet - see on sisuliselt digitaalse arvuti loogiliste aluspõhimõtete kapseldamine.

Turingi masinast sai "arvutusteooria" alus, millega formaliseeriti "algoritmi" mõiste. Turingi vaimustus masina potentsiaalist.

8. Tema töö mõjutab siiani tehisintellekti tehnoloogiat

Pärast sõjajärgset töötamist nii National Physical Laboratory's (kus ta avaldas Automatic Computing Engine'i (ACE) projekti - üks esimesi salvestatud programmiga arvuti projekte) kui ka tagasi Cambridge'is, sai Turing 1948. aastal Manchesteri ülikooli arvutilabori asedirektoriks. Siin projekteeris ta arvuti arendamiseks sisend-väljund süsteemi, selle programmeerimissüsteemija esimene programmeerimisjuhend.

1950. aastal kirjutas Turing oma kuulsa artikli "Computing Machinery and Intelligence", kus ta töötas välja nn imitatsioonimängu (nüüdne "Turingi test"), et teha kindlaks, kas käitumist näitavat masinat võib tõepoolest nimetada "intelligentseks" ja kas tal on õppimisvõime. See test mõjutas oluliselt tulevasi tehisintellekti uuringuid.

Turing töötas samal aastal välja esimese arvutisüsteemi "Turochamp" ja 1951. aastal valiti ta Londoni Kuningliku Seltsi liikmeks.

Pilootarvuti ACE ( Automatic Computing Engine) - üks esimesi Ühendkuningriigis National Physical Laboratory's ehitatud arvuteid. Kavandas Alan Turing. (Pildi autorsus: Antoine Taveneaux / CC).

9. Ta oli keemiliselt kastreeritud

1952. aastal teatas Turing politseile sissemurdmisest. Tema sõber Arnold Murray ütles Turingile, et teadis varga isikut, mis ajendas detektiivid küsitlema Turingi tema ja Murray suhte kohta. Turing tunnistas, et neil oli olnud ühine seksuaalne suhe, kuid ei näinud oma tegevuses midagi halba.

1950ndatel Ühendkuningriigi homoseksuaalsuse vastaste seaduste tõttu esitati Turingile süüdistus kõlvatus süüteo eest. Ta vältis vanglat, nõustudes 12 kuud kestnud hormoonravi süstidega (keemiline kastreerimine östrogeeniga), mis jättis ta impotentseks.

Kuna homoseksuaalid ei saanud taotleda julgeolekukontrolli (mida külma sõja ajal peeti julgeolekuriskiks), keelati Turingil jätkata krüptograafiakonsultatsioone GCHQ-ga. Ta keskendus oma kasvavale vaimustusele matemaatika rakendamisest bioloogiliste mustrite moodustumise mõistmisel looduses, kuigi teda ahistas jätkuvalt politsei jälgimine.

(Turingi süüdistused tühistati 2013. aastal ja talle anti kuninglik armuandmine. "Alan Turingi seadus" on nüüd mitteametlik termin 2017. aasta Ühendkuningriigi seadusele, millega anti tagasiulatuvalt armu meestele, kes olid hoiatatud või süüdi mõistetud homoseksuaalseid tegusid keelustava ajaloolise seaduse alusel. Paljud pidasid vabandamist sobivamaks, sest "armuandmine" viitas süüle).

10. Ta suri tsüaniidimürgistuse tagajärjel

Turing leiti surnuna 8. juunil 1954, olles surnud eelmisel päeval tsüaniidimürgistuse tagajärjel, olles 41-aastane. Ta leiti pooleldi söödud õuna lähedalt, mistõttu tema ema arvas, et ta oli kogemata neelanud tsüaniidi oma sõrmedest pärast keemiaeksperimenti. Uurimus tunnistas tema surma enesetapuks, kuigi motiivi ei tuvastatud.

Kuna Turing teadis nii palju krüptoanalüüsi kohta, siis mõned teooriad viitavad salateenistuse mõrvale. Hiljuti on prof Jack Copeland (Turingi ekspert) tema surma põhjuseks pidanud kogemata sissehingatud tsüaniidiaurusid eksperimendi käigus.

Tema surma ajal jäi suur osa Turingi salajastest sõjaaegsetest saavutustest salajaseks, mis tähendab, et vähesed inimesed teadsid, kui fenomenaalne oli tema mõju sõjale, rääkimata sellest, et tema pioneeritöö võimaldas tulevikus hulgaliselt tehnoloogiat.

Harold Jones

Harold Jones on kogenud kirjanik ja ajaloolane, kelle kirg on uurida rikkalikke lugusid, mis on kujundanud meie maailma. Rohkem kui kümneaastase ajakirjanduskogemusega tal on terav pilk detailidele ja tõeline anne minevikku ellu äratada. Olles palju reisinud ja töötanud juhtivate muuseumide ja kultuuriasutustega, on Harold pühendunud ajaloost kõige põnevamate lugude väljakaevamisele ja nende jagamisele maailmaga. Oma tööga loodab ta inspireerida armastust õppimise vastu ning sügavamat arusaamist inimestest ja sündmustest, mis on meie maailma kujundanud. Kui ta pole uurimistöö ja kirjutamisega hõivatud, naudib Harold matkamist, kitarrimängu ja perega aega veetmist.