La crittografia nella seconda guerra mondiale riguarda i mezzi e i metodi, adottati dalle principali potenze che presero parte al secondo conflitto mondiale, in grado di impossibilitare i propri nemici a decifrare, e quindi comprendere, i propri messaggi. Nel contempo, diverse tecniche furono adottate dalle stesse per poter leggere le trasmissioni del proprio nemico, fondamentali per operare nel conflitto stesso, a proprio vantaggio.
Germania Enigma
B-Dienst e E-Dienst Il Beobachtungs-Dienst (B-Dienst, Servizio d'Osservazione), in unione con l'Entzifferungs-Dienst (E-Dienst, Servizio di Crittoanalisi), monitorò costantemente il traffico di dati britannico. I tedeschi intercettarono e decodificarono i messaggi britannici, scoprendo l'intenzione degli inglesi di occupare Narvik e furono in grado di inviare una forza-esca per distrarre i britannici fino a quando le loro stesse truppe d'occupazione non fossero sbarcate. Tuttavia vi furono implicazioni più serie. L'incrociatore tedesco Atlantis catturò tre vascelli britannici, il City of Baghdad, il Benarty e, l'11 novembre 1940, lAutomedon, dai quali ottennero i codici delle trasmissioni usati dai mercantili. Con queste conoscenze i loro U-Boot poterono intercettare ed affondare le navi di rifornimenti, vitali per gli inglesi.
Il B-Dienst sfruttò alcune compagnie di assicurazione marittime statunitensi, le quali condivisero informazioni con le loro controparti europee. Esse regolarmente inviavano le rotte e i manifesti delle navi ai loro uomini in Svizzera. Gli svizzeri giravano queste informazioni ai colleghi assicuratori tedeschi, consegnando, di fatto, al Reich ogni dettaglio sulle navi che solcavano l'Atlantico.
Durante la campagna del Nordafrica, il B-Dienst forniva inoltre a Rommel le informazioni sui piani del nemico britannico mentre l'E-Dienst intercettò un rapporto americano contenente tutte le informazioni riguardanti l'esercito inglese in Africa.
Cifratrice Lorenz
La Cifratrice Lorenz, chiamata anche Lorenz SZ40/40 e dai britannici "Tunny" ("Tonno"), fu un'integrazione della cifratrice Enigma, quindi una macchina più complessa con un codice più difficile da decifrare, e fu impiegata come telescrivente per trasmissioni coperte da segreto, verso la seconda metà della guerra. John Tiltman e William Thomas Tutte riuscirono in poco tempo a comprendere i meccanismi e le componenti della cifratrice ma fu solo con l'ausilio del primo computer programmabile, Colossus, che gli Alleati riuscirono a leggere i messaggi tedeschi.
Giappone Nel 1932, il Giappone introdusse un codice di alto livello designato "RED", impiegato per il traffico tra Consolati e successivamente decodificato dagli americani. In seguito, dopo aver ottenuto una macchina Enigma dai tedeschi, decisero di usare lo stesso principio di codifica per le loro trasmissioni. Invece di utilizzare rotori azionati dalla pressione dei tasti della macchina, essi impiegarono i commutatori elettromeccanici di Strowger. Un elettromagnete, attivando un meccanismo con ancoretta magnetica e cricchetto, causava una rotazione che passava sopra al banco dei contatti elettrici. La macchina, anche se costruita differentemente, era equivalente ad un'Enigma a quattro rotori con tastiere elettriche su entrambi i lati. Un messaggio veniva scritto da una parte e stampato, dall'altra, codificato. Anche se questi meccanismi eliminavano alcuni errori nella copiatura del codice cifrato, il peso dei Relè e delle tastiere rendeva tali macchine meno trasportabili della controparte tedesca. Questa macchina giapponese fu chiamata "97-shiki o-bun in-ji-ki" ("macchina da scrivere alfabetica", dove il numero "97" sta ad indicare l'anno 2597, il 1939 nel calendario gregoriano) o informalmente "J". Il codice cifrato di J fu chiamato dagli americani "PURPLE".
Regno Unito Situazione iniziale Durante la prima guerra mondiale la crittoanalisi britannica era affidata al Naval Intelligence, nella Room 40, nella sede dell'Ammiragliato. In seguito, nel 1920, il compito della crittoanalisi venne trasferito dalla Royal Navy al Foreign Office.
Inizialmente non vi era molta speranza di poter decifrare il codice tedesco Enigma nonostante i ripetuti tentativi. In particolare, il cablaggio del rotore era sconosciuto, finché, il 25 luglio 1939, i polacchi non consegnarono agli inglesi una replica della macchina Enigma, in un incontro segreto presso Pyry, un borgo meridionale di Varsavia.
In agosto, le operazioni di crittoanalisi furono trasferite a Bletchley Park, a circa 60 km da Londra, la cui designazione ufficiale era "Stazion X", la "Decima Stazione". Essa fu rinominata "Government Code and Cypher School" (GC&CS), sotto la direzione del comandante Alastair Denniston, Royal Navy. Maestri di scacchi, matematici, professori e linguisti furono reclutati da tutta la Gran Bretagna, tra cui vi fu anche Ian Fleming, padre di James Bond.
Rilevatori di trasmissioni I segnali radio sono molto forti se l'antenna di ricezione è puntata verso quella di trasmissione, mentre diminuiscono se l'antenna è via via più angolata rispetto alla stazione emittente. Esistono delle antenne denominate "direttive", perché capaci di esaltare i segnali che pervengono da una direzione molto ristretta, annullando invece quelli laterali, che consentono di determinare con grande precisione la direzione di emissione del segnale radio. Due stazioni riceventi lontane l'una dall'altra, magari una a terra ed una su una nave o entrambe a terra o su nave, quindi, consentono di individuare in modo preciso (per triangolazione) la posizione geografica della stazione radio emittente, anche se essa è situata in mare; consentendo di calcolare anche le velocità della nave.
Questa tecnica fu usata dai britannici per localizzare la posizione dei trasmettitori radio terrestri tedeschi. I britannici dalle loro stazioni potevano così ricevere ampiamente i messaggi che le truppe tedesche si inviavano tra loro, identificando, su una mappa dei territori controllati dal nemico, le posizioni delle varie stazioni. Per diverso tempo gli inglesi ascoltarono i messaggi tedeschi, non potendo però decifrare alcun messaggio codificato. Non tutti i messaggi però erano in codice; molti di essi erano "chiacchiere" tra operatori, i quali verificavano che le loro stazioni potessero operare correttamente. Il codice cifrato era sempre preceduto da un preambolo non codificato per identificare la stazione di trasmissione, quella di ricezione, la data e l'ora.
La codifica di Enigma Tra gli uomini che lavorarono alla codifica di Enigma vi furono Gordon Welchman e Alan Turing, padre della macchina di Turing e del test di Turing. Anche se Welchman si supponeva avesse lavorato sull'analisi di traffico, egli idealmente cominciò a pensare a come il traffico di dati di Enigma potesse essere decodificato. Dalla considerazione delle "sotto-chiavi" doppiamente codificate usate da tedeschi, Welchman ideò un metodo per eliminare qualcuna delle possibili chiavi. Una serie di lamine sarebbero state perforate con dei buchi su posizioni specifiche e poi impilate. Una luce passante attraverso i buchi in una o più posizioni potrebbe indicare le possibili chiavi. Quando propose il suo progetto, fu sorpreso di scoprire che il suo metodo era già in uso. Esso era già stato inventato dal polacco Henryk Zygalski.
Le chiavi possibili suggerite da questo metodo furono testate in seguito su "bombes", una macchina polacca. Durante la "strana guerra", con i francesi ancorati sulla linea Maginot per sette mesi, i britannici cominciarono a decodificare qualche messaggio tedesco. Quando Hitler invase la Danimarca e la Norvegia, il 9 aprile 1940, molto del traffico dati tedesco era già in codifica.
"Cillies" e "kisses" Nel 1940, i britannici svilupparono una serie di tecniche di codifica. Una dei primi si basa sugli operatori tedeschi, i quali usavano alcune sequenze di lettere facilmente ricordabili come posizioni iniziali dei rotori. Esse furono identificate come "Cillies", dopo che un operatore frequentemente usò la parola "Cilly", il nome della sua fidanzata. Un altro metodo di codifica fu la tecnica "Banburismus", ideata da Turing e chiamata così in onore di Banbury, dove le schede venivano stampate. Esso indicava solo il possibile settaggio del rotore, che veniva poi inviato a "bombes". Questo metodo era una rifinitura dei dischi bucati di Zygalski, il quale però cercava messaggi con posizioni vicine nel rotore. Un'altra tecnica ancora fu l'"Herivel Tips", in onore di John Herivel. Essa si affida su operatori tedeschi pigri che non resettano il settaggio all'inizio di una nuova trasmissione. Due identici messaggi in chiavi differenti furono definiti "baci" ("kisses"). Confrontando i due messaggi, si poteva ottenere una base sul settaggio delle macchine.
Le informazioni "Ultra" In maggio, durante l'invasione di Francia, i britannici erano in grado di leggere la maggior parte dei messaggi della Luftwaffe. Queste informazioni, denominate "Ultra", una volta decrittate, venivano inviate alle più importanti autorità del Governo, la più eminente delle quali era Winston Churchill. Gli Alleati però non usarono molto queste informazioni dato che non avevano ancora la possibilità di contrastare le forze tedesche. Le conoscenze ottenute dall'analisi delle informazioni Ultra permisero di pianificare attentamente l'evacuazione di Dunkerque. Le informazioni erano trattate con la massima riservatezza (il nome "Ultra" non fu mai menzionato) e l'attenzione alla credibilità, generalmente infatti, prima di procedere alla comunicazione al Comando, le informazioni dovevano essere confermate da più fonti diverse.
Knickebein, il primo successo di Ultra Il 12 giugno 1940, gli uomini di Bletchley Park decodificarono un messaggio della Luftwaffe:
ovvero
Al messaggio non fu aggiunta alcuna chiave di Enigma; ogni carattere era chiaro.
Dopo aver udito una conversazione tra due prigionieri tedeschi, i quali discutevano del nuovo utilizzo di un fascio di onde radio in grado di guidare i bombardieri sui loro obiettivi, i tecnici di Bletchley Park informarono il Comando. Gli esperti erano scettici riguardo a questa possibilità, infatti ai piloti della RAF era sufficiente usare le stelle per trovare la rotta anche se capitava, soprattutto con un tempo sfavorevole, che i piloti perdessero la rotta sopra la Germania e di conseguenza perdessero i loro obiettivi. Churchill insistette comunque perché fosse trovata la lunghezza d'onda e l'eventuale fascio di onde radio di cui i tedeschi parlavano. Un aereo britannico equipaggiato con strumenti di rilevazione, per l'epoca molto sensibili, localizzò questo fascio d'onde radio, il quale "passava" esattamente sopra la fabbrica di motori aeronautici della Rolls-Royce Limited a Derby, obiettivo per questo motivo del nemico. Questo fu il primo successo di Ultra. In breve furono sviluppate delle contromisure per interferire con i segnali tedeschi, attraverso macchinari diatermici di fortuna, presi in prestito dagli ospedali locali.
Ultra rivelò l'esistenza di questo "Knickbein", un sistema che usa due fasci di Lorentz. Il primo segnale radio partiva da Kleve, la cittadina più occidentale della Germania, ed era usato come guida per i bombardieri tedeschi mentre il secondo fascio partiva da Bredstedt, vicino al confine tedesco con la Danimarca. Il secondo fascio incrociava il primo proprio sopra l'obiettivo dei bombardieri, i quali non appena intercettavano il secondo segnale sganciavano il loro carico distruttivo. Dai resti dei bombardieri tedeschi abbattuti si poté capire che il fascio d'onde aveva una frequenza di 30 MHz. L'unico dispositivo dell'epoca in grado di identificare questo segnale era la radio americana Hallicrafters S-27. Usando questa radio i britannici scovarono il segnale nemico che incrociava sopra la Gran Bretagna.
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