Уильям Гордон Велчман: Криптограф және математик өмірі мен еңбектері
Gordon Welchman
Уильям Гордон Велчман (1906-1985) – британдық математик, Блетчли Парктегі криптограф. Екінші дүниежүзілік соғыстағы үлкен үлесі, әскери байланыс жүйелері.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық криптоаналитик және математик (1906–1985)
British cryptanalyst and mathematician (1906–1985)
Уильям Гордон Уэлчман OBE (15 маусым 1906 – 8 қазан 1985) – британдық математик. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде ол Ұлыбританияның Блетчли Парктегі құпия шифрларды түсіру орталығында жұмыс істеді, онда ол ең ірі үлес қосушылардың бірі болды. Соғыстан кейін ол АҚШ-қа көшіп, әскери байланыс жүйелерін жасаумен айналысты.
William Gordon Welchman OBE (15 June 1906 – 8 October 1985) was a British mathematician. During World War II, he worked at Britain's secret decryption centre at Bletchley Park, where he was one of the most important contributors. After the war he moved to the US and worked on the design of military communications systems.
Ерте өмір, білім және мансап
Гордон Уэлчман үш баланың кенжесі ретінде Бристольдегі Фишпондс ауданында Уильям Уэлчман (1866–1954) мен Элизабет Маршалл Гриффиттің отбасында дүниеге келді. Уильям Англия шіркеуінің дін қызметкері болған, бұрын шетелде миссионер болып жұмыс істеп, кейін Англияға елдік пастор ретінде оралған, соңында Бристоль архидиаконы болды. Элизабет тағы бір дін қызметкерінің қызы, пастор Эдвард Мул Гриффит. Уэлчман Марлборо колледжінде білім алды, содан кейін 1925-1928 жылдары Кембридждегі Тринити колледжінде математиканы оқыды. 1929 жылы ол Кембридждегі Сидни Суссекс колледжінде математика бойынша ғылыми қызметкер болды. 1932 жылы колледж мүшесі болды, кейін колледж декандығына ие болды.
Gordon Welchman was born, the youngest of three children, at Fishponds in Bristol, to William Welchman (1866–1954) and Elizabeth Marshall Griffith. William was a Church of England priest who had been a missionary overseas before returning to England as a country vicar, eventually becoming archdeacon of Bristol. Elizabeth was the daughter of another priest, the Revd Edward Moule Griffith. Welchman was educated at Marlborough College and then studied mathematics at Trinity College, Cambridge, from 1925 to 1928. In 1929, he became a Research Fellow in Mathematics at Sidney Sussex College, Cambridge. He became a Fellow in 1932, and later Dean of the College.
Блетчли саябағы
Екінші дүниежүзілік соғыстан аз бұрын, Уэлчманды командир Алястер Деннистон соғыс жағдайында Үкіметтік код және шифрлау мектебіне шақырды. GCCS Блетчли Паркте (BP) жаудың (көбінесе неміс) шифрланған хабарламаларын шифрлау және талдау үшін орталық ("X станциясы") құрды. Уэлчман BP-ге алғашқы төрт қабылданушының бірі болды, ал қалғандары Алан Тьюринг, Хью Александр және Стюарт Милнер Барри еді. Олардың барлығы BP-ге маңызды үлес қосты және "қатыгез шеңгелдер" деп танылды. Олар сондай-ақ 1941 жылдың қазан айында Уинстон Черчилльге жолданған хатқа қол қойған төрт адам болды, онда BP-де кодты бұзу жұмысына көбірек ресурстар сұралды. Черчилль өзінің "Бүгін іс-қимыл жасау керек" деген жазбаларының бірімен жауап берді. Уэлчманның Блетчлидегі жұмысының көп бөлігі неміс шифрланған байланыстарының "трафик талдауынан" тұрды. Бұл жаудың қай бөлімдері қайда және қашан хабар жіберіп, қайдан алғанын анықтау және талдау болды. Мұндай метадеректерді талдау жаудың ұйымдасуы, қозғалысы және іс-қимылдары туралы көп ақпаратты аша алады, тіпті хабарламалардың мазмұны белгісіз болған жағдайда да. Уэлчман осы техниканы дамытқанмен мақтанады. Дегенмен, Уэлчманның басты үлесі неміс Энигма машинасының шифрын бұзу процесіне қатысты. Уэлчман "Алтыншы бөлімнің" басшысы болды, ол BP-дегі неміс армиясы мен әуе күштерінің Энигма шифрларын бұзуға жауапты еді. Польшалық криптоаналитиктер неміс операторлары қолданатын Энигма параметрлерін табуға арналған электромеханикалық құрылғы – "бомбаны" жасады; Тьюринг поляк дизайнын жетілдірді. Уэлчман "Диагональды тақтаны" ойлап тапты, ол британдық "бомбаны" едәуір күшті етті. Диагональды тақта Энигманың плагиннің өзіндік өзара байланысын пайдаланды; яғни, егер плагин тақтасында B әрпі G әрпіне қосылса, G да B-ға қосылады. Егер 26 қатарлы 26 жолды жалғаушылар тігіліп қойылса, кез келген қосылыс нүктесіне оның қатары мен бағаны арқылы сілтеме жасауға болады. Физикалық сымның бір бөлігі (B қатарының G элементі) (G қатарының B элементі) қосылуы мүмкін. Әрбір сым диагональ бойынша өтеді; сондықтан оның аты осылай аталады. Диагональды тақта "бомбаға" дөңгелек параметрлерінен бөлек Энигма плагинін шешуге мүмкіндік берді. Бұл толық параметрді табуға қажетті уақытты бірнеше күннен бірнеше сағатқа дейін қысқартты. "Алтыншы бөлімнің" басшысы ретінде Уэлчман неміс операциялық әлсіздіктері мен қателіктерін пайдаланып, Энигманы бұзуға көмектесетін басқа жұмыстарға да тығыз қатысты. Бұл өте кең көлемді болды және Уэлчманның осы саладағы тәжірибесі оның кейінірек байланыс қауіпсіздігін қамтамасыз ету жөніндегі жұмысына әсер етті. 1943 жылы Уэлчман "Алтыншы бөлімнен" кетіп, Механизация жөніндегі директордың көмекшісі болды. Бұл лауазымдағы оның міндеттеріне қосымша "бомбаларды" жасау, орналастыру және пайдалану кірді. Соғыс аяқталған кезде, BP және серік орналасқан жерлерде жүздеген "бомбалар" қолданылды. Уэлчман АҚШ-пен шифрлау байланысын жүргізді, олар қосымша "бомбалар" жасады және қолданды. Ол британдық және американдық "бомбалар" бірдей кілттерді ысырапқа ұшыратпауына және бір топтың барлық шешімдері екінші топқа хабарланғанына көз жеткізу үшін жауапты болды. Бұл кезде оның басты қызығушылығы Geheimschreiber сияқты неміс шифрларын бұзуға арналған ұқсас машиналарды әзірлеу болды. Уэлчман 1944 жылдың ақпанында "Квин Мэри" кемесімен Америкаға жіберілді және кинопродюсер Александр Кордамен және британдық министрмен бірге "капитандық үстелге" тағайындалды, ол оның үстел басында отыруына наразы болған сияқты, өйткені ол "ешқандай маңызды жұмыс істемейтіндей" көрінді. Нью-Йоркке жеткенде және хабарландыру жарияланғанда: "Мистер Александр Корда мен Гордон Уэлчман кемеден түсіңізші", Уэлчман министрдің "таң қалған" бетін көрді! Уэлчман 1944 жылы Корольдің туған күні құрметіне OBE орденімен марапатталды. Лондон газеті оны Сыртқы істер министрлігінің бөлімінде жұмыс істейтін Уильям Гордон Уэлчман деп сипаттады.
Just before World War II, Welchman was invited by Commander Alastair Denniston to join the Government Code and Cypher School in the event of war. GCCS established a centre ("Station X") for decryption and analysis of enemy (mostly German) encrypted messages at Bletchley Park (BP). Welchman was one of four early recruits to BP, the others being Alan Turing, Hugh Alexander, and Stuart Milner Barry. They all made significant contributions at BP and became known as "the wicked uncles". They were also the four signatories to a letter to Winston Churchill in October 1941, asking for more resources for the code breaking work at BP. Churchill responded with one of his "Action This Day" written comments. Much of Welchman's work at Bletchley was in "traffic analysis" of encrypted German communications. This was the collection and analysis of data about which enemy units sent and received messages, including where and when. Such metadata analysis can reveal a lot about enemy organization, movements, and activities, even when the content of the messages remains unknown. Welchman is credited with developing this technique. However, Welchman's main contributions were to the process of breaking the German Enigma machine cipher. Welchman became head of Hut Six, the section at BP responsible for breaking German Army and Air Force Enigma ciphers. Polish cryptanalysts had developed the bomba, an electromechanical device for finding the Enigma settings used by German operators; Turing improved the Polish design. Welchman invented the "Diagonal Board", an addition which made the British Bombe immensely more powerful. The Diagonal Board exploited the self reciprocity of the plugboard element of the Enigma; that is, if on the plugboard, letter B is Steckered (plugged) to letter G, then G is also Steckered to B. If 26 rows of 26 way connectors are stacked up, then any connection point can be referenced by its row letter and column letter. A physical piece of wire can now connect (row B element G) to (row G element B.) Each such wire runs diagonally across the board; thus its name. The Diagonal Board enabled the bombe to solve the Enigma plugboard setting separately from the wheel setting. This reduced the time required to find the complete setting from days to hours. As head of Hut Six, Welchman was also closely involved in other work which yielded breaks into Enigma by taking advantage of German operational weaknesses and lapses. These were quite extensive, and Welchman's experience in this area informed his later work on making communications secure. Welchman left Hut Six in 1943, to become Assistant Director for Mechanization. His responsibilities in this post included the construction, deployment, and operation of additional bombes. By the end of the war, hundreds of bombes were in use at BP and satellite locations. Welchman had responsibility for cryptographic liaison with the US, which constructed and used additional bombes. He was responsible for making sure that the British and American bombes were not wastefully working on the same keys, and that all solutions by one group were reported to the other group. His main interest at this time was the development of similar machines for attacking more advanced German ciphers, such as the Geheimschreiber. Welchman was sent to America on the Queen Mary in February 1944, and was allocated to the “captain’s table”’along with the film producer Alexander Korda and a British cabinet minister, who seemed to resent his presence at the top table as he “didn’t seem to be doing anything important.” When they reached New York and a broadcast announcement was made “Will Mr Alexander Korda and Mr Gordon Welchman please disembark” Welchman saw the “look of amazement” on the minister’s face! Welchman was awarded the OBE in the 1944 King's Birthday Honours list. The London Gazette described him as William Gordon Welchman, Esq., Employed in a Department of the Foreign Office.
Соғыстан кейінгі
Соғыс аяқталғаннан кейін Уэлчман Хью Александрдың бұрынғы лауазымын Джон Льюис серіктестігінің зерттеу директоры ретінде иеленді. 1948 жылы ол АҚШ-қа көшіп кетті. 1951 жылы Массачусетс технология институтында алғашқы компьютерлік бағдарламалау курсын оқытты, және Франк Харт оның студенттерінің бірі болды. Одан кейін ол Ремингтон Рэнд және Ферранти компанияларында жұмыс істеді. ҰҚА-ның (NSA) оның қауіпсіздік рұқсатын алып тастауы Уэлчманға "қиын соққы" болды деп айтылады. Бағдарлама "Блетчли Парк: Кодты бұзудың ұмытылған генийі" деп аталды, ал АҚШ-тағы Смитсонов арнасында "Хитлерді бұзған код шебері" деген атпен көрсетілді. Документалды фильмде трафик талдауының қазір "желілік талдау" және "метадеректер" талдауы деп белгілі екені айтылады, сондай-ақ желілік талдауды пайдалану арқылы Осама бен Ладеннің орналасқан жерін анықтау мысал ретінде келтірілді. 2016 жылдың 26 қыркүйегінде оның қызы Сюзанна Гриффитс Бристольдегі Балық тоғандарындағы Сент-Мэри шіркеуінде оның есіміндегі көгілдір тақтайшаны ашты. Іс-шарада сөз сөйлеген GCHQ директоры Роберт Ханниган Уэлчманға жасалған қатал қарым-қатынасты мойындап, оның "өз заманының алып есімі" ретінде "зор үлесіне" құрмет көрсетті.
After the end of the war Welchman took up Hugh Alexander's old post as director of research for the John Lewis Partnership. In 1948, he moved to the United States. Welchman taught the first computer programming course at the Massachusetts Institute of Technology in 1951, and Frank Heart was among his students. He followed this by employment with Remington Rand and Ferranti. The impact on Welchman of withdrawal of his security clearance by the NSA has been described as "devastating". The programme was entitled Bletchley Park: Code breaking's Forgotten Genius and as The Codebreaker Who Hacked Hitler when broadcast on the Smithsonian Channel in the US. The documentary notes that traffic analysis is now known as "network analysis" and "metadata" analysis and gives as an example the location of Osama bin Laden by the use of network analysis. On 26 September 2016, a blue plaque was unveiled by his daughter, Susanna Griffiths, at St Mary's Church, Fishponds, in Bristol. Speaking at the event, the Director of GCHQ Robert Hannigan acknowledged the harsh treatment of Welchman and paid tribute to his "immense contribution" as a "giant of his era".