В течение всего 1941 года ЦПС продолжал количественно расти, однако ощущался недостаток свежих идей для улучшения основного направления его рабслы — чтения немецкой шифрпереписки с использованием «Эниг-мы». Такие идеи появились только в 1942 году, когда для проверки установки роторов «Энигмы» Тьюрингом была разработана схема электромагнитной машины, прототипом для которой послужила польская «Бомба». Ее назначение состояло в том, чтобы смоделировать эффект роторов «Энигмы» с помощью вращавшихся барабанов. Барабаны воспроизводили всевозможные установки роторов «Энигмы» за несколько секунд вместо часов, как это было раньше, и идентифицировали те из них, которые переводили отрывки перехваченного шифртекста в осмысленные фразы на немецком языке. Определив такую установку роторов, машина сама останавливалась, и найденный ею ключ можно было дополнительно проверить на других шифрсообщениях.
Алгоритм вскрытия ключей «Энигмы» Тьюринга, примененный им для создания усовершенствованной «Бомбы», основывался на сравнении вариантов дешифровки перехваченного шифрсообщения с неким эталонным текстом. Для реализации алгоритма на практике требовалось осуществить несколько «проходов» эталонного и*шифрованного текстов. Поскольку перфолента, на которую эти тексты набивались, была непрочной и не выдерживала многократного механического считывания, было создано релейное устройство для хранения текстов. Это устройство в совокупности с подсоединенными к нему электромагнитными барабанами стало первым в мире компьютером.
Экземпляр такой машины под названием «Агнес» был построен за 6 недель. Тут же возникла проблема с персоналом, ибо эти машины требовали к себе постоянного внимания. И оно было обеспечено женщинами-доброволь-цами английских ВМС: они дежурили сменами по 8 часов. Сохранилась инструкция, в которой предписывалось установить барабаны и зачистить контакты спиртом для предотвращения короткого замыкания. После запуска машины начинали вращаться 32 барабана, причем с большим шумом и с разной скоростью. Затем внезапно они останавливались. С каждого барабана считывалось значение, с помощью которого производилась установка оператором другой, проверочной машины.
Помощь англичанам в определении ключей оказывали не только умные машины, но и сами немцы. Например, одна из самых сложных модификаций «Энигмы» использовалась ими неправильно. Вместо каждодневного изменения установки всех 4 роторов по четным дням вращались только 2 крайних ротора, а по нечетным — менялось угловое положение пары внутренних роторов.
«Тритон» из немецкой субмарины
Для Англии, островного государства, море всегда имело принципиальное значение. Без импортного продовольствия, нефти и оружия ей было не выстоять, и немцы это хорошо понимали. Адмирал Дениц, командующий немецкими военно-морскими силами, объявил Англии «тоннажную войну». Тихоходные неповоротливые конвои англичан стали легкой мишенью для вражеских субмарин. К осени 1940 года немецкие подводные лодки ежемесячно пускали на дно около 200 тыс. тонн английских морских грузов. С виллы на Западном побережье Франции адмирал Дениц по радио поддерживал связь со своим подводным флотом с помощью хитроумных шифровок «Энигм».
Из этой радиопереписки англичане черпали много полезной для себя информации. Адмиралтейство Англии получало от ЦПС сведения о местоположении подводных лодок немцев, связывалось по радио с английскими судами и приказывало им в случае опасности изменить курс или давало рекомендации, каким путем следовать. Это всегда делалось под благовидным предлогом и без указания источника информации. Вполне оправданная предосторожность, так как основные шифраторы английских ВМС были давно скомпрометированы. Однако вскоре немцы обратили внимание на то, что их подводный флот действует все менее и менее успешно.
В сентябре 1941 года они сменили ключи во всех своих флотских шифраторах, а на подводных лодках приступили к замене старой «Энигмы» на ее новую модификацию с 4 роторами вместо 3. 4-роторная «Энигма» вошла в историю радиошпионажа под названием «Тритон». В преамбуле посылаемого шифрсообщения при использовании этой шифровальной машины стоял префикс «BETA BETA». И вот с начала 1942 года в преамбулах немецких криптограмм англичане стали замечать эти «ужасные» (для ЦПС и для английского флота) префиксы. За один только ноябрь 1942 года было потоплено 190 судов англичан и их союзников общим водоизмещением в 729 тыс. тонн, и все потому, что прочитать шифр-сообщения немецких подводных лодок не удавалось.