Alan Turing, l’uomo e l’enigma

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Alan Turing, l’uomo e l’enigma BEST5.IT 2017-05-24 02:16:21
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Lo scienziato britannico e padre fondatore dell’informatica Alan Turing giocò un ruolo fondamentale nella decifrazione dei codici tedeschi durante la Seconda guerra mondiale.

Sullo sfondo la tastiera di una macchina Enigma, componente del sistema di crittografia che Turing, condannato a un tragico destino, contribuì a decifrare.

Vi raccontiamo la sua brillante ma tormentata esistenza.

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1. La laurea e i primi lavori

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Nel settembre del 1939, appena dopo lo scoppio della Seconda guerra mondiale, un giovane prese alloggio presso l'albergo Crown Inn nel piccolo borgo di Shenley Brook End, nel Buckinghamshire.

Sembrava in perfetta salute - in effetti era un ottimo maratoneta - e la padrona dell’albergo, la signora Ramshaw, si domandò ad alta voce perché non stesse facendo il suo dovere di cittadino nell’esercito britannico.

Ma l'indignazione della donna non avrebbe potuto essere più ingiustificata: quel giovane era Alan Turing, e il suo lavoro presso Bletchley Park - base segreta del Government Code and Cypher School (GC&CS), la sezione dell’Ufficio per gli Affari Esteri dedicata alla decifrazione dei codici - sarebbe divenuto cruciale nell’ostacolare le azioni militari tedesche.

Turing era tornato in Inghilterra l'estate precedente dopo anni di ricerca presso l'Università di Princeton, dove aveva conseguito il suo dottorato.

L’Università di Cambridge gli aveva rinnovato l’incarico di ricercatore nel Kings College, che Turing aveva già assunto nel 1935 dopo essersi laureato con il massimo dei voti.

Nel 1938, mentre l’ombra della guerra si allungava sull’Europa, il GC&CS avvicinò lui e altri accademici britannici con la proposta di un impiego segreto in vista del conflitto imminente.

Turing iniziò a lavorare part-time per il GC&CS, seguendo vari corsi di addestramento e collaborando ai tentativi del decodificatore veterano della Prima guerra mondiale Dilly Knox di violare Enigma, la macchina crittografica dei nazisti.

2. Le variazioni di Enigma

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II 4 settembre 1939, giorno in cui la Gran Bretagna dichiarò guerra alla Germania, Turing si presentò al lavoro a Bletchley Park e ricevette l'incarico di dedicarsi interamente a Enigma.

Da quel momento in poi avrebbe guidato il team chiamato Hut 8, dal nome del capanno di legno (hit in inglese) che era stata la base originaria del gruppo.

Contrariamente a quanto si sente dire spesso, non esisteva un singolo “codice Enigma”: l'apparecchio denominata Enigma - in realtà una “famiglia” di macchine crittografiche portatili in grado di sostituire ogni lettera di un messaggio con una diversa - era stata inventata negli anni Venti e ulteriormente sviluppata in quelli successivi.

Verso la fine degli anni Trenta ne esistevano varie versioni impiegate dai differenti settori dell'esercito tedesco, che si avvalevano della natura reciproca della macchina: gli esemplari venivano settati in coppia, e a quel punto se si digitava “A” su uno dei due e l'apparecchio trasformava la lettera in “B ”, digitando “B” sull'altro membro della coppia si otteneva una “A”.

A Bletchley Park il settaggio che governava le sostituzioni di Enigma era chiamato “chiave giornaliera”, perché normalmente veniva cambiata ogni 24 ore.

Se i decrittatori di Bletchley Park fossero riusciti a violare una chiave giornaliera, i britannici sarebbero stati in grado di leggere tutti i messaggi cifrati tedeschi di quel giorno usando repliche di macchine Enigma costruite in Gran Bretagna.

Il problema è era che il numero di possibili chiavi superava o ogni immaginazione: per esempio, per le macchine Enigma impiegate dalle forze armate e dall'aviazione tedesche le possibilità erano sull'ordine dei 158,9 milioni di milioni di milioni.

Il compito di Turing e del suo team era trovare una soluzione definitiva alla decifrazione della chiave giornaliera. Nei mesi precedenti Knox si era incontrato con membri del Biuro Szyfrów (l'ufficio polacco per la crittografia) che collaboravano con i servizi segreti francesi.

I polacchi avevano lavorato su Enigma per anni, ottenendo qualche successo nel decrittare i codici delle forze di terra c dell’aviazione tedesche negli anni Trenta, ma da allora i nazisti avevano modificato Enigma e quelle scoperte non erano più utili.

Avevano anche progettato una macchina semi-automatica battezzata bomba kryptologiczna (si suppone dal nome di un dolce polacco chiamato appunto bomba) per determinare i settaggi necessari a decodificare Enigma, che aveva accelerato grandemente i loro progressi. Nel luglio del 1939 tutti questi risultati vennero condivisi con Knox.

Turing potè così realizzare un nuovo modello di macchina decodificatrice elettro-meccanica, più potente dei precedenti, a cui un altro matematico di Cambridge, Cordon Welchman, apportò un’importantissima aggiunta che ne aumentò le capacità.

3. La decrittazione dei messaggi della Marina tedesca

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L'apparecchio, chiamato “la Bomba”, divenne essenziale nel lavoro di decrittazione a Bletchlcy Park, ed entro la fine della guerra ne erano stati costruiti 211 esemplari.

Ma nemmeno la Bomba era una soluzione completa per Enigma.

All’inizio del 1940 a Turing venne assegnato un nuovo compito: decrittare il sistema Enigma usato dalla Marina tedesca, che era molto più sicuro di quello dell’esercito e dell’aviazione, al punto che in tanti a Bletchlcy Park lo ritenevano inviolabile. Tuttavia decifrarlo era di vitale importanza.

Quello era un momento disperato per la Gran Bretagna, che per i generi di prima necessità dipendeva sempre di più dai convogli in transito nell’Atlantico settentrionale, bersagli designati dei sottomarini tedeschi: nel 1940 si registrarono perdite pari a 220mila tonnellate di carico ogni mese. Per gestire la situazione la squadra di Turing venne ampliata. 

La sfida consisteva nel fatto che ogni addetto a una macchina Enigma, dopo aver settato il proprio apparecchio in base alla chiave giornaliera, aggiungeva un’ultima variazione prima di criptare un messaggio: gli addetti dell’esercito e dell’aviazione potevano scegliere le proprie variazioni, mentre la Marina distribuiva ai suoi addetti dei prontuari di codici.

In una straordinaria operazione intellettuale, Turing riuscì a dedurre con notevole rapidità come venivano impiegati questi prontuari, ma si rese anche conto che era imprescindibile entrare in possesso di uno di essi se si volevano fare ulteriori progressi.

Solo quando un prontuario venne catturato, il team di Turing cominciò a identificare le chiavi giornaliere e a decifrare i messaggi della Marina tedesca. A quel punto i servizi segreti britannici poterono consegnare all’Ammiragliato rapporti sui movimenti delle navi e dei sottomarini nemici.

L’intercettazione e la decrittazione dei messaggi della Marina tedesca ebbero un ruolo decisivo nelle grandi battaglie navali della Seconda guerra mondiale: ora le navi e i sottomarini nazisti potevano venire localizzati e attaccati e i convogli Alleati indirizzati su rotte più sicure per minimizzare le perdite.

4. Riconoscimento pubblico

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All’apice della sua attività il team Hut 8 contava più di 150 membri ed era parte di una vasta operazione di decodifica che, oltre a Enigma, riuscì a violare un gran numero di altri codici e sistemi di crittografia.

Vi partecipavano non meno di 10.500 persone, i cui successi furono un autentico esempio di lavoro di squadra. Ma il ruolo di Turing rimase sempre fondamentale.

Verso la fine del 1940 Turing scrisse un rapporto sui metodi che lui e la sua squadra stavano usando per decifrare il sistema di Enigma: venne battezzato “il Libro del Prof” e divenne una lettura obbligatoria per le reclute.

Anni dopo, il decodificatore di Bletchlcy Park Peter Milton raccontò che a distinguere realmente Turing dai colleghi era la sua capacità di produrre idee che Milton stesso riteneva di non poter avere “neanche in un milione di anni”.

Furono quelle idee a dar vita a un gran numero di metodi statistici con nomi bizzarri come “Banburismus” e “Turingcry”. Nel giugno del 1946 fu annunciato pubblicamente che l'anno prima a Turing era stato conferito l’Ordine dell’Impero Britannico (OBE) per i servizi resi in guerra.

Girò voce che il suo nome fosse stato proposto per un’onorificenza ancora più importante, ma l’OBE era la più alta tra quelle accessibili ai civili del grado che Turing aveva ricoperto durante la guerra, per lo meno ufficialmente: il suo vero ruolo, infatti, sarebbe rimasto segreto per altri trent'anni.

Dopo la guerra Turing lavorò presso il Laboratorio Nazionale di Fisica di Londra, dove progettò uno dei primi computer digitali. Nel 1945 accettò una posizione nell’Università di Manchester e diede importanti contribuiti in settori pionieristici dell’informatica.

In seguito si occupò sempre più di biologia e nel 1951 ultimò un’opera sulla teoria morfogenetica. Ma fu un lavoro intrapreso molto tempo prima quello che gli avrebbe fatto guadagnare la sua fama accademica.

Nel 1935 Turing aveva assistito a una conferenza del matematico Max Newman sull'Entscheidungsproblem (“problema della decisione”), che riguardava la ricerca di un metodo per determinare quali problemi matematici siano computabili.

La questione aveva catturato l’interesse di Turing e l’esito delle sue richerche in merito era stata l’opera intitolata On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem (Sui numeri computabili con un’applicazione a1l’Entselieidungsproblem), pubblicata dalla Società Matematica di Londra nel 1937.

All’inizio degli anni Cinquanta la sua fama come autore di quel testo crebbe notevolmente, e nel 1953 l’Università di Manchester creò per lui un’apposita cattedra in teoria della computazione.

5. La vita privata e la fine

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Ma mentre il suo prestigio accademico aumentava, la sua vita privata era in tumulto.

Il 31 marzo del 1952 un tribunale di Knutsford, nel Cheshire, lo accusò di “partecipazione ad atti di grave indecenza”, ossia di omosessualità.

Turing si dichiarò colpevole e, tra la carcerazione e la somministrazione di una “terapia” ormonale, scelse quest’ultima: venne dunque sottoposto a iniezioni di estrogeni che lo fecero ingrassare e gli fecero crescere i seni.

II mattino dell’8 giugno 1954 venne trovato morto nel suo letto dalla sua governante. Il verdetto del medico legale fu suicidio: nel referto si parlava di una mela parzialmente mangiata rinvenuta accanto al letto, nella quale erano presenti tracce di cianuro.

Solo molti anni dopo ci si rese conto che l’opera pubblicata da Turing nel 1937 era stata probabilmente il testo fondamentale per l’evoluzione dell’informatica.

Da allora la storia di Alan Turing è stata portata sul palcoscenico e sul grande schermo, tanto da fare di lui l'unico tra i personaggi di Blctchley Park ben noto al pubblico (cosa che tutto sommato non sorprende più di tanto).

Eppure fu solo dopo la sua morte che gran parte della sua vita e del suo lavoro, tenuta segreta così a lungo, venne rivelata.

L’11 settembre 2009 il premier britannico Gordon Brown si è scusato a nome del Governo britannico per il crimine commesso 57 anni fa:
“Benché Turing sia stato giudicato secondo le leggi al tempo vigenti, e non sia possibile riportare indietro l’orologio, egli è stato trattato in modo assolutamente ingiusto, e sono lieto di avere la possibilità di dire quanto mi dispiace per tutto ciò che gli è successo. Alan, assieme alle molte altre migliaia di gay che sono stati condannati come lui a causa di leggi omofobiche, è stato trattato in modo indecente. Sono felice che tutto ciò faccia parte del passato.”

La famiglia Turing ha espresso immediatamente soddisfazione per il riconoscimento della grave ingiustizia di cui Alan è stato vittima.



Note

LA VITA DELLO SCIENZIATO

  • 23 giugno 1912
    A Maida Vale (Londra) nasce Alan Mathison Turing, figlio secondogenito di Julius e Sara Turing
  • Ottobre 1931
    Si laurea in matematica al King's College di Cambridge e nel 1935 diviene ricercatore junior dell'ateneo
  • Gennaio 1937
    Viene pubblicata una sua opera in seguito riconosciuta come il testo fondante della scienza informatica
  • Giugno 1938
    A 25 anni consegue un dottorato di ricerca presso l'Università di Princeton con una dissertazione intitolata Systems of Logic Based on Ordinals (Sistemi di logica basati sugli ordinali)
  • 4 settembre 1939
    Giunge a Bletchley Park per iniziare il suo lavoro di decodificatore assieme al team Hut 8
  • Marzo 1940
    La prima delle macchine "Bomba" progettate da Turing arriva a Bletchley Park. Ne sarebbero stati realizzati più di 200 esemplari
  • 2 novembre 1942
    Turing si reca negli Stati Uniti per fungere da collegamento in vari progetti congiunti tra USA e Gran Bretagna, tra i quali una macchina "Bomba" per gli americani
  • Marzo 1946
    Traccia un progetto dettagliato dell'Automatic Computing Engine (ACE), il primo computer elettronico
  • 31 marzo 1952
    Elegalmente accusato di "partecipazione ad atti di grave indecenza" ossia di omosessualità
  • 8 giugno 1954
    Turing viene trovato morto. Il verdetto del medico legale è suicidio. Nel referto si parlava di una mela parzialmente mangiata rinvenuta accanto al letto, nella quale erano presenti tracce di cianuro.
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