
Odnalezione w praskich archiwach dokumenty dotyczące niemieckiej maszyny szyfrującej Schlüsselgerät 41 rzucają nowe światło na jedną z najbardziej tajemniczych technologii kryptograficznych II wojny światowej. Zaginione przez dziesięciolecia instrukcje pokazują, w jaki sposób Wehrmacht obsługiwał urządzenie uznawane za bardziej zaawansowane niż słynna Enigma. Odkrycie pozwala dziś lepiej zrozumieć techniczne ambicje niemieckiej kryptografii w ostatniej fazie wojny.
Prawie osiem dekad po zakończeniu II wojny światowej badacze natrafili w Pradze na dokumenty, które przez długi czas uznawano za zaginione. W archiwach dwóch instytucji – Instytutu Historii Wojskowej oraz Archiwum Służb Bezpieczeństwa – odnaleziono oryginalne instrukcje obsługi maszyny szyfrującej Schlüsselgerät 41, znanej także jako SG-41.
Odkrycia dokonali naukowcy Eugen Antal, Carola Dahlke i Robert Jahn. Wśród odnalezionych materiałów znalazły się instrukcje obsługi, wytyczne dotyczące stosowania kluczy szyfrujących oraz autentyczne tabele kluczy używane przez niemiecki Wehrmacht w ostatnich tygodniach wojny w 1945 roku. Dokumenty te przez dziesięciolecia pozostawały poza zasięgiem badaczy, co znacząco utrudniało rekonstrukcję działania urządzenia.
Dla historyków kryptografii ich odnalezienie ma szczególne znaczenie. Do tej pory wiedza o SG-41 opierała się głównie na szczątkowych informacjach i kilku zachowanych egzemplarzach maszyny.
Schlüsselgerät 41 powstał w 1941 roku z inicjatywy niemieckiego wynalazcy Fritza Menzera. W przeciwieństwie do słynnej Enigmy, która korzystała z elektrycznego systemu wirników, SG-41 opierał się na konstrukcji czysto mechanicznej.
Podstawą działania maszyny był system sześciu obrotowych kół wyposażonych w ruchome piny. Każdy z nich mógł być ustawiony jako aktywny lub nieaktywny zgodnie z obowiązującymi kluczami szyfrującymi. Podczas wpisywania liter na klawiaturze mechanizm odczytywał konfigurację pinów i generował liczbę pseudolosową. Wartość ta była następnie dodawana do litery tekstu jawnego, tworząc zaszyfrowany znak.
Odszyfrowanie wiadomości wymagało wykonania odwrotnej operacji – odjęcia tej samej wartości przy identycznej konfiguracji maszyny po stronie odbiorcy. Choć sama koncepcja nawiązywała do rozwiązań opracowanych wcześniej przez szwedzkiego kryptografa Borisa Hagelina, projekt Menzera wprowadzał istotne ulepszenia.
Jak wskazują badacze, SG-41 wyróżniały dwie cechy, które znacząco utrudniały analizę kryptologiczną.
Pierwszą był nieregularny mechanizm krokowy. W wielu maszynach szyfrujących elementy rotacyjne poruszają się według przewidywalnego schematu. W SG-41 koła wpływały jednak na siebie nawzajem, powodując nieregularne zmiany ich pozycji. Takie rozwiązanie utrudniało wykrywanie powtarzalnych wzorców – jednego z podstawowych narzędzi stosowanych przez kryptologów.
Drugim elementem była funkcja negacji umieszczona w szóstym kole maszyny. Aktywny pin w tym mechanizmie odwracał stan pinów pozostałych kół, zamieniając aktywne w nieaktywne i odwrotnie. Powodowało to nagłą zmianę działania całego systemu i zwiększało jego nieprzewidywalność.
Te rozwiązania sprawiały, że SG-41 należał do najbardziej zaawansowanych mechanicznych urządzeń szyfrujących używanych w czasie wojny.
Najważniejsza część odnalezionych materiałów znajdowała się w teczce opisanej jako „Wytyczne Szyfrowania Wehrmachtu”. Wśród dokumentów znajdowała się m.in. instrukcja obsługi zatytułowana „Gebrauchsanleitung”, datowana na 2 września 1944 roku. Obejmuje ona zarówno model SG-41, jak i jego wariant SG-41Z.
W teczce odnaleziono także podręcznik polowy dla operatorów, dokument oznaczony jako Vorschrift nr 90, opisujący zasady generowania kluczy szyfrujących, oraz miesięczne tabele kluczy stosowane między 16 a 31 marca 1945 roku.
Szczególnie cenne są właśnie tabele kluczy, ponieważ pozwalają zobaczyć, w jaki sposób urządzenie było wykorzystywane w praktyce w ostatnim okresie wojny.
Drugą część odkrycia stanowił 41-stronicowy dokument w języku czeskim przechowywany w Archiwum Służb Bezpieczeństwa. Zawierał on techniczny opis maszyny oraz powojenną analizę kryptologiczną przeprowadzoną przez czechosłowackie służby wywiadowcze. Z treści wynika, że po wojnie kraj ten posiadał działający egzemplarz SG-41 i poddał go szczegółowym badaniom.
Dokumenty pozwalają także dokładniej odtworzyć fizyczną konstrukcję urządzenia. Choć SG-41 był przeznaczony do komunikacji polowej, jego waga była znaczna. Sama maszyna ważyła około 10 kilogramów, a wraz z pokrywą ochronną i podstawą nawet około 17 kilogramów.
Aby umożliwić jej używanie w terenie, opracowano specjalny element wyposażenia zwany Knieplatte, czyli „płytą kolanową”. Była to wyściełana drewniana deska, na której operator mógł oprzeć urządzenie podczas pisania wiadomości. Konstrukcja przypominała w pewnym sensie sposób korzystania z przenośnego komputera.
Deskę można było również przekształcić w element stelaża plecaka, co pozwalało żołnierzom transportować maszynę podczas marszu.
Jednym z najważniejszych elementów systemu SG-41 był złożony mechanizm zarządzania kluczami szyfrującymi. Według odnalezionych dokumentów składał się on z trzech poziomów.
Podstawą była miesięczna tabela zawierająca 26 konfiguracji pinów – po jednej dla każdej litery alfabetu. Na jej podstawie każdego dnia tworzono klucz dzienny, złożony z sześciu liter. Litery te wskazywały, która konfiguracja z tabeli ma zostać zastosowana dla każdego z sześciu kół maszyny.
System uzupełniał klucz kamuflujący, zmieniający alfabet i ukrywający pozycję początkową wiadomości, znaną jako wskaźnik. Dodatkowo każda stacja komunikacyjna posiadała własny dwucyfrowy numer identyfikacyjny przypisany do dwóch ostatnich kół urządzenia.
Tak rozbudowana procedura sprawiała, że przygotowanie maszyny do wysłania wiadomości było czasochłonne, lecz zapewniało wysoki poziom bezpieczeństwa transmisji.
Powojenne analizy przeprowadzone przez czechosłowacki wywiad wskazywały jednak na pewną subtelną słabość systemu. Ze względu na sposób generowania liczb pseudolosowych niektóre wartości pojawiały się nieco częściej niż inne.
Teoretycznie taka nierównowaga mogła umożliwić analitykom rozpoznanie, że dany tekst został zaszyfrowany właśnie przy użyciu SG-41. W praktyce jednak, gdy szyfrowano rzeczywisty język naturalny, różnice w częstotliwości stawały się tak niewielkie, że ich wykorzystanie było niezwykle trudne.
Badacze uznają więc, że choć system nie był całkowicie pozbawiony słabości, w realiach wojennych zapewniał wysoki poziom bezpieczeństwa.
Mimo odkrycia wielu kwestii nie udało się jeszcze wyjaśnić. Nadal nie wiadomo dokładnie, w jaki sposób czeskie instytucje weszły w posiadanie odnalezionych dokumentów. Istnieją jednak przesłanki, że były one analizowane w związku z konferencją naukową w 1952 roku.
Nie jest też wykluczone, że część dokumentacji dotyczącej SG-41 wciąż pozostaje w innych archiwach. Po zajęciu niemieckich zakładów w 1945 roku wojska radzieckie miały przejąć maszyny, podzespoły oraz dokumentację techniczną urządzenia. Materiały te mogą nadal znajdować się w rosyjskich zbiorach państwowych.
Na razie jednak to właśnie praskie archiwa dostarczyły najpełniejszego dotąd obrazu jednej z najbardziej zaawansowanych maszyn szyfrujących II wojny światowej. Po dziesięcioleciach milczenia SG-41 zaczyna powoli odsłaniać swoje techniczne tajemnice.
źródło: Antal, E., Dahlke, C. i Jahn, R. (2025). Odkrywanie tajemnic II wojny światowej: oryginalna niemiecka instrukcja Schlüsselgerät 41. Cryptologia, 1–30. https://doi.org/10.1080/01611194.2025.2557311
fot. Schlüsselgerät 41 w Muzeum Fort Reuenthal. Domena publiczna