Evolución de la criptografía
1. Breve evolución histórica ...
Criptografía y Cifrado7. Colossus
El primer ordenador electrónico
Ult. rev. 02-02-2023
Una vez Bill Tutte había formalizado el trabajo de desencriptación del código de las Lorenz, surgía nuevamente la necesidad de sistematizar todas las tareas de desencriptado. Del mismo modo que las bombe habían surgido para mejorar la eficacia de las tareas de descifrado de las Enigma, Colossus fue construido para lograr una optimización de estas mismas tareas en las máquinas Lorenz. Colossus puede ser considerado en cierto modo, la primera máquina programable, electrónica y digital, y por sus características, aunque con ciertas reservas, se ganó el derecho de ostentar el título de primer ordenador de la historia de la computación
La idea original para la construcción de Colossus fue desarrollada por el matemático Max Newman (1897-1984) y todo un equipo de técnicos de Bletchley Park, que previamente se habían encargado del desarrollo de la Heath Robinson y posteriormente la Old Robinson, y la Super Robinson, todas ellas máquinas optomecánicas que supusieron un primer intento de sistematizar el método desarrollado por Tutte. Sin embargo las Robinson resultaron ser máquinas poco eficientes desde el punto de vista operativo, ya que necesitaban dos cintas, una con el mensaje cifrado y otra con una secuencia de números aleatorios obtenidos a partir de ruedas similares a las de las máquinas Lorenz. Desafortunadamente cuando se intentaba aumentar la velocidad de lectura de datos por encima de los 1.000 caracteres por segundo, esta última cinta se estiraba más de la cuenta, produciendo graves errores. Tommy Flowers (1905-1998), un ingeniero de la British Post Office Research Station en Dollis Hill, al noroeste de Londres, fue el encargado de desarrollar el primer prototipo de Colossus. Flowers ya había colaborado previamente en el desarrollo de varios proyectos en Bletchley Park, incluido la invención de algunos componentes de las bombe de Turing como los dispositivos rotatorios de alta velocidad. La verdadera genialidad de Flowers en la construcción de Colossus radica fundamentalmente en la utilización de unos nuevos circuitos electrónicos a base de válvulas en lugar de los relés tradicionales en la segunda cinta que contenía los números aleatorios, lo cual aumentaba la velocidad de lectura de datos a la vez que la fiabilidad mejoraba ostensiblemente, llegando a conseguir velocidades de lectura de 5.000 caracteres por segundo, lo que suponía unos doce metros de cinta.
El ordenador Colossus llegó a tener unas 1.500 válvulas, tiratrones y fotomultiplicadores. Una válvula o tubo de vacío es un componente electrónico que es el antecesor de los actuales diodos y transistores, que en general sirve para incrementar el voltaje dentro de un circuito. El tiratrón, otra clase de válvula utilizada en los circuitos de Colossus, era un tubo relleno de gas, por ejemplo neón o xenón. Su comportamiento era el de un rectificador que funcionaba como un interruptor eléctrico. Este dispositivo se utilizaba con el fin de grabar 1 bit. Conectando varios de estos dispositivos entre sí se lograba un circuito, una memoria, conocida hoy día como registro de desplazamiento, o más comúnmente denominado tiristor. Los fotomultiplicadores eran un tipo de válvulas cuya finalidad principal era la detección de luz. Aplicando estos dos últimos componentes, tiratrones y fotomultiplicadores, Colossus era capaz de leer los caracteres de una cinta de papel aplicando una función lógica previamente programada a cada carácter. Si el resultado de aplicar la función lógica era verdadero la lectura de la cinta y el análisis posterior seguían su curso.
De izq. a drcha. Max Newman, Tommy Flowers, W. W. Chandler y Donald Mitchie
En enero de 1944, y tras algo más de un año en construirse, apareció la primera versión de Colossus, denominada Mark I. Rápidamente le siguió la Mark II en junio de ese mismo año. A finales de la Segunda Guerra Mundial, había un total de 10 máquinas Mark II en Bletchley Park. El volumen de dichas máquinas era considerable ya que cada una de ellas ocupaba una gran habitación en los sectores F y H. Al igual que ocurrió con las Bombe, Churchill ordenó su destrucción una vez finalizada la guerra por motivos de seguridad, quemándose todos los planos con el diseño y circuitos. Sin embargo dos de ellas sobrevivieron, trasladándose a Cheltenham, donde fueron utilizadas durante la Guerra Fría hasta que finalmente se ordenó su destrucción en la década de 1960. Debido al secretismo impuesto por las autoridades británicas, tanto Colossus, como sus creadores nunca gozaron del mérito que merecieron en la historia de la computación, ya que la máquina norteamericana ENIAC construida en 1946 y sus creadores fueron los que se llevaron los méritos y el reconocimiento público.
Colossus y dos operadoras del Servicio Naval Real (Royal Naval Service). Dorothy Boisson (izq.) y Elsie Booker (drcha.) (Bletchley Park, 1943)
Tony Sale (1931-2011), un antiguo trabajador del servicio británico, fue nombrado conservador del Museo de Bletchley Park al inicio de la década de los 90. Hasta 1993 se dedicó a recopilar cuanta información pudo sobre la máquina Colossus con el fin de comenzar su reconstrucción. En 1994, comenzaban las primeras tareas de reensamblaje eligiéndose además la misma ubicación que una de las máquinas (la número 9) había tenido durante la guerra. Finalmente en 1996, era presentada una primera versión que trabajaba a 2 bits en lugar de los 5 con los que trabajaba la máquina original.
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