Enigma : les mathématiciens polonais dans la Deuxième Guerre mondiale

« Sire, ce fut grâce à Ultra que nous avons gagné la guerre » , expliqua Winston Churchill au roi Georges VI peu après le V-Day. Le déchiffrage du système de cryptage allemand Enigma, qui contribua grandement à la victoire des Alliés, est aujourd’hui souvent attribué à Alan Turing et son équipe de Bletchley Park. C’est omettre le caractère graduel de ce travail et le rôle central qu’y tinrent les mathématiciens polonais.


On peut voir en ce moment dans les salles obscures The Imitation Game, une co-production anglo-américaine sur la vie d’Alan Turing. Le mathématicien londonien, incarné à l’écran par Benedict Cumberbatch, a certes donné son nom au fameux test servant à distinguer les humains des ordinateurs mais il est surtout célèbre pour son apport à l’opération Ultra, qui permit aux Alliés de casser le code d’Enigma et de déchiffrer les liaisons militaires des nazis pendant la Deuxième Guerre mondiale.

L’histoire de la cryptographie est ancienne. On sait par exemple que Jules César chiffrait sa correspondance militaire et diplomatique en décalant les lettres de l’alphabet. Les combinaisons linguistiques ou alphabétiques resteront d’ailleurs dominantes jusqu’à la fin de la Première Guerre mondiale. Ce n’est qu’avec l’invention de l’électricité et de la radio que la cryptographie change de paradigme : en effet, si la radio ouvre la possibilité d’envoyer des messages sur de longues distances, ceux-ci peuvent être aisément interceptés par l’adversaire. Il devient donc nécessaire de les coder grâce à des machines électromécaniques.

Toutefois, de la même façon que l’amélioration du glaive stimule le perfectionnement du bouclier, les progrès de la cryptographie entraînent en parallèle le développement de la cryptanalyse, c’est-à-dire des techniques de décodage. En découvrant à l’avance les plans d’attaque de la Luftwaffe lors de la bataille d’Angleterre ou bien les positions des bâtiments de la flotte allemande, les Britanniques purent faire le meilleur usage de leurs moyens de défense pour protéger leurs villes et leurs voies de ravitaillement et tenir jusqu’à l’entrée en guerre des États-Unis en décembre 1941. Il n’est donc pas exagéré d’affirmer que la cryptanalyse joua un rôle majeur dans le dénouement de la Deuxième Guerre mondiale et les mathématiciens polonais y apportèrent une contribution décisive, quoique parfois méconnue.

Cryptologie à Poznań

La genèse d’Enigma remonte aux années 1920. Un Néerlandais, Hugo Alexander Koch, invente une machine électromécanique de codage dont il cède rapidement les droits à un ingénieur allemand, Arthur Scherbius. Celui-ci la perfectionne, lui donne le nom d’Enigma et commence à la distribuer pour le chiffrage de la correspondance commerciale. Très vite, la Marine allemande découvre le potentiel d’Enigma et l’emploie à des fins militaires. Au début des années 1930, tous les corps d’armée de la République de Weimar l’ont adoptée.

De leur côté, les Polonais, dont l’État vient de recouvrer l’indépendance en 1918, se sentent menacés par leurs deux grands voisins allemand et soviétique. Constatant le rôle de la cryptologie dans les actions militaires entreprises contre les bolcheviques en 1920 et l’usage fait par les Allemands de codes mathématiques pour chiffrer leurs communications militaires, l’état-major de l’armée polonaise décide en 1929 de créer un cours spécial et secret pour une vingtaine d’étudiants de mathématiques de l’Université de Poznań, à l’ouest de la Pologne.

Le château impérial, siège de l’Institut de mathématiques de l’Université de Poznań

Cette ville qui tout au long du XIXe siècle faisait partie, comme le reste de la région de Grande-Pologne, du royaume prussien, comptait encore de nombreux germanophones et ses universitaires étaient familiers de la vie scientifique allemande. Les mathématiciens de Poznań disposaient donc d’un bon potentiel pour travailler sur les méthodes cryptologiques allemandes. À la fin du cours, les trois étudiants les plus remarquables, Marian Rejewski, Jerzy Różycki et Henryk Zygalski furent sélectionnés pour travailler dans une unité du bureau du chiffre (pl. Biuro Szyfrów) au renseignement militaire polonais.

Dans un premier temps, ils travaillent sur une version commerciale d’Enigma et des plans obtenus par des agents du renseignement polonais d’une machine envoyée de Berlin à l’ambassade allemande en Pologne. Rejewski fait une première découverte importante en observant que les Allemands utilisent une théorie de permutations et d’autres instruments mathématiques pour coder leurs messages. Cette avancée doit être considérée à la lumière des tentatives des autres pays pour briser le code d’Enigma : ni les cryptologues britanniques, ni les mathématiciens français ne sont alors capables d’identifier un concept clé et considèrent généralement le code impénétrable.

Henryk Zygalski, Jerzy Różycki et Marian Rejewski

Pour autant, leurs efforts contribueront aussi à alimenter les recherches des Polonais. C’est ainsi qu’au début des années 1930, l’équipe du capitaine Gustave Bertrand du Deuxième Bureau français achète à Hans-Thilo Schmidt, alias Ashé et fonctionnaire du ministère de la Guerre à Berlin, le manuel opérateur Enigma (l’ « Enigma de papier » ) et une quantité de documents qui seront par la suite transmis aux Polonais. Ce renfort français accélérera les travaux sur le décodage.

Course entre cryptologues

Dès 1932, Rejewski et les cryptologues polonais parviennent à briser le code d’Enigma et à lire les messages des Allemands. Cependant, après l’arrivée d’Hitler au pouvoir et l’installation du régime nazi, le système de codage allemand est rapidement renforcé. Par exemple, les clés d’Enigma, jusqu’alors changées tous les trois mois, sont à partir de 1933 renouvelées chaque jour.

Une sorte de course commence donc entre les cryptologues allemands et polonais, même si les mesures de sécurité prises par les nazis sont essentiellement préventives car ceux-ci ne soupçonnent pas que le secret d’Enigma a été brisé. À la veille de la Deuxième Guerre mondiale, les Allemands utilisaient plus de combinaisons numériques que le secteur bancaire aujourd’hui !

Schéma de la bombe cryptologique de Rejewski (les machines n'ont pas été conservées après la guerre)Pour autant, les mathématiciens polonais ne se laissent pas distancer. Ils trouvent de nouvelles méthodes et construisent les premières machines à décoder les chiffres allemands afin d’accélérer les calculs de combinaisons. Rajewski met ainsi au point en 1938 sa « bombe » , dont le bruit ressemble à celui d’une bombe à retardement. Grâce à la bombe cryptologique qui décode mécaniquement les messages d’Enigma, les Polonais sont capables de déchiffrer 70% des communications allemandes.

Le début imminent de la guerre encourage toutefois les Allemands à complexifier encore davantage le système de codage d’Enigma. Soixante bombes sont désormais nécessaires pour le briser, un effort qui dépasse les capacités financières de la Pologne de l’époque. L’état-major décide donc de partager le produit de ses recherches avec les Français et les Britanniques en échange d’une coopération militaire.

Les mathématiciens dans la guerre

En juillet 1939, les Alliés obtiennent ainsi l’ensemble des informations et des machines cryptologiques. Le « cadeau » polonais est extraordinaire mais la situation du pays devient de plus en plus difficile. Après le déclenchement de l’offensive allemande en septembre, les cryptologues polonais détruisent leurs équipements pour qu’ils ne tombent pas dans les mains des nazis et lorsque la chute de Pologne apparaît inéluctable, ils fuient vers la Roumanie puis la France.

Gustave Bertrand, dit Bolek, au PC Bruno en 1939-1940

Entre 1939 et 1940, Rejewski, Różycki, Zygalski et d’autres cryptologues polonais travaillent ainsi au PC Bruno, une cellule de déchiffrement franco-hispano-polonaise située au Château de Bois-Vignolles près de Paris. Elle est dirigée par le même Gustave Bertrand qui avait acheté en 1932 le manuel opérationnel d’Enigma et l’avait transmis aux Polonais. Devenu major de l’armée française, il est bien connu parmi les Polonais qui lui donnent un sobriquet : Bolek.

Après la chute de Paris, l’équipe de Bertrand poursuit son travail au « Centre Cadix » , pour partie en Algérie et pour partie près d’Uzès, en zone libre. Le major Bertrand demeure formellement un officier loyal au régime de Vichy mais le véritable objet des activités du centre Cadix n’est pas connu du gouvernement collaborateur.

En parallèle, les Britanniques utilisent le savoir transmis par les Polonais et développent de nouvelles machines. Ils créent aussi à Bletchley Park un centre de recherche cryptologique appelé GC&CS – le prédécesseur du GCHQ d’aujourd’hui, c’est-à-dire la NSA britannique. C’est là que voit le jour le premier ordinateur capable de déchiffrer les codes allemands, sur la base des théories d’Alan Turing et des bombes cryptologiques polonaises.

L’entrée de l’armée allemande en zone libre à la fin de l’année 1942 force l’équipe de Bertrand à quitter la France. Różycki a perdu la vie quelques mois plus tôt dans le naufrage du Lamoricière, alors qu’il faisait la traversée entre Alger et Uzès. D’autres, capturés par les Allemands, connaîtront un sort tragique. Cependant, Rejewski et Zygalski parviennent à gagner le sol britannique en 1943. Ils continuent à décoder des messages allemands mais leur rôle devient marginal par rapport au travail effectué à Bletchley Park et aux États-Unis.

Vainqueurs anonymes

À la fin du conflit, Marian Rejewski rentre en Pologne pour rejoindre sa femme et ses enfants restés au pays. Sous la période de terreur stalinienne, de 1949 à 1956, les révélations sur son rôle dans le renseignement polonais et français risquent de lui coûter la vie, c’est pourquoi il devient simple employé d’une usine à Bydgoszcz, sa ville natale. Ce n’est qu’à partir de 1967 qu’il commencera à dévoiler certains faits mais son apport ne sera pleinement divulgué qu’après la parution des mémoires du général Bertrand en 1973. Zygalski, bien que resté en Grande-Bretagne, décide lui aussi de garder le silence sur ses activités d’avant-guerre. Il poursuit sa carrière scientifique mais ne s’occupe plus de cryptologie. D’autres membres de l’équipe du Biuro Szyfrów qui avaient survécu à la guerre et demeurèrent en Grande-Bretagne moururent dans la misère et l’oubli, comme le colonel Gwido Langer ou le major Maksymilian Ciężki.

Le travail de Gustave Bertrand sera davantage apprécié des Français. Il devient général, prend sa retraite en 1950 puis est élu maire de Théoule-sur-Mer près de Cannes. En 1973, Plon publie ses mémoires, Enigma ou la plus grande énigme de la guerre 1939-1945, qui traitent de la coopération cryptologique franco-polonaise. Au soir de sa vie, le général Bertrand continue de donner des entretiens dans lesquels il n’oublie jamais de mentionner le rôle des mathématiciens de Poznań dans le décryptage de messages allemands.

memoiresenigma.jpgLes Britanniques, de leur côté, ont tendance à sous-estimer la contribution polonaise au décodage d’Enigma. Tout d’abord, l’histoire est obscurcie par la vie privée d’Alan Turing [1]. Pleinement réhabilité en 2013 par grâce royale – un fait exceptionnel au Royaume-Uni –, il est, avec son équipe de Bletchley Park, souvent présenté comme le principal cerveau à l’origine du décodage d’Enigma tandis que la contribution des Polonais est passée sous silence.

S’il est probable que même sans leur aide, les États-Unis et le Royaume-Uni, grâce à leurs formidables ressources scientifiques et économiques, auraient fini par découvrir tôt ou tard le secret d’Enigma, l’apport des Polonais permit aux Britanniques de tenir bon dans la période critique de juillet 1940 à juin 1941, lorsqu’ils durent seuls faire face à l’Allemagne nazie et qu’ils étaient sous la coupe d’une invasion. Les mathématiciens de Poznań n’ont donc sans doute pas à eux seuls remporté la guerre, mais ils ont joué un rôle essentiel pour prévenir la défaite au moment où beaucoup la croyaient probable.

Pour en savoir plus sur la cryptologie et le fonctionnement d’Enigma :

Erratum du 5 août 2015 : M. Denis Chanut, neveu de Gustave Bertrand, a signalé à la rédaction une erreur au sujet de la photo de son oncle. Il a bien voulu transmettre à titre gracieux quelques véritables clichés de Gustave Bertrand et c’est une de ces photos qui figure désormais sur la page. Nous lui en sommes reconnaissants.

[1] Turing était homosexuel à l’époque où cela était encore considéré comme un délit par la législation britannique. Forcé de choisir entre l’emprisonnement et le suivi d’une thérapie hormonale, il opte pour le traitement. Cependant, son corps subira des déformations et Turing finira par s’ôter la vie en 1954.

Un commentaire

  1. Ce rappel historique reste d’un intérêt exceptionnel. Le travail d’Andrzej Szustak est remarquable et mérite d’être connu, urbi et orbi. Une remarque : l’ouvrage de Gustave Bertrand sur Enigma est difficile à trouver en France, à l’heure actuelle. Il mériterait d’être réédité.
    L’apport des mathématiciens polonais reste considérable, effacé par les Anglais et les Américains qui en ont pourtant bénéficié, car Gustave Bertrand a communiqué, via le SRF les informations aux SIS britannique. Bravo pour cet article.
    Pr. Michel Bergès.

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