Accueil arrow Notes historiques arrow Conquérir le marché des machines chiffrantes dans l'entre-deux-guerres : le cas de l'Enigma

NOTE HISTORIQUE N°9
NOTES HISTORIQUES N°9
CONQUÉRIR LE MARCHÉ DES MACHINES CHIFFRANTES DANS L'ENTRE-DEUX-GUERRES : LE CAS DE L'ENIGMA

Gérald Arboit
15-12-2007

Arthur Scherbius est mort le 13 mai 1929 à l’âge de cinquante ans1. Jamais il ne pensa qu’un jour son invention serait à l’origine d’une nouvelle défaite de l’Allemagne. Ni qu’elle aurait une application militaire permettant à son pays de se lancer dans une troisième guerre européenne. Pourtant, elle trouvait indéniablement son origine dans le conflit le plus meurtrier de tous les temps. Deux ans avant son décès, il l’avait noté dans une brochure commerciale :

« La Guerre mondiale a encouragé l’art de cryptographie comme jamais auparavant. De nouveaux systèmes ont été développés et des choses étonnantes accomplies dans la solution de systèmes cryptographiques. Un tel système du chiffre doit avoir, avec la sécurité, la propriété qu’il puisse être utilisé tout à fait mécaniquement et pour tout texte. Seulement, très peu de systèmes ont cette propriété. Il serait impossible de construire des machines du chiffre capables d’accomplir même approximativement la sécurité cryptographique que les bons systèmes de la main sont capables de fournir. Par suite d’inventions récentes, ce point de vue doit être révisé du tout au tout. Il y a aujourd’hui des méthodes de chiffrement par machine de loin supérieures aux systèmes manuels en terme de sécurité cryptographique. Maintenant cette machine offre la possibilité d’employer 22 000 000 000 clés différentes. La seule chance pour un déchiffrement non autorisé est à trouver dans la circulation, en supposant qu’il y ait un vaste montant de matière, deux passages qui ont été chiffrés au même point dans la même période2. »

Le brevet de cette machine à crypter avait été enregistré à Berlin, le 23 février 1918, sous le numéro Sch 52638 IX/42n3. Son principe n’était pas nouveau et l’ingénieur en électricité Scherbius n’avait pas été le seul ingénieux ingénieur à y travailler. Dans les mêmes années, aux Etats-Unis, aux Pays-Bas et en Suède, d’autres avaient profité de la période troublée pour travailler à protéger le secret des messages. Un marché s’était même ouvert, non seulement du fait des hostilités, qui n’étaient qu’une opportunité, mais en raison du développement de la téléphonie sans fil. L’utilisation de ce nouveau moyen de communication utilisant les ondes par les militaires, les diplomates comme les hommes d’affaires, présentait le défaut de permettre à tout un chacun d’intercepter un message qui ne lui était pas destiné, dans un rayon atteignant parfois plusieurs milliers de kilomètres. L’utilisation de codes permettait d’assurer une sécurité des communications, mais elle était longue à mettre en œuvre. Militairement parlant, elle imposait l’emploi d’un personnel important et restait aléatoire. Une inattention du chiffreur pouvait rendre le message indéchiffrable pour le correspondant. Les livres de codes pouvaient être pris par l’ennemi. La communication étant toujours exponentielle, les états-majors risquaient également d’être submergés par le flot sans cesse grandissant des messages. Seule une mécanisation du chiffrement supprimerait main-d’œuvre et sources d’erreurs, tout en permettant le traitement d’un nombre plus important de pièces4.

Une innovation technologique

Dès 1891, le cryptographe militaire français Etienne Bazeries avait ressuscité le cylindre attribué à Thomas Jefferson, fondé sur l’emploi de plusieurs disques chiffrés, formant un tambour, inventés au XV e siècle par l’architecte florentin Leone Alberti5. Le processus était simple : chaque tambour était frappé sur sa circonférence d’une rangée de lettres de l’alphabet ; enfilés selon un ordre prédéterminé et partagé avec son correspondant, ils permettaient de coder un texte. Les premières machines à chiffrer s’étaient contentées d’apporter l’électricité à ce système. Au début de 1915, le contre-amiral commandant la flotte hollandaise de Batavia, Frans Bauduin, confiait à deux sous-lieutenants, Theo A. van Hengel et R. P. C. Spengler, la mission de bâtir une machine à chiffrer6. Quelques mois plus tard, le lieutenant mécanicien W. K. Maurits en construisait un premier, puis un second prototype selon leurs instructions. Pourtant, malgré le succès de la machine, les deux officiers furent rappelés en Hollande et affectés à d’autres missions. Aucun brevet ne fut déposé et, semble-t-il, aucun dessin, ni plan ne furent conservés. A la fin de la Première Guerre mondiale, les prototypes furent retournés à leurs concepteurs qui, le 30 mars 1919, furent officiellement remerciés pour leur invention par le ministère hollandais de la Marine. Mais il refusa, pour des raisons de confidentialité, qu’un brevet fut déposé jusqu’au 28 octobre. Entre temps, le 7 octobre, l’ingénieur électricien Hugo Alexander Koch, de Delft, avait déposé un système similaire.

Les différentes formes d’écriture secrète

Les différentes formes d’écriture secrète

Trois jours plus tard, l’ingénieur textile suédois Arvid Erhard Damm fit de même. Bien qu’inventée en 1917, le charpentier américain Edward Hugh Hebern ne songea à faire breveter sa machine chiffrante que le 30 septembre 19247. Arthur Scherbius avait donc bel et bien inventé le rotor, cette roue de code câblée. Il se présentait sous la forme d’un disque de dimension moyenne dans un matériau non-conducteur, comme le caoutchouc dur ou la bakélite. Sur chaque face prenaient place des contacts électriques, habituellement en cuivre, généralement au nombre de vingt-six. Sur un côté, ils étaient reliés par des fils traversant le corps du rotor à des contacts de la face opposée dans un ordre aléatoire. Si chaque contact représentait une lettre, le rotor forme un alphabet chiffré. Une impulsion électrique à travers le rotor sur un contact d’entrée représentant une lettre d’un message donné, par exemple A, donnait sur un contact de sortie une lettre chiffrée, par exemple Q. Le câblage était le cœur, le secret fondamental, de la machine. Comme sur celle de Hebern, il permettait la modification du cheminement du courant électrique, fourni par une pile sèche de 4,5 volts, à travers ses multiples organes de chiffrement.

Le 15 avril 1918, l’entreprise Scherbius & Ritter, « qui a produit tout ce qui est imaginable, du coussin électrique chauffant jusqu’à la turbine » comme le mentionnait une plaquette commerciale, prenait « la liberté de soumettre » sa machine à crypter à la Kaiserliche Marine. L’état-major de la marine impériale allemande l’examina et trouva qu’elle offrait une « bonne sécurité, même si elle était compromise ». Mais il décida de ne pas l’acheter « parce que, compte tenu de l’actuelle circulation chiffrée navale, l’usage de machines ne [valait] pas la peine ». Par contre, il recommandait au ministère des Affaires étrangères de l’examiner afin de vérifier si elle ne pouvait convenir pour la correspondance diplomatique8. Mais les Affaires étrangères n’étaient pas plus intéressées. Aux Etats-Unis, en Hollande et en Suède, la même déconvenue attendait les inventeurs. Les marchés officiels se refusaient à eux9

Une action d’intelligence économique…

La situation économique de l’entreprise allemande fut emportée par la fin de la Première Guerre mondiale et les désordres politiques qui agitèrent le pays. Contrainte à la faillite, la Scherbius & Ritter présentait une opportunité d’investissement, les machines à crypter intéressant aussi bien le secteur commercial que le secteur public. La Securitas-Werke AG für Schiffs- und Maschinenbau und Sprengstofffabrikation, fondée à Harburg par les industries Krupp d’Essen à l’issue du conflit, le 19 mars 1918, se porta acquéreuse des brevets déposés par Scherbius en février et en juin. Elle les affecta d’abord à un syndicat la liant aux anciens associés, la Gewerkschaft Securitas, puis le 9 juillet 1923, à une société par action, la Chiffriermaschinen Aktien-Gesellschaft10. Entre-temps, le 4 mai 1922, elle avait ouvert à Amsterdam une filiale, la N. V. Ingenieursbureau Securitas, dont l’activité était la construction et la vente de machines à chiffrer. Véritable cheval de Troie, elle avait pour but de conquérir de nouveaux marchés, alors que l’Allemagne s’enfonçait dans une récession économique, qui s’amplifia dès août 1922 ; elle était aussi destinée à tourner les prohibitions sur le construction de matériel militaire imposées par le traité de Versailles. Cette filiale était contrôlée par un groupe d’émigrés allemands. Au sein du capital, douze des dix-huit actions appartenaient à deux parents, un notaire amstellodamois en retraite, Joan Thomas Zur Mühlen, et son cousin, l’armateur failli H. R. Z. Zur Mühlen ; à partir du 22 août, le directeur et le conseil d’administration étaient nommés par la N. V. Administratiekantoor Damaraland , que dirigeait un rapatrié namibien, Adolf Hermkes11.

Le choix des Pays-Bas n’était pas tout à fait neutre. Le troisième actionnaire de la N. V. Ingenieursbureau Securitas, minoritaire avec six actions, n’était autre que Hugo Alexander Koch ; le 5 mai 1922, il avait remis son brevet NL 10 700 à la société. Son association avait été suggérée par Herman Blaupot ten Cate, directeur du bureau juridique N. V. Vereenigde Octrooibureaux. Le 14 septembre 1922, ce dernier devenait le fondateur de l’Ingenieurskantoor voor Scheepsbouw (Inkavos), une autre façade hollandaise des industries Krupp ; auparavant, il avait été le représentant des intérêts de Theo A. van Hengel et R. P. C. Spengler, qui avait fait breveter leur invention le 9 novembre 1919 sous le numéro NL 13461 … Dès son ouverture, la Chiffriermaschinen Aktien-Gesellschaft cumulait ainsi, directement ou non, les licences commerciales de la machine à crypter pour toute l’Europe occidentale. Elle les fit modifier par ses propres ingénieurs, Wili Korn et Paul Bernstein. Le premier rendit trois rotors amovibles, permettant au second de détacher, en février 1926, le chiffrement de leur mouvement initial ; une « clé » garantissait la position de l’anneau alphabétique sur le rotor, et un tambour de renvoi, également appelé « miroir », réfléchissait l’impulsion électrique pour la renvoyer au travers des tambours mobiles et d’entrée-sortie, réalisant trois nouvelles substitutions, inverses cette fois. Ces modifications générèrent de nouveaux brevets, qui furent également enregistrés en Europe12 et aux Etats-Unis13 entre 1924 et 1928.

Le mécanisme élaboré par Arthur Scherbius reposait ainsi sur l’utilisation de plusieurs rotors. Contrairement aux machines brevetées immédiatement après-guerre, il était devenu polyalphabétique. Son surchiffrage en augmentait considérablement la sécurité, garantissant mieux que tout autre — apparemment — l’inviolabilité du cryptage. Baptisé Enigma, il avait pour caractéristique essentielle la « réversibilité ». Le texte chiffré ne pouvait être déchiffré que sur une machine possédant les mêmes réglages initiaux, que lui fournissait la clé. Corollaire parfait de cette particularité, l’« exclusion » permettait, par construction, de ne pas affecter la même lettre dans le texte chiffré que dans le texte du clair.

Pour quel marché ?

La machine de la Chiffriermaschinen Aktien-Gesellschaft fut présentée au public lors du huitième congrès de l’Union postale universelle à Stockholm, en août 192414. Elle se présentait comme une machine à écrire portative, quoique pesant cinquante kilos, dont chaque touche illuminait un voyant portant une lettre. Le modèle (Funkschlüssel) A se distinguait du B par ses rotors de vingt-neuf lettres, accueillant trois lettres accentuées de la graphie allemande. Robuste et simple d’utilisation, cette première machine constituait le meilleur système à cryptographier. Un modèle C, plus petit et plus transportable, fut mis au point deux ans plus tard, intégrant les innovations de Paul Berstein15. Il fut rapidement dépassé par le modèle D qui, en 1927, rendait mobile le « miroir ».

Aussi habile ingénieur que communicateur, Scherbius accompagna la commercialisation de son invention des meilleures techniques marketing. Des prospectus promotionnels de deux pages, portant toutes les caractéristiques du produit, furent imprimés16. Mieux, Scherbius offrit un exemplaire de sa machine au directeur du Kriminalistischen Laboratoriums der Polizeidirektion de Vienne. Le docteur Siegfried Türkel était un criminologue internationalement reconnu. Son avis faisait foi des deux côtés de l’Atlantique, et Scherbius le savait. Sa caution scientifique17 assura à Enigma une large couverture médiatique. La machine reçut même l’éloge de maîtres de la cryptographie, le colonel autrichien Andreas Figl et le capitaine hollandais Henri Koot. Pourtant, le résultat ne fut pas au rendez-vous. Certes, la Funkschlüsselmaschine D connut une large diffusion internationale, exportée en Hollande, en Suède, en Pologne, en Angleterre, en Italie, en Espagne, au Japon et aux Etats-Unis. Mais une imprimante lui aurait toutefois permis de laisser une trace plus sûre du message, sans erreur possible, que la seule retranscription des lampes qui s’allumaient. La communication confidentielle cryptée ne paraissait guère concerner les entreprises de l’entre-deux-guerres. Ainsi, pas plus qu’Arthur Scherbius, ni Arvid Erhard Damm, ni Edward Hugh Hebern, ni Alexander von Kryha ne connurent de succès dans leurs opérations commerciales…

Leur salut devait venir des armées18 ; seul Kryha parvint à vendre son modèle au service diplomatique de la république de Weimar. Comme Hebern, Scherbius réussit à attirer l’attention de la marine. Le 9 février 1926, le commandant de la Reichsmarine Rudolf Schmidt remettait un rapport favorable à son admission en service actif. Il préconisait l’utilisation d’un modèle C à trois rotors, au lieu de cinq, vingt-six contacts et un système de clés aléatoires permettant à chaque opérateur d’en générer une différente par message. Le 15 juillet 1928, le commandant de la Reichswehr Fritz Erich Fellgiebel19 faisait adopter à son tour l’Enigma. Il porta son choix sur le modèle G20. Sa sécurité étant jugée insuffisante, des modifications furent également demandées ; le 1 er juin 1930, entrait en service le modèle I, au câblage et « miroir » modifiés, auxquels s’ajoutait un tableau de connexion, permettant de relier deux machines entre elles (l’armée de terre en relia jusqu’à trois). Cette machine à vocation militaire, définitivement différente des modèles commerciaux A à G, s’imposa aux administrations allemandes, dont la Reichsbahn et, en août 1935, la Luftwaffe nouvellement. Les services de renseignement militaire, l’Abwehr, adaptèrent le modèle commercial G, lui adjoignant un quatrième rotor et un compteur incrémentant chaque clé, qui lui donna le surnom d’Enigma Zählwerk.

Afin de garantir la sécurité du système de chiffrement, mais également d’intégrer les fruits de l’expérience, deux nouvelles modifications furent encore apportées au modèle I. Le 1 er novembre 1937, un nouveau « miroir » remplaça le tambour de renvoi original21. Un an plus tard, le 15 décembre 1938, deux nouveaux rotors venaient s’ajouter au jeu initial de trois. La tentative de coupler l’Enigma I avec une machine à écrire avorta en 1932. La Kriegsmarine reprit avec plus de succès l’implantation d’un système d’impression deux ans plus tard, le Funkschlüssel M22 ou M3 ; en 1939, elle ajouta trois nouveaux rotors, puis mit en service le 1 er février 1942 un machine à quatre rotors (le rotor supplémentaire prenant place dans l’espace dévolu au tambour de renvoi, dans une combinaison d’un « miroir » et d’un quatrième rotor minces), le M 4, utilisée dans les sous-marins23. Par la suite, les autorités militaires allemandes optèrent pour des changements dans les procédures d’emploi, plus compatible avec la large diffusion du système Enigma. En effet, le nombre maximal de machines en service devait s’établir au plus large autour de 60 000 exemplaires, dont la moitié pour la Wehrmacht, 20 000 pour la Luftwaffe, 6 000 pour la Kriegsmarine et 4 000 pour les autres services et administrations civiles. Au début de la Seconde Guerre mondiale, seules quelque 40 000 Enigma étaient opérationnelles.

Après l’arrivée d’Adolf Hitler à la chancellerie, des machines Enigma furent diffusées aux alliés de l’Allemagne nazie. La Regia Marina italienne adopta un modèle commercial D, comme les troupes nationalistes espagnoles pendant la guerre civile (1936-1939). Une Enigma T (Tirpitz) a été fabriquée pour le Japon. Pour ses services militaire et diplomatique, les Suisses optèrent pour un modèle K, ou K suisse, assez semblable à l’Enigma D24.


  • 1 « A. Scherbius », Elektrotechnische Zeitschrift, 23 mai 1929, p. 774 et « Arthur Scherbius », Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, n° 73, 15 juin 1929. Cf. Aussi David Kahn, Seizing the Enigma The Race to Break the German U-Boat Codes, 1939-1943 (Boston, Houghton Mifflin Co, 1991), pp. 31-38, 41.
  • 2 Public Record Office (PRO), Government Code and Cypher School (HW) Cryptographic Studies (25), 3, Enigma Marketing Material.
  • 3 Budesarchiv-Militärarchiv (BA-MA), Admiralstab der Marine (RM 5), Abteilung D: Deutschland; später Taktik, Operationen, Ausbildung, Technik, Chiffrier- und Entzifferungswesen (3), 566 "Geheimschriftmittel: Angebote, Verschiedenes", 1918-1919, lettre de Scherbius à l’état major de la marine impériale du 15 avril 1918 et http://www.xat.nl/enigma-e/desc/manual/pdf/p52.pdf.
  • 4 Gilbert Bloch, « La contribution française à la reconstitution et au décryptement de l’Enigma militaire allemande en 1931-1932 », Revue historique des Armées, n° 4, 1995, pp. 17-25. L’auteur y résume le chapitre 3 de son manuscrit inédit Enigma avant Ultra (1930-1940) de septembre 1988, qui expose de façon complète le fonctionnement l’invention de Scherbius, notamment chapitres 1 et 2 que nous suivrons dans cet article. Cf. aussi David Kahn, « An Enigma Chronology », Cryptologia, vol. XVII, n° 3, juillet 1993. Les publications précédent la déclassification des matériaux Enigma/Ultra (1974) sont datés, cf. Cipher A. Deavours, James Reeds, « The Enigma », Cryptologia, vol. I, n° 4, octobre 1977, P.Renauld, « La Machine à chiffrer “Enigma” », Bulletin trimestriel de l’association des amis de l’Ecole supérieure de guerre, n° 78, 1978 et n° 82, 1979. On retiendra pourtant le numéro de janvier 1982 de Cryptologia, vol. VI, n° 1, entièrement consacré à Enigma.
  • 5 Pierre Lorrain, « Ultra contre Enigma. 1. Enigma », La Gazette des armes, n° 107, juillet 1982, p. 33. Cf. aussi «  L’arme des transmissions des origines à la veille de 1914 », La Gazette des armes, n° 62, juillet-août 1978.
  • 6 Pour tout ce qui concerne le développement de la machine hollandaise et son destin dans les années 1920, on suivra Karl de Leeuw, « The dutch invention of the rotor machine, 1915-1923 », Cryptologia, n° 27, 2003, pp. 73-94.
  • 7 David Kahn, The Codebreakers. The Story of Secret Writing (New York, MacMillan, 1967), pp. 410-424.
  • 8 BA-MA, RM 5/3566.
  • 9 Gilbert Bloch, Ralph Erskine, « Enigma: The Dropping of the Double Encipherment », Cryptologia, vol. X, n° 3, juillet 1986, pp. 97-118 et David H., Hamer, « Enigma: Actions Involved in the ’Double Stepping’ of the Middle Rotor », Cryptologia, vol. XXI, n° 1, janvier 1997, pp. 47-50.
  • 10  Elektrotechnische Zeitschrift , 1923, p. 1035-1036 et Handbuch der deutschen Aktien-Gesellschaft, II, 1925, p. 2888.
  • 11 Il avait publié à Swakopmund, en 1915 certainement, Frieden und Krieg [ Thomas Keil, Die postkoloniale deutsche Literatur in Namibia (1920-2000), Doctorat, Philosophie, Stuttgart, 2003 , p. 226, deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn= 968953298&dok_var=d1&dok_ext=pdf&filename=968953298.pdf].
  • 12 Les plans accompagnant les brevets espagnols sont consultables http://www.cripto.es/museo/patentes.htm .
  • 13 1556964, 13 octobre 1925, http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u =%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=1556964.PN. &OS=PN/1556964&RS=PN/1556964 ; 1584660, 11 mai 1926, http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u= %2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=1584660.PN.& OS=PN/1584660&RS=PN/1584660 ; et 1657411, 24 janvier 1928,1http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2F netahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=1657411.PN. &OS=PN/1657411&RS=PN/1657411.  
  • 14 Kruh, Louis, « The commercial Enigma: Beginnings of machine cryptography », Cryptologia , vol. XXVI, n° 1, janvier 2002.
  • 15  Der Funkschlüssel C. Geheime Marine-Dienstvorschrift M. D. V. Nr. 21 (Berlin, Reichswehrministerium-Marineleitung, 1926).
  • 16 Cf. « The Glow-Lamp Ciphering and Deciphering Machine:  Enigma Sales Brochure », Cryptologia, vol. XXV, n° 3, juillet 2001, pp. 161-173, http://www.dean.usma.edu/math/pubs/cryptologia/ClassicArticleReprints/ V25N3PP161-173EnigmaPamphlet.PDF.
  • 17 Chiffrieren mit Geräten und Maschinen. Eine Einführung in die Kryptographie (Graz, Mosers, 1927).
  • 18 Jürgen Rohwer, «  Der Einfluss der alliierten Funkaufklärung auf den Verlauf Des Zweiten Weltkrieges », Vierteljahrshefte für Zeitgeschichte, vol. 27, n° 3, 1979, pp. 330-333, http://www.ifz-muenchen.de/heftarchiv/1979_3.pdf.
  • 19 Erich Fellgiebel, Meister operativer Nachrichtenverbindungen, édité par Karl Heinz Wildhagen (Hanovre/Wenningsen, Selbstverlag, 1970) et Kenneth Macksey: Without Enigma: the Ultra & Fellgiebel riddles (Shepperton, Ian Allan Pub, 2000).
  • 20  Gebrauchsanleitung für die Chiffriermaschine Enigma-G (Berlin, Reichswehrministerium-Heeresleitung, 1928).
  • 21  Gebrauchsanleitung für die Chiffriermaschine Enigma. Vom 12. 1. 1937. H.Dv. Nr. 13, L.Dv. Nr. 13 (Berlin, Reichsdruckerei 1937) et Schlüsselanleitung zur Chiffriermaschine Enigma. Vom 8. 6. 1937. H.Dv. Nr. 14, M.Dv. Nr. 168, L.Dv. Nr. 14 (Berlin, Reichsdruckerei, 1937).
  • 22  Der Funkschlüssel M (Vorschrift). Geheime Kommandosache. M.Dv. Nr. 32 (Berlin, Marineleitung, 1934).
  • 23 Ralph Erskine, « Naval Enigma, The Breaking of Heimisch and Triton », Intelligence and National Security, vol. 3, n° 1, janvier 1988.
  • 24 David H., Hamer, Geoff Sullivan, Frode Weierud, « Enigma Variations: An Extended Family of Machines », Cryptologia, vol. XXII, n° 3, July 1998.

Centre Français de Recherche sur le Renseignement
21 boulevard Haussmann, 75009 Paris - France
Tél. : 33 1 53 43 92 44 | Fax : 33 1 53 43 92 92 | Contact