1. Tommy Flowers: el técnico de telefonía que diseñó la máquina de descifrado Colossus
Tommy Flowers, el diseñador de Colossus, nació en el este de Londres en 1905. Trabajó como aprendiz en el Real Arsenal de Woolwich mientras asistía a clases nocturnas [6]. En 1926, se unió a la división de telefonía de la Oficina de Correos (GPO) y trabajó en el laboratorio de Dollis Hill, al noroeste de Londres [4]. Dado que la Oficina de Correos también gestionaba la red telefónica, Flowers acumuló experiencia con dispositivos que utilizaban grandes cantidades de interruptores, como las centrales telefónicas. Basándose en los requisitos planteados por el matemático Max Newman en Bletchley Park, fue él quien diseñó Colossus [2].
Es notable que un técnico formado en el campo de la telefonía, y no en un laboratorio universitario, recibiera la tarea de construir una máquina para leer códigos. Se cuenta que Flowers utilizó parte de su propio dinero para construir esta máquina en el laboratorio de la Oficina de Correos [4]. Esa experiencia práctica de mantener interruptores funcionando sin parar, típica de las redes telefónicas, influiría más tarde en cómo se usarían las válvulas de vacío. Pero, ¿qué debilidades tenía la máquina que se había construido antes?
2. Cómo Colossus corrigió el problema de las dos cintas de papel de Heath Robinson
La máquina construida previamente, llamada Heath Robinson, utilizaba un sistema de dos cintas de papel. Resultaba difícil hacer que ambas cintas avanzaran exactamente a la misma velocidad y alineadas, lo cual constituía una limitación importante [2]. La propuesta de Flowers consistía en generar el patrón creado por los engranajes de la máquina de cifrado mediante un circuito electrónico (circuito de anillo). Esto eliminaba la necesidad de una cinta, y con ella, el problema de alinear dos cintas [1].
También hubo una diferencia en la velocidad. Se presenta la máquina de Flowers como aproximadamente 5 veces más rápida que la Heath Robinson, que usaba interruptores mecánicos [4]. Sin embargo, para generar el patrón mediante circuitos, se necesitaban muchos componentes que cambiaran señales eléctricas a alta velocidad. Esos componentes eran las válvulas de vacío. Aquí es donde surgía la primera gran duda.
3. Por qué dejar Colossus siempre encendida permitió que sus 1500 válvulas funcionaran
Los colegas de Flowers mostraron escepticismo ante su propuesta. Dudaban de que entre 1000 y 2000 válvulas de vacío pudieran funcionar juntas de manera fiable [2]. Flowers citó la red telefónica británica como ejemplo. Argumentaba que la red utilizaba miles de válvulas de vacío y, aun así, era fiable porque la electricidad permanecía siempre en los circuitos [3]. Algunos documentos presentan el mantenimiento continuo de la energía, reduciendo la carga térmica, como la clave del éxito.
Cada vez que se enciende o apaga la electricidad, los componentes se calientan o enfrían bruscamente. Flowers pensó que, si se mantenía la energía encendida, se reduciría la frecuencia de estos cambios bruscos de temperatura. Sin embargo, esta es una explicación transmitida como razonamiento, no una historia probada por experimentos. Aun así, como resultado, la Mark 1 funcionó utilizando aproximadamente 1500 válvulas de vacío (los documentos varían, mencionando hasta 1600), y se construyó una Mark 2 con 2400 válvulas [2]. Entonces, ¿qué estaba haciendo exactamente esta máquina mientras funcionaba?
4. Cómo Colossus leía 5000 caracteres por segundo y contaba coincidencias
Colossus leía cintas de papel con el texto cifrado mediante fototubos (componentes que convierten luz en electricidad) y procesaba a una velocidad de 5000 caracteres por segundo [1]. Esto equivale a 300.000 caracteres por minuto (el cálculo de 5000 × 60). Su trabajo básico consistía en contar, a lo largo de todo el texto, cuántas veces se cumplía una condición lógica entre el texto cifrado y el patrón de engranajes generado por el circuito de anillo [1].
Por otro lado, esta máquina no era una computadora moderna que almacenara instrucciones en su interior (arquitectura de programa almacenado). Era una máquina dedicada configurada mediante interruptores y paneles de clavijas [2]. Por eso, las fuentes no afirman que sea "la primera computadora del mundo", sino que la llaman "una de las primeras computadoras electrónicas del mundo". El período de diseño y construcción duró aproximadamente 11 meses [5]. Se presenta que la Mark 1 comenzó a funcionar en Dollis Hill alrededor de noviembre de 1943 y llegó a Bletchley Park a principios de 1944 (las fuentes varían en el mes de entrega) [3].
5. Cuántos Colossus se construyeron, su secreto y su reconstrucción en 1992
Se construyeron unas 10 unidades de Colossus en total (algunos documentos dicen 12). Se instalaron en grandes salas como el Bloque F de Bletchley Park [1]. Al terminar la guerra, 8 de las 10 unidades fueron desmanteladas en Bletchley Park, y las 2 restantes fueron trasladadas al GCHQ (la agencia británica de inteligencia de señales) y desmanteladas en la década de 1960 [1].
Su existencia fue un secreto hasta mediados de la década de 1970. En 1975, cuando el gobierno publicó la información, se conoció el trabajo de Flowers [6]. También se cuenta, como testimonio, que Flowers quemó los planos y materiales en una caldera. Después de la guerra, Flowers fue rechazado por los bancos para obtener un préstamo para construir una máquina similar, porque no creían que la máquina funcionara. Se dice que la medalla y la recompensa de 1000 libras no cubrieron los gastos que él había invertido [3].
Pero la historia no termina ahí. En 1992, Tony Sale y otros comenzaron a reconstruir Colossus basándose solo en fragmentos de planos, viejas fotografías y la memoria de las personas. En el reto de criptografía de 2007, la máquina reconstruida descifró un código en 3,5 horas [5].
6. Cómo comprobar con tu propia voz la velocidad de 5000 caracteres por segundo
Intentemos sentir con el cuerpo qué significa una velocidad de 5000 caracteres. Abre un libro y lee en voz alta durante 1 minuto, contando los caracteres leídos (cuenta también los signos de puntuación como 1 carácter). Divide ese número por 60 para obtener los caracteres por segundo. ¿Cuántas veces más rápido es Colossus comparado con tu velocidad de lectura? Haz el cálculo y anótalo en tu cuaderno para ver la velocidad de la máquina en números.