Mật mã ngoại giao Toki của Nhật Bản thời Thế chiến II

Trong Thế chiến II, Bộ Ngoại giao Nhật Bản đã dùng vài hệ thống mật mã nhằm bảo vệ những thông tin liên lạc của mình không bị nghe trộm. Năm 1939, máy mật mã Tím đã được giới thiệu đến các đại sứ quán quan trọng, tuy nhiên không phải tất cả các trạm này đều được trang bị máy, vì thế mật mã viết tay tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong thời kỳ tiền chiến và ngay trong chiến tranh. Những hệ thống mật mã viết tay chính là những mã chuyển đổi.

30/09/2022 10:28

Tình báo phát xít Nhật ở Chile trong Thế chiến II

Những hệ thống mật mã chủ chốt

Hệ thống ngoại giao đầu tiên của Nhật Bản được nhận diện bởi các nhà phá mã của Hoa Kỳ khi nó được giới thiệu trong Thế chiến II, đó là một loại mã ghép đơn giản được ký hiệu là “JA”. Có 2 bảng mã: (1) Sự kết hợp các tổ hợp nguyên âm phụ âm; (2) Các phụ âm – nguyên âm. Những hệ thống tương tự đáng lưu ý là những bảng mã 4 chữ cái đã được giới thiệu trong thập niên 1920. Những mã chưa được giải mã này rất dễ giải quyết bằng cách tận dụng sự lặp lại của các nhóm mã của những từ và cụm từ được dùng phổ biến nhất. Những nhà phá mã Mỹ đã giải được các mã này, do đó mà biết được chi tiết về chính sách đối ngoại của Nhật Bản.

4.jpg -0 — Một thông điệp mật mã TOKI của Bộ Ngoại giao Nhật Bản trong Thế chiến II. Ảnh nguồn: CMIC.

Trong thập niên 1930, Bộ Ngoại giao Nhật đã nâng cấp bảo mật thông tin liên lạc của mình bằng cách tung ra 2 máy mật mã Đỏ và Tím bằng cách tạo mã của chúng chủ yếu thông qua những hệ thống chuyển vị. Mã chuyển vị của Nhật Bản từ J-16 sang J-19. Mã J-19 có các bảng mã ghép và 4 chữ cái tương tự với loại mà trước đó được Bộ Ngoại giao Nhật sử dụng. Theo nghiên cứu của NSA thì mật mã J-19 đã được sử dụng từ ngày 21-6-1941 đến 15-8-1943.

Về mặt an ninh thì mã J-19 FUJI và các loại mã tương tự J-16 MATSU, J-18 SAKURA (dùng trong thời kỳ 1940-1941) có mức độ tinh vi hơn các hệ thống ngoại giao cũ của Nhật Bản. Họ có gần gấp đôi số nhóm mã với khoảng 1.600, chúng bao gồm 676 mục ghép, ngoài ra còn có một bảng 4 chữ cái với 900 mục từ. Những mã này được gắn kết bởi sự chuyển vị cột dựa trên một cái khóa số, và có một khuôn tô được dùng để tăng cường bảo mật. Sự hiện diện của các “lồng trống” trong hộp đã tạo ra độ dài không đều cho mỗi cột của văn bản.

Mùa hè năm 1943, mật mã J-19 FUJI được thay thế bằng 3 hệ thống mới. Các mã chuyển vị TOKI và GEAM, cùng mật mã “Sách Mã số 1”. Hệ thống TOKI được dùng trong giai đoạn 1943-1945, và tương tự như mã J-19 trong đó mã chuyển vị nằm trên một khuôn tô. Hệ thống TOKI được dùng bởi các đại sứ quán và lãnh sự quán Nhật Bản tại Châu Âu. Toki được giải mã bởi những nhà phá mã Anh - Mỹ và Đức.

Khai thác mật mã TOKI của quân Đồng minh

Hệ thống mã chuyển/ hoán vị TOKI khác với mã tiền nhiệm J-19 FUJI ở chỗ nó được dùng bởi các đơn vị Châu Âu, trong khi đó J-19 được dùng cho các nhiệm vụ ngoại giao Nhật trên toàn cầu. TOKI được cấu tạo từ 2 nhóm mã có 2 và 3 chữ cái trong khi J-19 có 2 và 4 nhóm chữ cái. Các nhóm mã được sắp xếp không có hệ thống do đó làm cho việc phá mã trở nên khó khăn hơn. Các thông điệp TOKI được hình thành bằng cách dùng khuôn tô cùng các khóa chuyển vị mà có thể thay đổi ngay trong cùng thông điệp.

Cụ thể là chỉ báo của thông điệp được thiết kế thành 3 khuôn tô và 3 khóa số được dùng trong mã hóa. Mỗi bảng có 250 chữ cái (25x10) nhưng trong đó có 50 chữ đã bị gạch bỏ theo một hệ thống cụ thể, còn lại 200 chữ cái có thể được viết vào. Nếu thông điệp dài hơn thì khi đó khuôn tô và khóa số sẽ được chỉ định bởi chỉ số được dùng. Buổi ban đầu, ngày khởi tạo thông điệp và chữ ký của người tạo ra nó được dùng để chọn các khối rỗng và trống.

1.jpg -0 — Herbert Yardley, nhà mật mã học lừng danh người Mỹ, sáng lập và điều hành tổ chức giải mật mã Phòng Đen. Ảnh nguồn: Wikipedia.

Tháng 12-1943, thủ tục này đã thay đổi. Việc dùng mã chữ cái 2 và 3 cùng với các khuôn tô và khóa chuyển vị khác nhau đã gây khó cho giải mã. Phương pháp chính được dùng là phân tích một lượng lớn các thông điệp theo chiều sâu, kế đó là dùng phương pháp đảo ngữ để giải mã và phục hồi giá trị mã. Ngoài các phương pháp thống kê, có thể xử lý những thông điệp bằng cách tận dụng các sai lầm của nhà điều hành, chẳng hạn như gửi cùng thông điệp bằng 2 khóa khác nhau, tạo ra cùng thông điệp trên các mã TOKI và GEAM, có các khởi đầu dập khuôn...

Từ các thống kê có được dựa trên việc xử lý các thông điệp và báo cáo về hệ thống TOKI đã được phát hành thì rõ ràng đây là một trong những hệ thống ngoại giao viết tay cao cấp nhất của Nhật Bản. Trong giai đoạn 1943-1945, các hệ thống ngoại giao chính của Nhật Bản đã được giải mã và chuyển tiếp cho Cục tình báo quân sự, nơi dùng máy mật mã Tím (JAA), các hệ thống mã TOKI (JBA), GEAM (JBB), Sách mã số 1 (JBC) và mã vô kỷ luật LA (JAH).

Tại Australia, Bộ phận đặc biệt ngoại giao (DSS) trực thuộc Trụ sở các lực lượng quân sự Australia ở Melbourne chịu trách nhiệm giải mã ngoại giao Nhật. Người đứng đầu DSS trong giai đoạn 1942-1944 là A.D. Trendall, giáo sư tiếng Hy Lạp tại Đại học Sydney. Theo báo cáo của “Báo cáo Phần tình báo đặc biệt - Mật mã ngoại giao Nhật Bản” thì mật mã TOKI là mã đầu tiên trong các loại mã của Văn phòng ngoại giao Nhật bị phá vỡ.

Hệ thống này nhanh chóng bị xâm phạm bởi đại sứ Nhật Bản tại Lisbon là Morishima Morito. Báo cáo nói rằng Morito đã phạm phải một sai lầm nghiêm trọng bằng cách dùng thông điệp bằng 2 khóa riêng biệt, điều này cho phép 2 thông điệp được xử lý và một số nhóm mã bị nhận diện.

Tại Đức, bộ mật mã và mật mã ngoại giao được thực hiện bởi 3 cơ quan khác nhau là bộ phận giải mã của Bộ chỉ huy tối cao Đức (OKW/Chi), bộ phận giải mã của Bộ Ngoại giao Đức (Pers Z) và bộ phận nghiên cứu của Bộ Hàng không Đức. Tại bộ phận giải mã của Bộ chỉ huy tối cao Đức, các hệ thống ngoại giao Nhật thực hiện bởi Tiểu khu Tham chiếu 13 được đứng đầu bởi Trung úy thứ nhất Adler.

Khoảng 15 người được tuyển dụng cho đơn vị này, và theo ông Reinhard Wagner (một thành viên của đơn vị) thì mật mã TOKI được giải bởi bộ phận này. Tại OKW/Chi, họ không chỉ giải các mã chuyển vị của Nhật Bản mà còn xây dựng một thiết bị phân tích mật mã chuyên dụng gọi là “thiết bị tìm kiếm ghép” nhằm khôi phục các thiết lập hàng ngày.

3.jpg -0 — Giselher Wirsing - tác giả kiêm nhà báo xuất sắc - người mà vào năm 1944 đã gia nhập bộ phận tình báo đối ngoại Sicherheitsdienst (SD, Đức) với tư cách là người đánh giá. Ảnh nguồn: Kontext Wochenzeitung.

Về bộ phận giải mã của Bộ Ngoại giao Đức (Pers Z). Tại đây, những hệ thống Pers Z của Nhật Bản do một nhóm người làm việc dưới sự chỉ đạo của chuyên gia cấp cao, Tiến sĩ Rudolf Schauffler. Bộ phận này đã giải thành công những mã chuyển vị ngoại giao của Nhật Bản, bao gồm mã TOKI mà trong các báo cáo Pers Z đã xác định là JB-64.

TS Schroeter, một nhà phân tích mật mã của bộ phận nghiên cứu toán học đã làm việc với các mã của Nhật Bản, đã phát biểu trong báo cáo TICOM I-22 rằng: “TS Schroeter đã tham gia vào tổ chức tương đối muộn hơn (mùa Xuân năm 1941) và không có ý định “ở lại”. Ông là giảng viên về logic toán học tại Đại học Munster (Đức). Ông bắt đầu làm việc trên các bản mã chuyển vị đơn giản, chúng là những chuyển đổi đơn lẻ với các khoảng trống trên những cuốn sách 2 chữ cái.

Còn tại phòng nghiên cứu của Bộ Hàng không Đức, các hệ thống Nhật Bản được làm việc bởi Abteilung 7 (Mỹ, Anh, Ireland, Nam Mỹ, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Thổ Nhĩ Kỳ, Ai Cập, Viễn Đông). Bộ phận này có từ 60 đến 70 nhân viên. Không may là tại thời điểm đó có rất ít thông tin về nỗ lực phân tích mã của bộ Hàng không.

Thông điệp từ Đại sứ quán Nhật ở Liên Xô

Trong Thế chiến II, Nhật Bản đã chiến đấu ngả về phe Trục nhưng lại tránh đối đầu với Liên Xô. Cuối cùng chiến tranh giữa Liên Xô và Nhật đã bùng nổ vào tháng 8-1945, ngay trong giai đoạn mà các nhà ngoại giao Nhật đang tự do thu thập và truyền tải thông tin quan trọng từ Liên Xô đối với những phát triển chính trị và quân sự cũng như những thảo luận và đàm phán của họ với quan chức Liên Xô. Những thông điệp này là mục tiêu hàng đầu cho những nhà phá mã Đồng Minh và Đức.

5.jpg -0 — Thiết bị tự động thiết lập các mô hình mật mã hàng ngày Gee-Whizzer của Nhật Bản. Ảnh nguồn: CMIC.

Trong thời kỳ 1943-1945, thông điệp từ Đại sứ quán Nhật cho thấy rõ ràng bang giao quan hệ Liên Xô - Nhật đang dần xấu đi. Một số thông điệp này được dùng trong một loạt các báo cáo được chuẩn bị bởi Giselher Wirsing (tác giả kiêm nhà báo xuất sắc), người mà vào năm 1944 đã gia nhập bộ phận tình báo đối ngoại Sicherheitsdienst với tư cách là người đánh giá. Wirsing đã thu hút sự chú ý của Tướng Walter Schellenberg (người đứng đầu tình báo đối ngoại SD) bởi sự phân tích khúc chiết của ông về tình hình chính trị toàn cầu và triển vọng tương lai kém của Đức.

Dưới sự che chở của Tướng Schellenberg, Wirsing đã viết hàng loạt những báo cáo khách quan cho thấy rằng Đức đang thua trong cuộc chiến và buộc phải tìm ra một giải pháp chính trị để tránh thất bại toàn diện. Trong những cuộc thẩm vấn sau chiến tranh, Wirsing đã đề cập đến những thông điệp được giải mã mà ông dùng trong các báo cáo của mình.

Các báo cáo có những thông điệp mật như sau: “Đại sứ quán Nhật ở Moscow. Những bức điện tín thỉnh thoảng được giải mã cho thấy rõ ràng là người Nhật đang gặp khó trong việc duy trì tình hữu nghị với Liên Xô. Nguồn tin này được xác nhận từ một người có bí danh “V” liên quan đến một cuộc họp mật của các sứ giả Nhật, Nga diễn ra ở đâu đó tại Siberia”.