De Britse Colossus was
de eerste programmeerbare digitale computer. Deze
topgeheime machine kwam eind 1943 in dienst en
werd gebruikt voor het breken van Duitse telex
berichten, vercijferd met de Lorenz SZ40/42.
Hoewel Colossus twee jaar voor de algemeen
bekende Amerikaanse ENIAC operationeel was
ontving hij nooit de verdiende erkenning vanwege
zijn topgeheime status tijdens en na de oorlog.
Pas eind jaren 70 werd informatie over deze
machine beschikbaar. Helaas is deze prachtige
machine nauwelijks vermeld in de geschiedenis van
de computer.Tunny
gebroken
Tijdens de Tweede Wereldoorlog
kregen de codebrekers van de Government Code and
Cipher School (GC&CS) in Bletchley Park,
Engeland, de opdracht om het Duitse telexverkeer
te breken dat gecodeerd was met de Lorenz SZ40/42
machine. De Lorenz machines werden gebruikt om de
topgeheime communicatie op het hoogste niveau van
de Duitse strijdkrachten te beschermen. De Britse
codebrekers noemden alle Duits gecodeerd telex
verkeer "Fish" (Vis) en de Lorenz
machine kreeg de codenaam "Tunny"
(Tonijn).
De Lorenz was een online
codeermachine die 12 onregelmatig bewegende
pinwielen gebruikte om een pseudo-willekeurige
5-bits reeks te genereren die gemixt werd met het
originele 5-bit telex signaal. Toen de
codebrekers statistische afwijkingen ontdekten in
de willekeurige bits konden zij een
cryptanalytische aanval ontwikkelen om de Lorenz
berichten te breken.
Het bouwen van de
Colossus
De codebrekers beseften al snel
dat zij een machine nodig hadden om het enorme
aantal Tunny berichten te verwerken. Begin 1943
begon de wiskundige Max Newman met de
ontwikkeling van de "Heath Robinson",
een elektromechanische machine om Lorenz
berichten te breken. Het prototype was in juni
1943 operationeel maar had verschillende
technische problemen.
Ondertussen was een team onder
leiding van de briljante ingenieur Tommy Flowers,
geassisteerd door Max Newman, bezig met een
topgeheim project in het Post Office Research
Station in Dolles Hill nabij Londen. Het doel was
om een digitale en programmeerbare geavanceerde
versie te ontwerpen van de Heath Robinson.
Tegen het einde van 1943 was de
Colossus Mark I klaar en werden alle onderdelen
naar Blechtley Park verhuisd, waar zij tijdens de
kerstdagen geassembleerd werden door Don Horwood
en Harry Fensom. Midden januari 1944 was de
Colossus klaar en begon aan zijn taak om de
topgeheime Duitse communicatie te breken.
In juni 1944 volgde de Colossus
Mark II, een verbeterde versie die was vijf maal
sneller was en eenvoudiger te programmeren dan de
Mark I. De bestaande Mark I werd aangepast, meer
Mark II's werden gebouwd en tegen het einde van
de oorlog waren 10 Colossus computers
operationeel.
Colossus aan het werk
De Colossus was de eerste
computer ooit die shift registers en tellers
gebruikte, en Booleaanse berekeningen kon maken.
Hij was programmeerbaar via schakelaars en
stekkerpanelen. De Mark I had twee rekken met
1.500 vacuüm buizen, de Mark II 2.500 buizen.
Zij werden gebruikt om de virtuele Lorenz
instellingen op te slaan en de berekeningen uit
te voeren. Colossus kon berekeningen parallel
verwerken waardoor een aanzienlijke
snelheidswinst werd bekomen.
De 5-bit perfo tape met de
cijfertekst werd ingelezen via een leessysteem en
de Colossus werd elektronisch gesynchroniseerd
met de tape, waardoor zijn snelheid beperkt werd.
Er werd echter een speciale high-speed tape-lezer
ontwikkeld die tot 9.700 karakters per seconde
kon lezen. Voor betrouwbaar gebruik werd dit
echter beperkt tot 5.000 karakters, wat nog
steeds een enorme snelheid was voor een smalle
geperforeerde papierstrook! Ik had de kans om de
draaiende Colossus mee te maken en zijn snelheid
was zeer indrukwekkend!
De Colossus computers waren
zeer succesvol en braken een enorm aantal
topgeheime Duitse berichten. De informatie die
via het breken van de Tunny berichten werd
verkregen had, net als de gebroken Enigma
berichten, de codenaam ULTRA. De classificatie
ULTRA werd gebruikt voor alle kritische en zeer
gevoelige informatie die was verkregen uit de
resultaten van de Britse codebrekers. ULTRA
speelde een beslissende rol in het verloop van de
oorlog.
Na de oorlog
Na de oorlog werd Bletchley
Park gesloten, acht Colossus computers werden
vernietigd om veiligheidsredenen en de laatste
twee computers verhuisden samen met de GC&CS
naar Cheltenham. Zij werden ontmanteld in 1960.
De Colossus computers en hun taak tijdens de
oorlog waren topgeheim en bleven dat ook voor
vele jaren na de oorlog.
Lange tijd was niemand op de
hoogte van de Colossus en kreeg de Amerikaanse
ENIAC de onverdiende roem van eerste
programmeerbare digitale computer. Ironisch
genoeg leverde het Amerikaanse National Security
Agency (NSA) eind jaren '70 zelf de bewijzen dat
de Britten hen twee jaar voor waren door het
vrijgeven van archieven onder de Freedom of
Information Act. Nu word erkend dat de Colossus,
en zijn ontwikkelaars, een belangrijke invloed
hadden op de ontwikkeling van de computer.
Computerexpert Tony Sale en
zijn team, waaronder enkele van de originele
ingenieurs, heeft de Colossus volledig
gereconstrueerd. De bijdrage van de originele
ontwerpers was zeer belangrijk aangezien de
meeste geheime plannen van de Colossus vernietigd
waren. De volledig operationele Colossus staat in
Bletchley Park en ik kan een bezoek sterk
aanbevelen.