Walter Fricke

Walter Ernst Fricke (1  de abril de 1915 – 21 de marzo de 1988) fue un distinguido profesor alemán de astronomía teórica en la Universidad de Heidelberg . ^{[ 1 ]} Fue matemático y criptoanalista durante la Segunda Guerra Mundial en la agencia de inteligencia de señales de la Wehrmacht , Inspección 7/VI de 1941 a 1942 (que más tarde se convertiría en el General der Nachrichtenaufklärung ). En 1942 fue transferido a la Sección IIb del OKW/Chi . Su especialidad era la producción de códigos y cifrados, y los estudios de seguridad de los sistemas del Ejército. ^{[ 2 ]} Después de la guerra fue director del Instituto de Cálculo Astronómico (en alemán: Astronomisches Rechen-Institut ) en Heidelberg , Alemania .  

Walter Fricke nació en Leimbach-Mansfeld, cerca de Merseburg , Alemania . Su padre era carpintero y minero en las minas de esquisto de cobre de Mansfeld . Walter Fricke asistió al instituto Stephaneum ^{[ 3 ]} en Aschersleben y aprobó el examen final ( Abitur ) en 1934. Tras finalizar el instituto, se matriculó en la Universidad Frederick William de Berlín Oriental , donde estudió astronomía , matemáticas y física . Entre sus profesores se encontraban Paul ten Bruggencate y August Kopff en astronomía, Erhard Schmidt en matemáticas y Max von Laue en física.

En 1935, publicó sus primeros artículos de astronomía. Estos eran críticas de los estudios de Edwin Hubble realizados en el Observatorio Mount Wilson sobre la distribución de las nebulosas espirales . ^{[ 2 ]} En 1939, mientras residía en el Observatorio de Göttingen , recibió su doctorado con una tesis titulada Influencia de un agente resistente en la dinámica de sistemas estelares densos ( Einfluß eines widestehenden Mittels in der Dynamik dichter Sternsysteme ). Obtuvo una beca para la Universidad de Edimburgo en Escocia , que fue gestionada con la ayuda del cosmólogo teórico británico Dr. George C. McVittie , ^{[ 2 ]} que debía comenzar el 1 de octubre de 1939 ^{[ 2 ] : 2} pero tuvo que ser cancelada debido al inicio de la Segunda Guerra Mundial en septiembre de 1939. El 1 de mayo de 1940 comenzó a trabajar en el Observatorio de Hamburgo , y más tarde ese año fue reclutado en el Cuerpo de Señales ( Nachrichtentruppe ). El 15 de mayo de 1941 fue destinado a Inspektorate 7 , la oficina de cifrado del alto mando de la Wehrmacht (Fuerzas Armadas Alemanas) , ^{[ 2 ]} aunque como astrónomo no sabía nada sobre criptografía y criptoanálisis . El profesor Otto Heckmann , director del Observatorio de Hamburgo, intentó convencerlo de que volviera para continuar trabajando en problemas específicamente relacionados con la guerra, en los que había estado ocupado antes de ser reclutado: tablas de navegación aérea y marítima, problemas aerodinámicos para aviones que viajaban a velocidades superiores a 1300  km/hora, así como para cohetes que volaban a velocidades superiores a 3000  km/hora. Se trataba simplemente de soluciones a ecuaciones diferenciales que se habían asignado a diversas instituciones para su resolución. ^{[ 2 ]}

Un planeta menor descubierto el 15 de febrero de 1941 por Karl Wilhelm Reinmuth en Heidelberg fue nombrado "1561 Fricke" en su honor. ^{[ 4 ]} En 1942 fue nombrado astrónomo asistente en el Observatorio de Hamburgo en Bergedorf , pero no pudo asumir el cargo hasta 1946 debido al servicio militar obligatorio. ^{[ 1 ]}

En 1943, Fricke se casó con Marianne Fricke ( de soltera Traute). Tuvieron una hija, Maxi-Marianne Fricke. Su esposa Marianne falleció en 1987.

En 1951, obtuvo su habilitación en la Universidad de Hamburgo . En 1953, tras recibir una beca de la Fundación Alemana para la Ciencia , viajó a Estados Unidos durante un año, donde trabajó en los observatorios de Yerkes , Mount Wilson , Palomar y la Universidad de Princeton . ^{[ 1 ]} A su regreso, se convirtió en miembro titular ( Wissenschaftlicher Rat ) del Observatorio de Hamburgo. En diciembre de 1954, el Dr. Fricke fue nombrado director provisional del Instituto de Cálculo Astronómico de Heidelberg. La Universidad de Heidelberg lo nombró profesor honorario en 1955 y catedrático personal en 1958. En 1961, se convirtió en catedrático titular de astronomía teórica en Heidelberg. ^{[ 1 ]}

Fricke fue presidente de las Comisiones 4 (1958–1964) y 8 (1970–1973) de la Unión Astronómica Internacional , y vicepresidente de la IAU de 1964 a 1967. ^{[ 5 ]}

El 1 de abril de 1983 se jubiló como profesor emérito. Dr. Dr. hc mult. ^{[ 1 ]} Fricke permaneció como director del Instituto hasta el 30 de septiembre de 1985 y continuó su trabajo científico hasta que fue hospitalizado con cáncer en 1987. ^{[ 1 ]}

Fricke tenía un amplio interés en la astronomía. Sus primeras publicaciones trataban sobre problemas de astronomía teórica y observacional . Luego, durante las dos décadas siguientes, desde la época de su tesis en adelante, sus intereses se centraron en la dinámica estelar , trabajando desde el observatorio de Bergedorf . Su tema favorito era el estudio de fotometría superficial fotográfica de la Nebulosa de Andrómeda . ^{[ 1 ]}

Además, en 1951 publicó junto con Otto Heckmann y Pascual Jordan una obra importante para la extensión de la teoría de la gravedad de Einstein . ^{[ 6 ]}

Tras ser nombrado miembro del Instituto de Cálculo Astronómico, Fricke se centró en la astrometría fundamental . Trabajó específicamente para mejorar el sistema de referencia fundamental, una serie de mediciones de la posición y los movimientos de una serie de estrellas fundamentales, importantes para el estudio de la cinemática y la dinámica de los objetos dentro del sistema galáctico. ^{[ 1 ]} La producción de este tipo de catálogo fundamental, que proporcionaba la representación astronómica de un sistema inercial, formaba parte del importante trabajo del instituto. Su mayor contribución a la astronomía fue la derivación, junto con sus colegas y su predecesor August Kopff , del Cuarto Catálogo Fundamental (FK4), publicado en 1963. ^{[ 1 ]} El catálogo FK5 estuvo fuertemente asociado a su nombre, pero no pudo verlo cuando se publicó; utilizaba una nueva constante de precesión que él mismo derivó ^{[ 7 ]} y que la IAU adoptó en 1976. ^{[ 1 ]}

Fricke hizo importantes contribuciones para el establecimiento del Observatorio Europeo Austral en 1962 y del Instituto Max Planck de Astronomía ( Max-Planck-Institut für Astronomie ) en Heidelberg, con su observatorio en Calar Alto , España. ^{[ 1 ]}

Durante su servicio militar, Fricke estudió métodos de cifrado alemanes e ideó otros nuevos. ^{[ 2 ]}

La tarea inicial de Fricke fue trabajar en la resolución del sistema de doble parada, NS 42, con nombre en clave Double Playfair ( Doppelkastenschlüssel ). ^{[ 2 ]} El Ejército , la Fuerza Aérea y la Policía utilizaron el sistema Double Playfair como cifrado manual de grado medio en la Segunda Guerra Mundial. El sistema Playfair TS 42 de parada simple ya había sido descifrado en ese momento si había más de 3000 letras de tráfico al día. Después de un año de trabajo, resolvieron el problema utilizando frecuencias de bigramas verticales . Como el texto estaba escrito en líneas dobles de 17 o 21 y las sustituciones se tomaban verticalmente, no se podían utilizar las frecuencias de bigramas del texto plano. Las frecuencias combinadas de pares de letras individuales mostraron una caída pronunciada después de los tres valores más altos, EE, EN y NE (los dos últimos tenían la misma frecuencia). De una longitud de texto de 10000, solo pudieron colocar los tres valores inicialmente. Se realizaron análisis de frecuencia (conteos de Hollerith ) en mensajes de la Guerra de Polonia , pero como estos eran de naturaleza estereotipada, las palabras solo se podían adivinar después de crear dígrafos de alta frecuencia (es decir, pares de letras). El uso de este método permitió recuperar más pares y adivinar palabras. Sin embargo, la solución nunca se utilizó, ya que, aunque creían que 3000 letras serían suficientes para descifrar un mensaje, el Ejército nunca les informó sobre el volumen real de tráfico, por lo que el sistema continuó en uso. ^{[ 2 ]}

Por esa misma época, trabajó en la máquina de cifrado francesa C36 con orejetas fijas, diseñada por Boris Hagelin , que se resolvió mediante el uso de claves de cifrado . Posteriormente, supo por otros que las claves de cifrado ya no eran necesarias. ^{[ 2 ]}

El jefe de su sección en OKH/Chi (Oficina de Cifrado del Ejército) era Hans Pietsch , quien dirigía a ocho matemáticos en el grupo. Permaneció allí hasta el 1 de noviembre de 1944, cuando fue transferido a OKW/Chi . En ese momento, la Inspección 7 tenía prohibido crear nuevos sistemas, lo cual estaba estrictamente restringido a OKW/Chi. ^{[ 2 ]} En OKW/Chi, el Dr. Fricke dirigió la Sección IIb de Chi II (Grupo 2), el grupo principal que administraba los servicios de interceptación de OKW/Chi. La Sección IIb, que desarrollaba sistemas de código y cifrado alemanes (camuflaje, códigos y cifrados, y secreto telefónico) y también asesoraba sobre la producción de claves y la supervisión de la producción, tenía una plantilla de 14 personas. La oficina de cifrado de OKW/Chi era una organización estrictamente militar.

En 1942, desarrolló el libro de códigos ( Schlüsseltafel ) para tablas de cifrado de códigos de campo de 3 letras. Antes de eso, se usaban sin cifrado . Se introdujeron tablas de sustitución trigráficas que cambiaban diariamente , inicialmente hechas por máquinas Hollerith. En su entrevista con TICOM, afirmó que había dos mazos maestros de 500 tarjetas cada uno, con un trigrafo en cada tarjeta. Hacia el final de la guerra, la sección de máquinas Hollerith se trasladó a Weimar , por lo que Walter Fricke le dijo al impresor que hiciera un conjunto de caracteres de tres letras correspondientes a los grupos de códigos, que se llamaban Logotypen . El impresor tenía los valores del código en blanco en orden alfabético en un formulario, con espacios en blanco para los valores cifrados. Se le dijo que extrajera dos logotipos del lote mixto y colocara el segundo frente al valor en blanco que era igual al primero. Este procedimiento se repetía hasta que se creaba la tabla recíproca. También tuvo el efecto de permitir que los trabajadores no capacitados cometieran menos errores. ^{[ 2 ]}

A continuación, diseñó y desarrolló el cifrado manual de clave raster ( Rasterschluessel 44 ), que reemplazaría al cifrado doble Playfair . Se realizó un estudio sobre el cifrado raster británico Cysquare , creado por John Tiltman en 1941. El cifrado Cysquare había sido sustraído de Gran Bretaña cuando el Afrika Korps de Rommel invadió unidades británicas y capturó el Cysquare ^{[ 8 ]} y blocs con sus manuales de instrucciones. Fricke lo consideró excelente, un cifrado manual muy seguro y práctico, pero desconocía si había sido descifrado, dado que los ingleses utilizaban 40 letras y un gran número de abreviaturas. Sabía que si las fuerzas alemanas utilizaban el cifrado tal como estaba, pronto se descifraría debido a la mayor longitud de los mensajes. ^{[ 2 ]} Para poder utilizar mensajes más largos, se crearon 26 filas, de las cuales 24 se utilizaban simultáneamente. El requisito era elegir todos los rasters de un campo sistemáticamente construido y satisfacer simultáneamente los siguientes requisitos:

• Todas las imágenes rasterizadas deben tener un número fijo de columnas con 20 celdas blancas, un número fijo con 18, y así sucesivamente.
• La presencia de glóbulos blancos adyacentes verticalmente debe reducirse al mínimo.
• Y cuando no se produjeran, la distancia entre ellos no debía ser inferior a ocho ni superior a doce glóbulos blancos.

Estas condiciones eran difíciles de lograr, ya que tan pronto como se cumplía un requisito, los demás fallaban. El propósito de fabricarlos todos a partir del mismo campo era evitar casos especiales. Sin embargo, finalmente se requirió que se fabricaran a partir de 20 a 40 campos maestros. En cuanto al cambio de claves, se le proporcionaron a la impresora tiras de plomo con el patrón de cada una de las 36 filas, de las cuales se eligieron 24 para cada trama. La longitud mínima del mensaje se estableció inicialmente en 60 caracteres, pero el ejército la redujo a 45 después de cierto uso. ^{[ 2 ]} Fricke preguntó a los interrogadores de TICOM

Si alguna vez se resolvió el cifrado, porque estaba convencido de que si se usaba correctamente sería indescifrable, pero nunca supieron si se cometieron errores que lo hicieran soluble. Respondieron que les sería imposible darle una respuesta. Fricke afirmó que siempre quisieron trabajar con su propio tráfico como lo harían con material extranjero, pero nunca se les permitió. Nunca entendió cómo el ejército usaba realmente el cifrado y nunca vio ningún tráfico real. ^{[ 2 ]} Cuando solicitaron tráfico real, se les ofrecieron mensajes especialmente preparados, uno de los cuales decía:

Estamos en Berlín y vemos a la infantería polaca descendiendo por la Frankfurter Allee .

Reflexionaron sobre el hecho de que el trabajo realizado con los sistemas rusos demostraba que estos sistemas eran seguros si se utilizaban correctamente, pero si los criptógrafos de Moscú pudieran ver cómo se utilizaban, estarían muy descontentos.

• Premio Jules Janssen de la Société astronomique de France en 1974
• Premio Dirk Brouwer de la Sociedad Astronómica Estadounidense en la División de Astronomía Dinámica en 1982.
• Orden del Mérito de la República Federal de Alemania (Primera Clase) ( Verdienstkreuz ) en 1981
• Miembro de la Academia de Ciencias Leopoldina de Halle, Alemania.
• Miembro asociado de la Real Sociedad Astronómica
• Miembro honorario de la División de Astronomía Dinámica de la Sociedad Astronómica Americana.
• Miembro de la Academia de Ciencias de Heidelberg , Milán , Viena y Moscú.
• Miembro externo del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg.
• Miembro extranjero de la Oficina de Longitudes en París
• Doctorado honoris causa en Filosofía por la Universidad de Tesalónica en 1968.

Partes de este artículo se han extraído del documento de TICOM :

• "Interrogatorio I-20 de TICOM al Sonderführer Dr. Fricke de OKW/CHI (anteriormente de OKH/CHI), 28 de junio de 1945" (PDF) . TICOM . Consultado el 4 de febrero de 2017 .

• Criptoanálisis de Double Playfair .