Colossus: o computador secreto que nasceu em 1944

Em Bletchley Park, durante a Segunda Guerra Mundial, uma máquina de válvulas eletrónicas lia mensagens perfuradas em fita de papel a uma velocidade assombrosa para a época. Chamava-se Colossus e ajudou os britânicos a encontrar as configurações de uma cifra usada pelo alto comando alemão. A sua história permaneceu secreta durante décadas.

Não era um computador como aquele que temos hoje no bolso. Tinha uma missão específica, ocupava uma sala e era configurado à mão. Mas, ao combinar eletrónica, informação digital e uma forma de programação, abriu uma janela para o futuro da computação.

O problema escondido nas mensagens

A Alemanha usava a máquina Lorenz para proteger comunicações de teleimpressora entre comandos militares. A mensagem era transformada por um mecanismo de rodas antes de ser transmitida por rádio. Os britânicos intercetavam os sinais, mas receber uma mensagem não significava conseguir lê-la.

O desafio era descobrir as configurações usadas na cifra. Em 1941, um erro operacional alemão — o reenvio de uma mensagem com a mesma configuração — deu ao criptanalista John Tiltman uma oportunidade preciosa. A partir desse trabalho, o matemático Bill Tutte deduziu aspetos fundamentais da estrutura da Lorenz sem ter a máquina alemã diante de si.

Era um feito intelectual extraordinário. Mas transformar uma descoberta em informações úteis, enquanto a guerra avançava, exigia também rapidez. A equipa de Max Newman procurou automatizar parte do trabalho estatístico. Uma máquina anterior, a Heath Robinson, comparava fitas de papel, mas mantê-las sincronizadas era difícil.

Uma Lorenz SZ42 e uma teleimpressora, em exposição no museu. Farai Gandiya · CC0

A aposta de Tommy Flowers

O engenheiro Tommy Flowers trabalhava nos laboratórios dos correios britânicos e conhecia a eletrónica das centrais telefónicas. Em vez de tentar resolver o problema apenas com mecanismos, liderou a construção de uma máquina que usava válvulas eletrónicas para executar operações lógicas a grande velocidade.

As válvulas eram componentes de vidro que controlavam sinais elétricos, antepassados dos transístores que hoje se contam aos milhares de milhões num chip. O Mark II do Colossus usava cerca de 2.500 válvulas: uma escala ousada para a época.

O primeiro Colossus, o Mark I, foi instalado em Bletchley Park e estava operacional no início de fevereiro de 1944. Uma versão melhorada, o Mark II, surgiu ainda nesse ano. Segundo o GCHQ, foram construídas dez máquinas; no fim da guerra, oito foram desmontadas e duas ficaram ao serviço da própria organização.

Luz através de papel

A mensagem intercetada era registada numa fita perfurada, cujos orifícios representavam dados. A fita corria em circuito fechado perante um leitor fotoelétrico: a luz passava pelos furos e era convertida em sinais elétricos que a máquina podia processar.

O Mark II conseguia ler cerca de 5.000 caracteres por segundo, segundo o National Museum of Computing. Não era a velocidade de uma ligação à internet moderna nem uma medida diretamente comparável à de um processador atual: descreve a leitura da fita numa máquina concebida para um problema muito específico.

O leitor de fita da reconstrução do Colossus. TedColes · CC BY-SA 3.0

A outra parte do problema era produzida eletronicamente. Em vez de depender de uma segunda fita para representar padrões da cifra, o Colossus gerava sinais internos e comparava-os com a mensagem. As operações lógicas e as contagens ajudavam os especialistas a identificar configurações prováveis das rodas da Lorenz.

O resultado não era um botão mágico que devolvia automaticamente qualquer mensagem alemã em linguagem corrente. O Colossus acelerava uma etapa essencial de um processo mais amplo, em que intercetadores, operadores, criptanalistas e linguistas tinham funções diferentes. A leitura final dependia também desse trabalho humano.

Programável, mas não como hoje

Os operadores alteravam as operações através de ligações e interruptores. Isso permitia configurar testes diferentes, mas dentro das possibilidades previstas na própria máquina. Não se tratava de instalar uma aplicação ou carregar um programa geral na memória.

A distinção é importante. O Colossus era eletrónico, digital e programável num sentido limitado; era também uma máquina especializada em criptoanálise. Os computadores de programa armazenado que viriam depois passaram a guardar instruções numa memória, permitindo uma flexibilidade de utilização muito maior.

O National Museum of Computing aponta o Manchester Baby, de 1948, como um marco posterior dessa arquitetura. Chamar ao Colossus simplesmente «o primeiro computador» apaga as diferenças entre máquinas anteriores e posteriores; explicar o que tinha de novo faz-lhe mais justiça.

Uma equipa, não um inventor isolado

Flowers e a sua equipa construíram a máquina. Newman liderou o trabalho de mecanização da análise; Tutte ajudou a revelar a lógica da cifra; Tiltman e muitos outros abriram caminho. As mulheres que operaram as máquinas, incluindo elementos do serviço naval feminino britânico, também fizeram parte de um esforço coletivo cujo alcance só seria reconhecido muito mais tarde.

Os resultados alimentaram informações militares aliadas, nomeadamente antes do desembarque na Normandia. É difícil, porém, atribuir a uma única máquina ou a uma única fonte de informações uma medida exata do tempo que a guerra teria durado sem ela.

Uma homenagem a Alan Turing

Alan Turing merece um lugar nesta história, mas não por uma autoria que não foi sua. O seu trabalho em Bletchley Park esteve especialmente ligado à Enigma e à máquina eletromecânica Bombe; Flowers liderou a construção do Colossus. Os percursos cruzaram-se: segundo o GCHQ, Turing apresentou Flowers a Newman.

Matemático de imaginação rara, Turing ajudou a formular ideias fundamentais sobre o que uma máquina pode calcular. O seu contributo não cabe apenas numa história de guerra: pertence também à história da ciência e da forma como pensamos os limites do conhecimento.

Em 1952, foi condenado por atividade homossexual, então criminalizada no Reino Unido, e sujeito a tratamento hormonal. Recebeu um perdão real póstumo em 2013. A homenagem ao seu génio não deve apagar a injustiça que sofreu — nem fazer esquecer as muitas outras pessoas perseguidas pela mesma legislação.

Alan Turing, num retrato de 1951. Elliott & Fry · domínio público

O segredo e o regresso

Durante anos, o segredo de Estado impediu que o Colossus ocupasse o seu lugar na história pública da computação. O National Museum of Computing situa em 1975 a desclassificação das primeiras informações; a divulgação foi gradual, e documentos e imagens continuaram a surgir mais tarde.

Na década de 1990, Tony Sale e uma equipa iniciaram a reconstrução de um Mark II a partir de documentação fragmentária, fotografias e memórias. O resultado pode hoje ser visto no National Museum of Computing, em Bletchley Park: uma reconstrução, não uma das máquinas originais.

O Colossus nasceu para uma guerra e para uma tarefa que exigia sigilo. A sua herança é mais vasta: mostrou que circuitos eletrónicos podiam transformar torrentes de símbolos em resultados úteis, e que uma ideia matemática, por mais brilhante que fosse, ganhava outra dimensão quando engenheiros e operadores conseguiam pô-la a trabalhar.