KOMMENTAR: Ernst Sejersted Selmer

Datapioneren Ernst Selmer gjorde Norge til en stormakt innen kryptering

Har fått et norsk forskningsenter oppkalt etter seg.

Kryptologi er vitenskapen om sikre kommunikasjonssystemer.
Kryptologi er vitenskapen om sikre kommunikasjonssystemer. (Illustrasjon: Colourbox)

Har fått et norsk forskningsenter oppkalt etter seg.

  • Sikkerhet
Kjell Stordahl
Kjell Stordahl er pensjonert statistiker som i mange år var ansatt i Telenor. Han er sønn av Nils Berge Stordahl, som er nevnt i kronikken. Foto: Privat

Ernst Sejersted Selmer er en norsk datapioner som er lite kjent. Han var en av de første nordmenn som på starten av 1950-tallet var med på utviklingen datamaskiner. Dette ble muliggjort ved universitetene Princeton og Berkeley, der han bidro i utviklingen av nye datamaskiner.

Ved Institute for Advanced Study i Princeton University fikk han anledning til å bruke John von Neumans datamaskin. Det var her han, som én av få, identifiserte en matematisk gruppe, og den ble kalt Selmergruppen. 

Selmer er mest kjent som tallteoretiker. Han er også den som har utviklet modellen for fastsettingen av våre personnummer. Men han er også kjent som en fremragende kryptolog. Parallelt med å være professor ved Universitetet i Bergen, har han gjort banebrytende arbeid på krypteringsmetoder. Dette ble gjort som konsulent for chiffer-/kryptoavdelingen i sikkerhetstjenesten i Forsvaret. Det førte til at Norge ble en NATO-stormakt på krypteringsfeltet.

Bakgrunn

Professor Ernst Sejersted Selmer ble født 20. februar 1920 og døde 8. november 2006. Hans far var professor Ernst Westerlund Selmer og mor Ella Selmer født Sejersted.

Selmer viste tidlig sitt matematiske talent. I 1938 vant han kronprins Olavs matematikkpris for gymnasiaster. I 1942-43, mens han var på Oslo universitet, publiserte han åtte artikler om primtall. Han knyttet i studietiden nær kontakt med Nils Berge Stordahl – et nært vennskap som holdt seg så lenge de levde.

Selmer skriver: «In 1946, Stordahl became head of the chipher office, a position he held until 1983. He died much too early, in 1984. I always consider him my best friend.»

I 1943 stengte tyskerne universitetet og Selmer flyktet til Sverige. Der møtte han igjen Nils Berge Stordahl, som da arbeidet ved den norske legasjonen, og som sørget for at Selmer fikk tilstrekkelig i opplæring i kryptoanalyser. Våren 1944 ble Selmer sendt til London. Der fikk han det tekniske ansvaret for alle norske militære og sivile chiffermaskiner.

Etter krigen

1946 ble Selmer universitetslektor ved Universitetet i Oslo. Samme år ble han engasjert som konsulent ved Chifferavdelingen i Forsvarets Sikkerhetstjeneste.

Arbeidet var taushetsbelagt, og på universitet var dette i mange tiår lite kjent, skriver Hans Morten Synstnes i sin bok «Den innerste sirkel. Den militære Sikkerhetstjenesten 1945 -2002» (side 179–180, utgitt 2016) og Ph. d.-avhandling i historie (med samme navn) ved Universitet i Oslo i 2015 (side 240–242).

Portrettbilde av Ernst Sejersted Selmer.
Ernst Sejersted Selmer. Foto: Universitetet i Bergen

I vårsemesteret 1949 var Ernst Sejersted Selmer i Cambridge. Her samarbeidet han med den senere så berømte tallteoretiker J.W.S. Cassels. Cassels oppdaget en matematisk gruppe som var implisitt i Selmers beregninger, og den kalte han Selmergruppen. Tidligere hadde bare store norske matematikere som Nils Henrik Abel, Ludvig Sylow og Sophus Lie fått matematiske grupper oppkalt etter seg.

Selmer mottok Rockefeller Foundation Fellowship for 1951-52 som besøkende forsker først ved Institute for Advanced Study (IAS), Princeton University, og senere ved Berkeley University. Ved Princeton University fikk han som ung universitetslektor anledning til å treffe og omgås stjerner som von Neuman, Einstein og Oppenheimer, samt vår egen stjerne Atle Selberg.

En norsk datapioner

Utenlandsoppholdet ble av særlig stor betydning for Ernst Sejersted Selmer. Han fikk anledning til å bruke elektroniske datamaskiner og innså raskt styrken ved dette revolusjonerende verktøyet. Ved Institute for Advanced Study, Princeton University, brukte han en datamaskin som var konstruert av John von Neuman. Men ikke nok med det, han fikk også mulighet til å være med på videreutviklingen av datamaskiner.

I 1951 ble Selmer innleid av Consolidated Engineering Consultants (CEC) for å designe mye av logikken til deres datamaskin Datatron, som senere fikk navnet Burroughs.

I minnetalen om Ernst Sejersted Selmer 7. juli 2007 sier professor emeritus Helge Tverberg: «Det kan nevnes at Selmer på den tiden konstruerte, alene, en datamaskin, som under navnet Burroughs 205 var den eneste alvorlige konkurrent til IBM 650 i slutten av 1950-årene».

Selmer hadde også et opphold ved Berkeley University. Her bidro han til konstruksjonen av Paul Mortons datamaskin CALDIC. I et «Verdt å vite»-intervju, sendt på NRK P2 den 23. mars 2001, fortalte Selmer at han var den første som direkte fikk igjennom et program feilfritt på von Neumans maskin.

«Det svarer seg ikke å bygge maskiner selv»

I perioden 1950 – 1954 ble Norges første elektroniske datamaskin utviklet under ledelse av Thomas Hysing. Maskinen var ustabil den første tiden. Den fikk aldri noe stort anvendelsesområde da kapasiteten var for dårlig. Det pågikk derfor diskusjoner om anskaffelse eller utvikling av ny norsk datamaskin.

Ernst Selmer deltok i diskusjonene om å utvikle en ny norsk datamaskin. Han hadde gjennom sitt opphold i USA opparbeidet solid kunnskap om datamaskiner da han hadde vært med i utviklingsfasen for flere datamaskiner. Han hadde også kunnskap om markedsutviklingen og innsikt i hva som krevdes for å utvikle en datamaskin.

Ernst Selmer uttrykte da det som ble retningsgivende for den norske diskusjonen: 

«Det svarer seg ikke å bygge maskiner selv. Den perioden er over. I dag er det en velutviklet industri både i England og USA.» 

Istedenfor å utvikle datamaskiner selv, valgte norske bedrifter og universiteter en periode å kjøpe datamaskiner. Dette beskrives av Drude Berntsen i «The pioneer era in Norwegian computing».

Etter mange år kom det imidlertid en ny norsk oppsving med datamaskinen Nord1 fra Norsk Data.

Forsvaret bestilte og anskaffet egen datamaskin

Ernst Selmer overbeviste så leder for Chifferavdelingen i Forsvarets Sikkerhetstjeneste, Nils Berge Stordahl, om nødvendigheten av å skaffe en elektronisk datamaskin. Historien om anskaffelse av datamaskinen Frederic, som på den tiden ble den sterkeste og mest avanserte datamaskinen i Vest-Europa, er beskrevet i denne kronikken.

Frederic var i aktiv bruk i 7 år.

Les også: «Frederic» var Vest-Europas kraftigste datamaskin, og den var norskeid

Kryptoanalyser

Ernst Sejersted Selmer gir i sitt foredrag på EUROCRYPT’93 oversikt over det han har bidratt med på kryptofeltet. Det startet med bistand til kryptering av hemmelige meldinger for motstandsbevegelsen mens han var student, i samarbeid med Nils Berge Stordahl. Det ble brukt ulike former for transponering av bokstaver. Etter hvert, da Selmer kom til Stockholm, fikk han tilgang til de svenskproduserte Hagelin-maskinene. Etter analyser knekket han kryptosystemet.

Han kunne selvsagt ikke publisere disse analysene, men flere tiår senere har andre offentliggjort dem. Samtidig sørget han for omprogrammering av maskinene. Ut fra tyske arkiver etter krigen ser det ikke ut til at de omprogrammerte Hagelin-maskinene ble knekket av tyskerne.

I Chifferavdelingen

Selmers første oppgave som innleid konsulent i Chifferavdelingen i 1946 var å etablere sikker kommunikasjon ved bruk av tyske Siemens-produserte G-schriebers (teleprintere) som inneholdt krypterings- og dekrypteringsfunksjoner.

Lenge benyttet Chifferavdelingen regnemaskiner utviklet av Selmer og Finn Didriksen til kryptoanalyser, men disse dekket på langt nær ikke behovet. Som beskrevet, anskaffet Chifferavdelingen en ny avansert datamaskin til sine kryptoanalyser i 1957.

Fremveksten av digital elektronikk medførte at rotorbaserte chiffermaskiner ble erstattet av datamaskiner som moderne kryptomaskiner basert på det binære tallsystemet.

I 1957 ble Selmer utnevnt til professor i ren matematikk ved Universitetet i Bergen. Han begynte med å analysere lineære skiftregistre for chiffersystemer, som ifølge Synstnes ble utpekt som sentralt i fremtidens kryptoutrustning.

I front for utvikling også av norske krypteringsmaskiner

Selmer var toneangivende i denne utviklingen. Den avanserte kryptoutviklingen ga utviklingsmuligheter for norsk industri som i en årrekke produserte krypteringsmaskiner, ikke bare for Norge, men også til bruk og salg for medlemsland i NATO.

Særlig Standard Telefon og Kabel (STK) og Lehmkuhl Elektronikk produserte norske krypteringsmaskiner.

Hotline mellom Kreml og Washington

Etter Cubakrisen i 1962 ble der besluttet at det skulle opprettes en hotline mellom Kreml og Washington. Valget falt ifølge Synstnes på det norskutviklede krypteringsutstyret ETCRRM II (Electronic Teleprinter Cryptographic Regenerative Repeater Mixer) fra STK. Den første skarpe melding ble sendt om attentatet mot Kennedy.

Banebrytende krypteringsarbeid for National Security Agency

På oppdrag fra Chifferavdelingen utarbeidet Selmer på 1960-tallet et teoretisk grunnlag for lineære skiftregistersekvenser. Han utviklet en viktig del av dette forskningsarbeidet under et sabbatsår ved Cambridge University, Storbritannia, i 1964-65. Selmers avanserte forskning kom ifølge Synstnes også til å danne et grunnlag for National Security Agencys (NSA) arbeid med å utvikle moderne kryptomaskiner.

Fra innvielsen av UNIVAC 1110-maskinen til Universitetet i Bergen i 1973. Sittende ved terminalen Magne Lerheim, stående bak: Ernst Selmer og Kåre Bjørnenak.
Ernst Sejersted Selmer var tilstede ved innvielsen av UNIVAC 1110-maskinen til Universitetet i Bergen i 1973. Her står han bak til venstre, ved siden av Kåre Bjørnenak. Magne Lerheim sitter ved terminalen. Foto: Universitetet i Bergen

Selmers pionerarbeid innenfor skiftregisterteori ble fulgt opp av yngre, norske matematikere. Norskutviklet matematisk teori ble ifølge Synstnes snart et viktig bidrag til moderniseringen av kryptoalgoritmer i NATO og NSA. Tidlig på 1970-tallet utviklet Kjell Kjeldsen og Ben Johnsen det teoretiske grunnlaget for kobling av lineære skiftregistre i nettverk.

Norge, en NATO-stormakt innen kryptologi

Synstnes trekker frem at Norge arbeidet seg opp til å bli en NATO-stormakt i kryptologi. En av årsakene til Norges enestående stilling skyldtes Ernst Selmers banebrytende kryptologiutvikling.

I tillegg skyldtes det Nils Berge Stordahl, som var entreprenøren og utvikleren i samarbeidet mellom sikkerhetstjenesten Forsvaret, akademia og industrien.

Annet vitenskapelig arbeide

Ernst Sejersted Selmer sluttførte i 1951 sin doktoravhandling om Diofantiske likninger.

I 1956 studerte Selmer spesielle polynomer med henblikk på faktorisering av polynomer med heltallige koeffisienter. Polynomene har senere fått navnet Selmers polynomer.

I Cambridge gikk han inn på et annet område: Lineær rekursjon og periodiske følger. Han hadde i 1956-57 etablerte et samarbeid med den amerikanske matematikeren Solomon Wolf Golomb. Ifølge Synstnes dannet deres arbeider i flere tiår grunnlaget for amerikansk og alliert kryptologi. Den interessante matematikken ga også grunnlag for norsk forskning.

Selmersenteret

I 2003 etablerte Universitet i Bergen Selmersenteret til minne om Ernst Sejersted Selmer og hans arbeider, og med professor Tor Helleseth som leder. Enheten er ledende på kodeteori og kryptografi på den internasjonale forskningsarenaen, men røttene her går 60 år tilbake.

Personnummer i Norge

Selmer er også kjent for utviklingen av våre personnummer på 1960-tallet. Ved å benytte spesielle matematiske sjekknummer konstruere han de to siste sifrene i personnummeret, som gjør at ombytting av tallene eller andre feil blir avslørt.

Fra midt på 1970-tallet kom han inn på et nytt felt: kombinatorisk additiv tallteori der han gjorde flere arbeider.

Statens råd for bruk av EDB

I 25 år fra 1954 til 1978 var han redaksjonssekretær i Nordisk Matematisk Tidsskrift. I kraft av sin brede erfaring med utvikling av datamaskiner, var han i mange år medlem av Statens råd for bruk av EDB, styremedlem i Norsk Regnesentral og en sentral person for innføring av undervisning i og bruk av EDB.

Selmer var i årene 1960-1968 prodekanus og dekanus ved det matematisk naturvitenskapelige fakultet ved Universitetet i Bergen, kun avbrutt av et sabbatsår ved Cambridge University.

Selmergrupper og Fermats siste teorem

Pierre de Fermat er kjent som en av grunnleggerne av sannsynlighetsteorien. I 1637 skrev han ned det som er benevnt som Fermats siste teorem. Frem til 1995 – altså i løpet av en periode på 358 år – prøvde de skarpeste matematikere i verden å bevise dette teoremet uten å lykkes.

I 1993 viste Andrew Wiles sitt bevis om Fermats siste sats på en konferanse i Cambridge. Uheldigvis var det et hull i beviset, men Andrew Wiles lyktes å fullføre det komplette beviset noe senere. Sentralt i beviset var hans bruk av Selmergrupper. Andrew Wiles ble i 2016 tildelt Abelprisen.

Ernst Sejersted Selmer ble for sin vitenskapelige innsats i 1983 tildelt St. Olavs orden, ridder av 1. klasse, og han ble medlem av Det Norske Vitenskapsakademi og Vitenskabsselskapet i Trondheim.

Les også: Ruster opp satsingen på IT-sikkerhet. Fremover vil studentene møte to av verdens fremste eksperter i gangene (Digi ekstra)

Kommentarer (7)

Kommentarer (7)
Til toppen