Enigma 104

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Por Román Ceano

A diferencia de muchos de los otros trastos arrumbados en un rincón, la máquina Robinson atraía toda la atención y era la estrella de la temporada. Dos equipos de ingenieros participaban en el montaje. El somier y los circuitos de lectura habían sido fabricados en el centro de investigación del Departamento de Correos (Post Office) en Dollis Hill mientras el contador era una pieza de alta tecnología manufacturada en la Institución para la Investigación en Telecomunicaciones (TRE por sus siglas en inglés), el departamento ultrasecreto encargado del desarrollo del radar .

La parte del proyecto encargada a Dollis Hill había sido llevada a término por Frank Morrell al que posteriormente se sumó su colega Tommy Flowers. Mientras que Morrell era un experto en teletipos con gran experiencia en lectores de cintas de papel perforado, este último era un experto en conmutadores biestables

Flowers era un viejo conocido de BP porque unos meses antes había protagonizado un episodio muy desagradable. En la desesperación causada por la aparición de la Enigma de cuatro ruedas, Travis y Welchman habían llamado a todas las puertas en busca de una solución. Además de a su proveedor habitual -la BTM de Doc Keen- habían pedido propuestas técnicas precisamente a los dos centros de investigación que luego fabricarían las diversas partes de la Robinson, es decir Dollis Hill y el TRE. Estos habían encargado la redacción de sus proyectos a Flowers y Charles E. Wynn-Williams respectivamente. Mientras el del segundo fue autorizado por BP a pasar a la fase de prototipo, el del primero fue rechazado categóricamente.

Flowers al igual que muchos otros participantes en la operación Ultra, era una persona difícil porque consideraba que su gran preparación intelectual y su excepcional know-how, le autorizaban a dictar a los demás lo que debían hacer. Hijo de un albañil de los suburbios de Londres, había conseguido los títulos de ingeniero en electricidad e ingeniero mecánico a base de becas y muchas noches de insomnio. Su inteligencia y su capacidad de abstracción fuera de lo común habían atraído la atención del Departamento de Correos, que estaba captando jóvenes talentos para su centro de investigación en Dollis Hill. Este departamento había extendido su ámbito de actuación primero al telégrafo, luego al telégrafo sin hilos, después a la radio y ahora pretendía montar una red a gran escala de teléfono y otra similar de teletipo, para lo que se requería desarrollar tecnología punta.

Poco después de su contratación en 1930, Flowers solucionó un problema que había paralizado la instalación de centralitas automáticas. Los pulsos utilizados para enrutar la llamada –generados al discar- no viajaban bien por las líneas y limitaban la distancia máxima entre centralitas. Haciendo un uso pionero de las válvulas electrónicas, Flowers construyó un prototipo para modular los pulsos a una frecuencia en la que viajaban la misma distancia que la voz. Las empresas estadounidenses estaban implementando la misma solución pero el desarrollo de Flowers fue independiente.

Tras este espectacular debut en el centro de investigación, Flowers pasó a trabajar con relés electromecánicos. Con ellos se construían las centralitas automáticas, montándolos de forma que realizaran tareas de enrutado muy complejas. Flowers quedó fascinado al darse cuenta que se podían diseñar circuitos que fueran la transposición física de un álgebra booleana y que estos podían ser optimizados con las mismas técnicas con las que se depura un razonamiento.

Cuando Welchman contactó con él, Flowers estaba pensando en construir circuitos lógicos utilizando válvulas en lugar de relés. Él había sido la primera persona fuera de EEUU en darse cuenta que estas podían ser usadas como dispositivos biestables y que en ese papel resultaban mil veces más rápidas que los relés.

Utilizar masivamente válvulas tenía dos problemas. El primero era que como cada una consumía mucha energía, para agrupar miles de ellas se requerían enormes potencias. La creación de redes eléctricas que alimentaban países enteros había familiarizado a los ingenieros con las particularidades de conmutar y conducir electricidad a grandes voltajes. La experiencia desaconsejaba crear circuitos intrincados con múltiples conmutaciones porque se generarían todo tipo de extraños fenómenos electromagnéticos como cortocircuitos a través de la atmósfera, saltos a tierra (o al operador) y poderosos campos que distorsionarían el funcionamiento.

Incluso si se lograra manufacturar componentes capaces de trabajar a esos niveles de potencia, quedaría el problema de cómo disipar el calor generado. Cualquier mínima compactación de los circuitos, causaría acumulaciones de calor que requerirían una compleja refrigeración por serpentines.

El segundo problema era que las válvulas tenían un tiempo medio entre errores muy corto. La lógica decía que si se instalaban pocas, eso no era un gran problema pero que si se acumulaban cientos o miles, se estaría asegurando que siempre habría una fallando, por lo que el sistema entero estaría más tiempo en mantenimiento que funcionando.

Flowers había descubierto que en realidad las válvulas no fallaban tanto como se decía. Gracias a su familiaridad con ellas sabía que la inmensa mayoría de desgaste lo sufrían cuando eran activadas. Si las válvulas eran utilizadas como amplificadores o moduladores –su uso más común-, las fluctuaciones de la señal hacían que muy a menudo sufrieran procesos análogos a la activación. Pero si eran utilizadas como dispositivos biestables podían ser alimentadas de forma continua y en esas condiciones eran extremadamente fiables, superando incluso a los relés electromecánicos.

El sueño de Flowers era crear una centralita telefónica automática basada en válvulas capaz de enrutar todas las llamadas de una metrópolis como Londres o Nueva York. Creía firmemente que los problemas eléctricos podían ser solventados y que la combinación de la electrónica ultra-rápida y la lógica binaria abría la puerta de un nuevo mundo cuyas posibilidades sólo estaban atisbando.

No es extraño que cuando Welchman contactó con Flowers y le explicó su problema con las Enigmas de cuatro ruedas, este se ofreciese a construir un equipo sin partes móviles que hiciera un uso masivo de válvulas montadas sobre circuitos que reprodujeran las operaciones de un álgebra booleana. Welchman rechazó la idea como impracticable y le dijo que había sido convocado como experto en relés electromecánicos. Ante la negativa de Flowers a utilizar esa tecnología, Welchman lo descartó y encargó a los otros dos ingenieros seguir adelante con sus prototipos para una vez construidos ambos, elegir el mejor.

Flowers se enfadó mucho con el rechazo a su proyecto. Consideró que los prejuicios de Welchman contra las válvulas estaban basados en su ignorancia supina sobre el tema. Escribió una carta llena de recriminaciones en la que insinuaba que Doc Keen y su empresa BTM utilizaban tecnologías ya superadas. Logró que la dirección del centro de investigación de Dollis Hill se pusiera de su lado y protestara formalmente por haber quedado fuera de la operación Ultra, que ya en ese momento tenía un gran prestigio, aunque fuera secreto.

Welchman montó en cólera y escribió varios memorándums a Travis para que este los elevara. Describía a Flowers como a un ignorante pretencioso e inflexible. Citaba el hecho cierto de que un experto en válvulas como Wynn-Williams del TRE iba a construir su prototipo contra la Enigma de cuatro ruedas –llamado Cobra- con relés electromecánicos. Era un buen argumento porque en 1931 Wynn-Williams había conseguido fama mundial construyendo con válvulas el contador de partículas utilizado por James Chadwick para descubrir el neutrón. Todos los contadores de válvulas utilizados en investigación nuclear en cualquier parte del mundo derivaban de ese.

Welchman se molestó en viajar hasta Bath, donde estaban las oficinas centrales de aprovisionamiento de la Marina, para insistir que no se le dieran válvulas a Flowers para hacer su prototipo porque haría un mal uso de ellas. El Almirantazgo quedó horrorizado y le aseguró que bajo ningún concepto permitiría usos espurios de las tales “válvulas”, cualquier cosa que fueran y cualesquiera que fueran sus ignorados usos legítimos.

Cuando meses más tarde se encargó a Dollis Hill el somier con los lectores y los circuitos de comparación para la máquina Robinson, se especificó que Flowers no participara y por ello Frank Morrell fue asignado al proyecto. Éste no tenía experiencia en circuitos eléctricos utilizados como sumadores lógicos y cometió el error de no trabajar con voltajes precisos. Los excesos de voltaje se acumulaban y hacían que el resultado fuera incorrecto si se realizaba más de una operación sobre la misma línea.

Aunque Turing no estaba directamente implicado en el proyecto, actuaba como una especie de supervisor por encargo de Travis. Cuando los problemas llegaron a sus oídos, habló con Newman y recomendó que se pidiera la participación inmediata de Flowers. Le dijo que había trabajado con él meses atrás –mucho antes del conflicto con Welchman- en un prototipo para realizar descifrados automáticos de la Enigma convencional.

Aunque el aparato nunca había sido utilizado y debía estar cogiendo polvo en alguna esquina, Turing había quedado muy impresionado por la rapidez con que Flowers entendía los problemas y en como convertía los algoritmos en circuitos casi sobre la marcha. Que la inteligencia y capacidad de abstracción de alguien impresionara a Turing era una buena tarjeta de presentación.

Turing no compartía la prevención general contra las válvulas. Acababa de volver de los EEUU y había presenciado allí el mismo debate. Había trabajado personalmente con válvulas en los laboratorios Bell, por lo que conocía bien tanto los problemas prácticos de su implementación como lo tentadora que resultaba la vertiginosa velocidad de reacción que exhibían, que como se ha dicho era mil veces superior a la de cualquier otro dispositivo biestable. Sobre las dificultades prácticas, Turing había visto en Nueva Yok la velocidad que podía alcanzar el desarrollo tecnológico y se le hacía evidente que se acabaría encontrando una forma de implementar miles de válvulas.

La gestión de Turing con Newman y el prestigio de Flowers en Dollis Hill permitieron a éste entrar finalmente en el proyecto Robinson. Lógicamente, si había abogado por las válvulas para la super-Bomba contra la Enigma de cuatro ruedas, no iba a dejar de hacerlo como solución a los crecientes problemas de desarrollo de la máquina Robinson.

Su primera contribución fue presentar una reforma completa del proyecto para construir un mamotreto que requería más de mil válvulas. Newman rechazó la idea, insistiendo en que el montaje de muchas válvulas tenía asociados unos problemas de ingeniería irresolubles. Aunque concedió que quizás a la larga éstos podrían ser solventados, dijo que la guerra debía lucharse en ese momento con los medios que se tuvieran a mano.

Esta vez Flowers reaccionó con gran circunspección y moderación. Aceptó la negativa con disciplina y se puso a trabajar en el diseño tal como estaba. Localizó rápidamente el problema y rediseñó todos los circuitos para que las ondas fueran cuadradas, trabajando siempre al mismo voltaje. En cierto sentido, Flowers hizo que el aparato pasara a ser menos analógico y más digital.

La dirección del proyecto de la máquina Robinson estaba a cargo de Newman, que había sido su impulsor y quien había diseñado el concepto. No le resultaba para nada una tarea fácil o placentera. En primer lugar la dispersión geográfica de los participantes dificultaba la coordinación del proyecto. Dollis Hill estaba muy cerca de Londres y por tanto casi 80 Km al sur de BP. El TRE se encontraba aún más lejos, en Malvern, 150 Kilómetros al oeste. Newman debía viajar a ambas localizaciones además de a muchos otros lugares para ayudar a conseguir las piezas.

Aunque ambos equipos querían colaborar, no dejaban de ser grupos de personas diferentes que apenas se conocían entre sí. Continuamente realizaban pequeños cambios en el proyecto que obligaban a la otra parte a cambiar también. El problema era que existía una contradicción fundamental en las directivas que se daban a los dos equipos de ingenieros. Por una parte se les pedía que fueran proactivos e implementasen mejoras continuas, pero por otra se les pedía que se ciñeran al diseño original, para evitar que la evolución independiente de cada una a de las partes de la Robinson la hiciera disfuncional durante el montaje. Newman al principio intentó establecer procedimientos para sincronizar los cambios, pero terminó prohibiéndolos para evitar las discusiones interminables a tres bandas. A pesar de eso, durante el montaje en BP apareció más de una incompatibilidad que tuvo que ser resuelta sobre la marcha.

Como sucede con tantos hechos importantes ocurridos en BP, no hay forma de saber la fecha exacta en que la primera máquina Robinson entro en operación rutinaria. Newman remitió un memorándum a Travis a mediados de junio de 1943 confirmando que el montaje había concluido y que ya se había hallado la primera clave. Esto era cierto pero solo hasta cierto punto. En efecto; los primeros días se halló una clave pero ese buen funcionamiento fue una excepción en medio de una pesadilla de fallos, desajustes e incidentes de todo tipo.

El primer día en que se conectó a la corriente eléctrica, un hilo de humo obligó a desconectarla otra vez. El ingeniero Harry Fensom, miembro del equipo de Flowers y asignado a BP de forma permanente descubrió que uno de los resistores estaba sobrecargado. Lo puenteó provisionalmente para que se pudiera proseguir ya que había presentes algunas autoridades –probablemente Travis y quizás Menzies. Al pasar de boca en boca, este incidente se fue magnificando y en la memoria de muchos quedó mezclado con el incendio del benceno, que en realidad pasó semanas después y en otra sala.

Aunque el problema del resistor solo detuvo el funcionamiento unos minutos, resultó ser el primero de una serie interminable. El intento de Newman de saltarse las pruebas de puesta en marcha y poner el equipo en operación directamente, resultó vano porque la ingeniería impuso su ley. Una vez hallada la primera clave y descargada por tanto la presión, hubo que proceder a realizar un montón de ajustes y pequeñas modificaciones.

Mientras se realizaba esta ingeniería de detalle sobre la marcha, se fue haciendo evidente que la Robinson tenía un problema mucho más grave. Las tres piezas de que constaba representaban tres estados de la tecnología de la información separados por décadas de desarrollo, por lo que sus velocidades eran muy diferentes.

El contador manufacturado por Wynn-Williams en el TRE era una pieza de alta tecnología -similar a los que Turing había visto en Nueva York- y podía realizar millones de operaciones por minuto. Los circuitos de comparación de Dollis Hill eran mil veces más lentos ya que trabajaban con relés electromecánicos, pero aún así su velocidad resultaba inalcanzable para el tercer componente: el somier y los lectores de cintas de papel perforado.

Esta tecnología se había desarrollado muchos años atrás para hacer frente a lecturas de 200 caracteres por minuto -que era lo estándar en teletipos. Pronto se vio que aunque la pieza entregada por Dollis Hill podía ir mucho más deprisa que los modelos comerciales, tenía unos techos de velocidad intrínsecos a la tecnología utilizada que resultaban muy llamativos al funcionar en el mismo equipo que los contadores de válvulas del TRE.

La Wrens que debían operar la Robinson quedaron horrorizadas por la dificultad que entrañaba la preparación de cada prueba. La sincronización de las dos tiras de papel perforado (el flujo Chi y el mensaje cifrado) era la base del funcionamiento del método ideado por Tutte. Las cintas contenían números de caracteres primos entre sí y eran por tanto de longitudes diferentes. Para ajustarlas se disponía de unos rodillos móviles de diez centímetros de diámetro que debían ser colocados de forma muy exacta para que se obtuviera la tensión correcta.

Las cintas largas resultaban especialmente difíciles de colocar. Si quedaban un poco flojas perdían la sincronización y si se tensaban demasiado se rompían. Los intentos por hacer que la Robinson funcionará a gran velocidad se centraban en buscar ajustes de tensión de la cinta que lo permitieran. Muchas veces parecía que se había conseguido pero de pronto una de las tiras se convertía en confeti que volaba por toda la habitación. Barrer confeti o encontrarlo en los sitios más inverosímiles se convirtió en una rutina.

Las tiras que no se rompían se degradaban muy rápidamente y los agujeros de tracción en los lados perdían su forma. Se diseñó y construyó sobre la marcha un sistema de tracción completamente original basado en parejas de rodillos que aplicaban la fuerza a toda la anchura de la cinta perforada. Eso permitió incrementar la velocidad de operación pero no indefinidamente ya que la flexibilidad del papel hacía que se deformara con lo que los agujeros perdían su forma circular y se producían errores de lectura. Una de las ideas fue utilizar papel encerado pero la mejora no justificó el engorro. Para desaliento de todos, se determinó que la velocidad de operación segura se situaba entre los 1000 y 2000 caracteres por minuto, dependiendo de la longitud de las cintas y de la habilidad de la operadora.

Para leer las cintas se utilizaban dos juegos de células fotoeléctricas que disponían de siete sensores por cinta, cinco para los caracteres, uno para los agujeros de tracción que se utilizaban como referencia y otro para unos orificios de control situados al principio de las secuencias con los que se contaban las vueltas.

Los sensores –llamados scanners por los ingenieros y operadoras- eran muy sofisticados. Las aberturas en forma de media luna tenían unas lentes especiales que focalizaban la luz convirtiendo la silueta redonda del agujero en un cuadrado de intensidad uniforme. Unos amplificadores modulaban esa tensión, creando las ondas cuadradas que se enviaban a los circuitos comparadores.

Estos scanners habían sido desarrollados para la RAF por el mismo ingeniero de Dollis Hill que había inventado el reloj telefónico parlante. La RAF quería automatizar la recepción en Stanmore de los mensajes enviados por los puestos de observación y había pedido que le fabricaran ese equipo, aunque luego había encontrado más práctico seguir con el sistema verbal (teléfono en vez de teletipo) y lo había desechado.

Los lectores en sí fucionaron de forma impecable desde el primer día pero los amplificadores se saturaban y en caso de leer cinco impulsos iguales, solían dar un sexto aunque no correspondiera. Se implementó un complicado método para controlar ese efecto, preparando las cintas teniéndolo en cuenta. También se encargó un nuevo juego de amplificadores que trabajaran en vacío ya que se adjudicó el error a la tecnología de baja presión de los que se estaban usando.

Una de las cosas que más desesperaban a todo el mundo -y que menos se comentaban con personas externas al equipo- era que que muchas veces la misma prueba con las mismas cintas daba resultados diferentes. Newman estudiaba absorto los diagramas de bloques de los circuitos y luego comprobaba su implementación material dentro de la Robinson.

El origen de estos comportamientos extraños fue localizado en un curioso efecto electromagnético que sucedía aleatoriamente en los circuitos de comparación. De cuando en cuando la fase de la corriente eléctrica cambiaba causando desajustes y desincronizaciones. Nadie sabía porqué sucedía o cómo evitarlo y cundió el desaliento. Flowers sugirió que quizás cambiando la frecuencia se reduciría la probabilidad de cambios de fase. Sorprendentemente, eso no solo redujo el efecto sino que lo eliminó completamente.

A la alegría por haber solucionado el problema se le unió una cierta desazón al constatar todas las variables fuera de control que podían afectar al proyecto. Flowers confesó que no tenía ni idea de porqué se le había ocurrido cambiar la frecuencia y que era tan incapaz como los demás de explicar la relación entre el problema y la solución.

Los scanners estaban conectados a los circuitos de comparación mediante un patch pannel. Al planificar la prueba se asignaban las salidas de los amplificadores a los circuitos que se querían usar. Cada circuito llevaba a cabo una operación lógica y mediante el mismo sistema se podían encadenar varias.

Los resultados eran enviados al contador construido por Wynn-Williams. Éste constaba de dos cuerpos que se alternaban; mientras uno contaba, el otro mostraba en el display los resultados de la vuelta anterior ya que no se tenían memorias que pudieran almacenar el resultado. Las cintas tenían una parte sin agujeros que mientras pasaba por el scanner daba tiempo a la Robinson a resetearse para preparar la siguiente vuelta.

El display era también una fuente de problemas porque cuando las vueltas eran muy cortas la operadora no tenía tiempo de apuntar los resultados. Se había encargado una impresora automática pero funcionaba muy mal y debía ser rediseñada.

Newman y Flowers fueron empujando al equipo de desarrollo a través de todas las dificultades, solventándolas una por una tal como iban siendo aisladas. La presión que sufrían era tremenda porque el anuncio prematuro de la puesta en marcha había creado una gran expectación.

En el campo de batalla, los aliados habían terminado con la bolsa creada por Von Arnim en Tunez, poniendo fin a la presencia del Eje en África. Los supervivientes del Africa Korps eran ahora prisioneros de guerra, que se alimentaban de las enormes montañas de víveres que se habían acumulado por la práctica de interceptar solo los barcos que llevaban combustible o municiones. Pronto serían embarcados hacia el Nuevo Mundo donde pasarían el resto del conflicto haciendo vida de campamento de Boy Scouts.

Currer-Briggs estaba ahora instalado en Bizerta, con sus antenas apuntando a Sicilia. Una mañana recibió la visita de Eisenhower y Alexander que pidieron información sobre las intercepciones más recientes. Cuando les fue comunicado que los alemanes habían desplazado varias unidades desde Sicilia hacia Cerdeña y Grecia se pusieron a dar saltos de alegría. Este comportamiento causó extrañeza y desagrado en Currer-Briggs, que consideró poco apropiado aquel exceso de expresividad.

Hasta muchos años después no supo que lo que había contemplado era la constatación por parte de ambos generales de que la operación Carne Picada había sido un éxito. Un submarino había abandonado un cadáver vestido de oficial inglés frente a la costa de Huelva, que llevaba documentación indicando que la invasión aliada se produciría en Cerdeña y en Grecia simultáneamente.

Se trataba en realidad de un joven vagabundo de Londres que se había suicidado y su cuerpo había sido confiscado por los servicios secretos británicos. La meticulosidad con que se habían tratado todos los detalles era tal que incluso un forense inglés lo habría creído. Llevaba fotos de su supuesta novia, facturas, entradas de teatro en el bolsillo y su nombre falso había sido seleccionado entre los más comunes en su supuesta unidad. Su necrológica apareció en el Times y el consulado de Madrid pagó el entierro en un cementerio onubense. Al igual que con los engaños previos al Segundo Alamein, tener constancia por Ultra del resultado de la operación ayudaba a crear nuevas intoxicaciones en lo que comenzaba a aparecer como una poderosa arma.

El plan que Churchill había impuesto a Roosevelt en Casablanca tenía como siguiente paso la invasión de Sicilia. Todo el alto mando de ambos países tenía su atención fijada en la preparación del desembarco. Además de las escuchas de Enigma se había identificado un enlace Pez entre Roma y Berlín que prometía convertirse en una fuente valiosísima de información. Se denominaba Brema (un pez de agua dulce de la familia de las carpas muy común en Inglaterra) y los mensajes interceptados se acumulaban sin que la Testería pudiera mantener el ritmo. Cada vez más gente estaba pendiente de Newman y “su” máquina.

Varios ingenieros y 16 Wrens trabajaban en la Robinson día y noche. A pesar de varias semanas de trabajo intensivo, los resultados contradictorios y erráticos seguían apareciendo. Tras miles de horas invertidas en comprobaciones y chequeos, Flowers se había convencido que ya no quedaba nada incorrecto en los circuitos o en el resto de partes de la Robinson. El problema debía estar en otra parte, concretamente en la preparación de las pruebas.

Los procedimientos previos incluían la transcripción de las intercepciones, la creación de la secuencia Chi, la deltización de ambas y la preparación de las cintas físicas con sus espacios en blanco y los agujeros de control. Estas tareas se hacían manualmente aunque estaba en preparación un equipo llamado “el Atún de Newman” que debía automatizar algunas. Flowers calculó que si todos ellos se llevaban a cabo con una precisión de 1 en 5000 –una letra mal de cada 5000- la máquina Robinson nunca encontraría ninguna solución. Newman se lanzó a crear protocolos de trabajo que lograran esos niveles de precisión, incluyendo extenuantes comprobaciones tras cada pequeño paso.

El procedimiento completo de descifrado implicaba tanto a la Newmanry y como a la Testería. Estos últimos eran quienes preparaban la secuencias Chi, una vez había hallado la configuración de pins de estas ruedas. Estas secuencias deltizadas se sumaban en la Robinson a intercepciones también deltizadas, para hallar qué posición inicial de las ruedas Chi daba una frecuencia de caracteres más parecida al alemán. La prueba se hacía en varias tandas, empezando por la llamada “1+2” -descrita por Tutte específicamente para su implementación mecánica (explicada en el capítulo 90 de la serie Engima)- y continuando para hallar el resto de ruedas.

Una vez obtenida la posición inicial de las ruedas Chi, el resultado se devolvía a la Testería para que trabajando sobre la secuencia des-chizada, hallaran mediante el método de la palabra probable las posiciones iniciales de las ruedas Psi y las motoras para poder proceder a descifrar el mensaje completo.

A mediados de julio la máquina Robinson entró realmente en operación. Aunque sin llegar a cumplir las expectativas creadas durante su concepción, la Robinson acortaba de forma extraordinaria el tiempo necesario para hallar la posición inicial de las ruedas Chi e hizo innecesarios los laboriosos e impredecibles métodos manuales tan del gusto de los lingüistas y criptonanalistas clásicos.

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