第四代机械加密的恩尼格玛机（day39)

思尼格玛机的操作

恩尼格玛密码机（Enigma）这个名字翻译版本挺多的，不论是叫英格玛机，或者是哑谜机器，还是奇谜机，指的都是图灵在二战后期破译的那种机器。后来统一叫它“恩尼格玛机”。

恩尼格玛机运用的方法其实还是第二，第三代，移位，替代，维吉利亚方法，只是用机器来代替了。

首先发明这台机器的是德国发明家雪毕伍斯（Arthur Scherbius）和里特（Richard Ritter）在一战之后制造出的。

这台机器分3部分，3部分之间由齿轮和电线相连：

第一部分，是敲原文用的键盘；

第二部分，是把原文加工成密文的编码器；

第三部分，是密文的显示板。

操作员只要做好设定，在键盘上敲入原文，经过编码器编码，密文显示板会按规则点亮密文字母，抄写员把点亮的字母的顺序记录下来，加密过程就完成了。

这其中重点就是编码器，编码器的工作原理有点复杂

编码器由一堆可以手工设置的机械部件组成，任何地方的调整都会改变加密的结果。其中最大的部件是齿轮式的字母盘，它前后通过导线与敲原文用的键盘，以及密文显示板相连。键盘那边敲一个字母，信号通过导线传给齿轮上的触点，再通过导线传到密文显示板上，原文就这样被加密成另一个字母了。

听起来好像没什么，但恩尼格玛机的真正高明之处在于 ——每敲一个字母，齿轮会往下转一格，齿轮的转动导致线路连接的变化，而连接线一变，又直接导致加密结果的不同。

所以同一个字母敲入第二次、第三次，输出到密文显示板的结果也都不一样。总之，齿轮能转多少格，就意味着有几套加密法等着轮替。

更高明的是，恩尼格玛机的加密可能性，理论上是无限多的。最早齿轮一圈只有6格，也就是只有6套加密法。后来感觉这不够用，齿轮就增加到了26个格。

再后来，单套齿轮格数不再增加，而是增加了第2套齿轮，上面也有26个格。只有在第1套齿轮转完一圈后，第2套齿轮才前进一格。这样一来，有两套齿轮的恩尼格玛密码机，相当于拥有26×26，也就是676套密码。如果还觉得不稳妥，可以继续增加齿轮的套数。

上面这张是早期拥有三组齿轮的机器编码器。这个主要用于商业

这个是八个齿轮的恩尼格玛机，它是德军在二战中最高水准的加密机。

它如果每个齿轮都有26格，那么使用的加密法有26^8套，也就是2000多亿套，这是一个非常大的量。当然，机器也很贵，最终只有德国海军配备了。

机械加电子的方式让加密解密错误大大降低，效率也高了很多。但关键是设计规范，可以量产。

即然是量产我们就会考虑到，对方和有己拥有一台一模一样的机器，那是不是很轻易破解？

不是的只要不约定好钥匙和初始设定有一样的机器也是白搭，

有人也想到爆力破解，买一百台，发相同的密文挨个试，一台试几百种，但是设计者已考虑到爆力破解，所以他们在键盘和编码器之间又增加了一个叫“接线板”的结构，可以调换6对字母的线路。

比如你在键盘上按的是a，但电流信号却是沿着b的线路输出到编码器上的。通过调换26个字母中随意的6对，组合一下就增多到了1000多亿种，所以恩尼格玛机是可以扛住暴力破解的。

实在不行，还可以添加更多组齿轮，就像德国海军那样，甚至用到了8组，这让军用恩尼格玛机的安全性更有保障。

最后是怎么破解的？至少不是图灵一个人的功劳。为什么德国会使用这个机器，后续再写，成也它败也它。