檢視恩尼格瑪密碼機的原始碼

{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"
|<center>'''恩尼格瑪密碼機'''<br><img src="https://www.newton.com.tw/img/4/6bd/cGcq5iY0QTO4MDOiVmMmJTMkV2M3cjM2MTMiNTZwgjYmNTMyEDM5MTOlBDMv0WZ0l2LjlGcvU2apFmYv02bj5SdklWYi5yYyN3Ztl2LvoDc0RHa.jpg" width="280"></center><small>[https://www.newton.com.tw/wiki/%E6%81%A9%E5%B0%BC%E6%A0%BC%E7%91%AA%E5%AF%86%E7%A2%BC%E6%A9%9F 圖片來自newton]</small> 
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在[[密码学]]史中，'''恩尼格玛密码机'''（[[德语]]：Enigma，又译'''哑谜机'''、'''奇迷機'''或'''「谜」式密码机'''）是一种用于加密与解密文件的[[密码机]]。确切地说，恩尼格玛是对二战时期納粹德国使用的一系列相似的Rotor machine|转子机械加解密机器的统称，它包括了许多不同的型号，為[[密碼學|密码学]][[對稱加密|对称加密]]算法的[[流加密]]。

20世纪20年代早期，恩尼格玛密码机开始应用于商业，一些国家的军队与政府也使用过该密码机，密码机的主要使用者包括[[第二次世界大战]]时的[[納粹德國|纳粹德国]]。

在恩尼格玛密码机的所有版本中，最著名的是德国使用的[[德意志國防軍|军用版本]]。尽管此机器的安全性较高，但[[同盟国 (第二次世界大战)|盟军]]的密码学家们还是成功地破译了大量由这种机器加密的信息。1932年，[[波兰]]密码学家[[马里安·雷耶夫斯基]]、[[杰尔兹·罗佐基]]和[[亨里克·佐加尔斯基]]根据恩尼格玛机的原理破译了它。1939年中期，波兰政府将此破译方法告知了[[英国]]和[[法国]]，但直到1941年英国海军捕获德国U-110潜艇，得到密码机和密码本后才成功破解。密码的破解使得纳粹海军对英美商船补给船的大量攻击失效。盟军的情报部门将破译出来的密码称为[[ULTRA (二戰情報)|ULTRA]]，ULTRA极大地帮助了西欧的盟军部队。关于ULTRA到底对战争有多大贡献尚存争论，但普遍认为[[第二次世界大戰歐戰勝利紀念日|盟军在西欧的胜利]]能够提前两年，完全是因为恩尼格玛密码机被成功破译的缘故。

尽管恩尼格玛密码机在加密方面有不足之处，但是经它加密的文件还是很难破解，盟军能够破译它的密码是因为德国军队犯了其它一些大的错误（如加密员的失误、使用步骤错误、机器或[[密码本]]被缴获等等）。

=== 转子 ===
转子组成了恩尼格玛密码机的核心部分。每个转子的直径大约为10厘米，形状为圆盘形，由硬质[[橡膠|橡胶]]或[[酚醛树脂|电木]]制成，一系列由弹簧承载的[[黃銅|黄铜]]管脚呈环形排列于其中一面，而另一面相对应的则是圆形的金属触点。管脚与触点代表的是字母表上的全部字母，典型的排列就是A-Z（以下的介绍全部假设转子为这种排列方式）。当两个转子的位置相邻时，其中一个的管脚就会接触另外一个的金属触点，这就形成了一个通路。在转子内部，有26条金属线将一面的管脚与另一面的触点连接起来，这些金属线的排列方式在每个转子内都有所不同。

单一的一个转子的[[加密]]方式是很简单的，它只使用了一种初级的[[替换式密码]]<ref>[https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10225920 替换式密码]，ithome</ref> 。比如说，E键对应的管脚可能会连到同一个转子另一面的T触点。使恩尼格玛密码机的加密变得复杂的是多个转子的同时使用，一般在一台恩尼格玛密码机内有3个或4个转子，在输入信息的同时转子还会转动，这就产生了一种安全得多的加密方式。

当被放进恩尼格玛密码机后，一个转子可以有26种排列方法。它可以通过操作员来转动，如[[显示器]]所示。为了使操作员知道转子的转动情况，每个转子在转盘外部都有一个刻着字母或数字的环；其中一个字母可以通过一个小窗看见，这样操作员可以看到转子的转动情况。在恩尼格玛的早期型号中，该字母环固定于转子上，但在后来的型号中，操作员可以通过调整字母环的位置而调整转子内的线路。

每个转子上都有一个V形刻痕（有时有多个），这些刻痕用来控制转子的转动。在军用恩尼格玛密码机中，这些刻痕位于字母环上。

== 描述 ==
这张恩尼格玛密码机的原理图显示了按下A键后机器是如何将它显示成D键的（灯D发亮），而按下D键的同时灯A也会发亮，但是按下A键是永远不会使灯A发亮的,这是因为恩尼格玛密码机安装有反射器。
恩尼格玛密码机转子的工作原理图。连续按两次A键时，电流流经所有转子，通过反射器后分别流到G灯和C灯。
注意：转子上的灰色线条代表了其它可能的线路，这些线条与转子以硬件接连方式连接起来。
连续按两次A键会得到不同的结果，第一次得到的是G，第二次是C。这是因为最右边的转子在第一次按下A键后会旋转一点（形成了不同的通路），这样再次按下A键后，电流会被送到一个完全不同的路线上。

与其它转子机械相同的是，恩尼格玛密码机也结合了机械系统与电子系统。机械系统包括了一个包含字母与数字的键盘，依次排列在一个轴上的一系列名为“转子”的旋转圆盘，还有一个在每次按键后就使一个或几个转子旋转的装置。各种恩尼格玛密码机上的机械系统各不相同，它们之间最大的共同点是，每次按键后最右边的转子都会旋转，并且有时候与它相邻的转子也会旋转。转子持续的旋转会造成每次按键后得到的加密字母都不一样。


机械系统这样运行的原因，是要产生不同的电流通路，字母的加密由机器自动完成。当一个键被按下后，电流会流过通路，最终点亮其中一个灯，这个灯显示的就是加密后的字母。举例来说，如果想要发送一条以ANX开头的信息，操作员会先按下A键，这时灯Z就可能变亮，Z就是加密后的信息的第一个字母。操作员之后会按同样的步骤继续输入信息。

为了解释恩尼格玛密码机的工作原理，我们用左侧的图表进行说明。为了使读者更容易理解，在此只显示4个键及灯和其它元件。实际上，恩尼格玛密码机拥有显示灯、按键、插孔和线路各26个。电流首先从电池①流到双向开关②，再流到接线板③。接线板的作用是将键盘②与固定接口④连接起来。接下来，电流会流到固定接口④，然后流经3个（德国防卫军版）或4个（德国海军M4版和德国国防军情报局版）转子⑤，之后进入反射器⑥。反射器将电流从另一条线路向反方向导出，电流会再一次通过转子⑤和固定接口④，之后到达插孔S，又通过一条电线⑧流到插孔D，最后通过另一个双向开关⑨去点亮显示灯。

转子的转动造成的电流路径的持续变化使恩尼格玛密码机（在当时）具有了高度的保密性。

== 參考文獻 == 
{{reflist}}
[[Category: 310 數學總論]]