二战期间,德国研制的enigma的工作原理是什么?

2025-05-20 23:39:39
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恩尼格玛密码机是在密码学史中一种用于加密与解密文件的密码机。确切地说,恩尼格玛是一系列相似的转子机械的统称,它包括了一系列不同的型号.
转子才是“恩尼格玛”密码机最核心关键的部分。如果转子的作用仅仅是把一个字母换成 另一个字母,那就是密码学中所说的“简单替换密码”.
当按下键盘上的一个字母键,相应加密后的字母在显示器上通过灯泡闪亮 来显示,而转子就自动地转动一个字母的位置。举例来说,当第一次键入A,灯泡B亮,转子转动一格,各字母所对应的密码就改变了。第二次再键入A时,它所对应的字母就可能变成了C;同样地,第三次键入A时,又可能是 灯泡D亮了。——这就是“恩尼格玛”难以被破译的关键所在,这不是一种简单替换密码。同一个字母在明文的不同位置时,可以被不同的字母替换,而密文中不同位置的同一个字母,又可以代表明文中的不同字母,字母频率分析法在这里丝毫无用武之地了。这种加密方式在密码学上被称为“复式替换密码”。   
但是如果连续键入26个字母,转子就会整整转一圈,回到原始的方向上,这时编码就和最初重复了。而在加密过程中,重复的现象就很是最大的破绽,因为这可以使破译密码的人从中发现规律。于是“恩尼格玛”又增加了一个转子,当第一个转子转动整整一圈以后,它上面有一个齿轮拨动第二个转子,使得它的方向转动一个字母的位置。假设第一个转子已经整整转了一圈,按A键时显示器上D灯泡亮;当放开A键时第一个转子上的齿轮也带动第二个转子同时转动一格,于是第二次键入A时,加密的字母可能为E;再次放开键A时,就只有第一个转子转动了,于是第三次键入A时,与之相对应的就是字母就可能是F了。   
因此只有在26x26=676个字母后才会重复原来的编码。而事实上“恩尼格玛”有三个转子(二战后期德国海 军使用的“恩尼格玛”甚至有四个转子!).