恩尼格玛密码机的完整历史
关键点
1、破解恩尼格玛密码机的密码对于在第二次世界大战期间击败纳粹并拯救数百万人的生命至关重要。
2、恩尼格玛密码和破解它的机器的完整故事直到 20 世纪 90 年代才被揭晓。
3、2014 年奥斯卡获奖影片《模仿游戏》以阿兰·图灵破解恩尼格玛密码的故事为主题。
4、恩尼格玛 (Enigma) 以爱德华·埃尔加 (Edward Elgar) 的管弦乐作品《恩尼格玛变奏曲》(Enigma Variations) 命名。
5、1942年，阿兰·图灵协助美国海军创建了Bombe解码器设备的模拟器。
6、一台恩尼格玛密码机在 2020 年的拍卖会上以 44 万美元的价格售出。
恩尼格玛机是德国工程师 Arthur Scherbius 于 1918 年发明的一种机电密码设备。该设备类似于手动打字机，使用一系列转子来打乱信息。
虽然谢尔比乌斯打算将该设备用于商业目的，但纳粹在第二次世界大战之前和期间使用它来编码从德国指挥部到纳粹军队的战略信息。
收件人还必须拥有一台恩尼格玛密码机才能解读消息。
恩尼格玛密码机的历史
有关恩尼格玛机的完整细节已经丢失了数十年，直到 2003 年发现了一份旧手稿。
卡尔·德·卢 (Karl de Leeuw) 撰写的论文描述了恩尼格玛机，详细介绍了其发明者阿瑟·谢尔比乌斯 (Arthur Scherbius) 所做的一些更改。
该发明的第一个专利是由一家德国公司的联合创始人 Scherbius 和 Ritter 于 1918 年申请的，该公司创建的设备旨在对企业和政府使用的秘密类型的消息进行编码。当时，发明者们并不知道编码机将成为决定第二次世界大战胜负的关键因素。
历史学家认为，发明者以爱德华·埃尔加的一首管弦乐作品“谜语变奏曲”命名了该装置。这些编码机于 1923 年首次以“Enigma”品牌出售。该设备在 20 年代主要由商业行业使用，一些政府在第二次世界大战之前和期间开始使用它，其中最著名的是纳粹德国。
它如何工作及历史意义
如何工作
与当今的技术相比，恩尼格玛机是一种相对简单的设备。从外观上看它很容易被误认为是20世纪初的手动打字机。但该机器产生的代码加密几乎无法破译。
密码机会将一个人输入的字母转换为不同的字母，这样没有解密密钥的人只能看到一堆无意义的字母，称为多字母替代密码。编码通信的预期接收者也需要同一台机器来解读消息。
恩尼格玛机是一种基于转子的编码机，外观和操作与打字机类似。其目的是对敏感性质的消息进行加扰和解扰。当一个人在机器上输入消息时，一组三个转子会改变字母，使消息变成混乱的、难以阅读的字母堆。转子的位置充当读取编码消息的加扰和解扰密钥。通过正确的转子设置，输入恩尼格玛机的编码信息也可以充当模拟器来重新创建原始的、可读的信息。
历史意义
恩尼格玛机的历史意义主要集中在它用于编码纳粹战略信息以及英国密码破译者破解恩尼格玛密码的努力。恩尼格玛机的发明也是现代加密技术进步的首要步骤之一。
第二次世界大战期间，德国指挥部使用加密机来防止盟军破译向纳粹军队广播的信息。盟军很快意识到，解密这些信息可以给他们带来决定性的优势，揭露纳粹依靠编码信息来确保安全的缺陷。
波兰在数学家玛丽安·雷耶夫斯基 (Marian Rejewski) 的领导下，在战争开始前破解了恩尼格玛密码。1939年，他们与英国解码器分享了这一知识，因为很明显德国入侵迫在眉睫。然而，在战争爆发之前，纳粹意识到他们的保密存在缺陷，他们通过每天更改密码系统来提高通信的安全性。盟军面临的问题就变成了如何足够快地破解密码，以跟上加密模式的日常变化。
波兰人的努力获得了成效，不过一劳永逸是不现实的，二战爆发前后德国人用一套组合拳，把波兰人的破解一朝打回解放前
Enigma密码的安全性得到加强，原本Bomba只需运转6台Enigma机，但破解加强版的Enigma需要同时运转60台！
波兰的算力达到了极限，因此在被德国占领之前，波兰将破译技术交给了英法由数学家艾伦·图灵领导的英国解码器秘密小组 Utra 的任务是破解恩尼格玛密码。
图灵制定了一项计划，旨在创建一种设备，该设备可以比数百名密码破译者的团队更快地执行密码破译数学，并且缺陷更少。
如果没有这台机器，恩尼格玛密码就无法在第二天被更改之前及时破译。阿兰·图灵发明的解码机导致了现代计算机的发明，被称为"炸弹"。
Bombe采用图灵称为"Turingery"的方法进行操作。它的设计基于恩尼格玛密码机的机械操作，解决方案依赖于学习每天产生新的加扰模式的设备上的转子位置。
当恩尼格玛机上设置的转子位置被破译后，密码破译者可以使用恩尼格玛机上的转子设置来读取加密的消息。战争期间图灵访问了美国，他分享的信息帮助美国海军实现了创建炸弹模拟器的目的。
据计算，到第二次世界大战结束时，"炸弹"使盟军能够比其他方式提前数年击败轴心国军队。如果没有图灵创造的设备，这场战争将导致数百万人丧生。
战后，图灵继续研究"通用图灵机"的想法，这是真正的工作计算机的第一个理论想法。他发表的"自动计算引擎"设计被认为是几年后出现的第一台功能计算机的先驱。
