恩尼格玛密码机的设置包含： • 转子：转子的结构及顺序。 • 起始位置：由操作员决定，发送每条消息时都不一 样。 • 字母环：字母环与转子线路的相对位置。 • 接线板：接线板的连线。 • 在末期版本中还包括了反射器的线路。
恩尼格玛密码机保密原理
这是恩尼格玛机旋转盘组。三个旋转盘位于右边的固 定介面和左边（标著B）的反射器两个装置之间。与其 它旋转机相同的是，恩尼格玛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了字母与数字的键盘， 相邻地排列在一个轴上的一系列名为“旋转盘”的旋转 圆盘，还有一个在每次按键后就使一个或几个旋 转盘 旋转的装置。各种恩尼格玛机上的机械系统都不同，但 是，但是它们之间最大的共同点就是在每次按键后最右 边的旋转盘都会旋转，并且有些时候与它相邻的一些旋 转盘也会旋转。旋转盘持续的旋转会造成每次按键后得 到的加密字母都会不一样。
恩尼格玛密码机的操作步骤
• 德军的各支部队使用一些 不同的通讯线路，每条线 路中的恩尼格玛密码机都 有不同的设置。为了使一 条信息能够正确地被加密 及解密，发送信息与接收 信息的恩尼格玛密码机的 设置必须相同；转子必须 一模一样，而且它们的排 列顺序，起始位置和接线 板的连线也必须相同。所 有这些设置都需要在使用 之前确定下来，并且会被 记录在密码本中。
• 德国使用的军用版德国防卫军恩尼格玛机是最常被人 们提到的版本。由于盟军的密码学家能够破译大量由 这种机器加密的信息，恩尼格玛机的名声也就变得不 怎么好了。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· 佐加尔斯基破译了这种机器 的密码。1939年中期，英国和法国得到了破译此密码 的方法。盟军的情报部门将破译出来的密码称为 ULTRA，这极大地帮助了盟军。ULTRA到底有多大 贡献，现在还在争论中，但是对它的一个典型评价就 是盟军对德胜利，只因为盟军破译了德国的密码而提 前了两年。
Enigma
恩尼格玛密码机的历史与发展
• 在密码学史中，恩尼格玛密码机（德语： Enigma，又译哑谜机，或谜）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 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。 • 恩尼格玛在1920年代早期开始被用于商业，也 被一些国家的军队与政府采用过，在这些国家 中，最著名的是第二次世界大战时的纳粹德国。
这个步骤的保密性差主要有两个原因。首先，操作员将 转子的设置打到了密电中，这就使第三方能够得知转子 设置。第二，这个步骤中出现了重复输入，而这是一个 严重的错误。这个弱点使波兰密码局早在1932年就破译 了二战之前的德军恩尼格玛系统。但是从1940年开始， 德国改变了这个步骤，它的安全性也就提高了。 这个步骤只被用于德国陆军和空军。在被恩尼格玛密 码机发送之前，信息会先被Kurzsignalheft密码本进行加 密。这个密码本将一个句子替换为了四个字母。它转化 的句子包括了补给、位置、港湾名称、国家、武器、天 气、敌人位置、日期和时间等内容。
• 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 就 会流过各种线路，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。
指示器
恩尼格玛密码机的大部分设置都会在一段时间 （一般为一天）以后被更换。但是，转子的起始 位置却是每发送一条信息就要更换的，因为如果 一定数量的文件都按照相同的加密设置来加密的 话，密码学家就会从中得到一些信息，并且有可 能利用频率分析来破译这个密码。为了防止这种 事情发生，转子的起始位置在每次发送信息之前 都会被改变。这个方法被称作“指示器步骤”。 最早期的指示器步骤成为了波兰密码学家破译恩 尼格玛密码机密码的突破口。

美国国家密码博物馆展出的一些恩尼格玛密码机。它们从左到右 分别为：①商业用恩尼格玛密码机，②T型恩尼格玛密码机，③G 型恩尼格玛密码机，④未知型号，⑤德国空军版恩尼格玛密码机， ⑥德国陆军版恩尼格玛密码机，⑦德国海军版恩尼格玛密码机， 即M4型
• 二战期间，采用无线电发送的情报存在被盟军 拦截的可能性，于是德国人发明了密码编译 机——恩尼格玛机。恩尼格玛机表面看上去就 像常用打字机，但功能却与打印机有着天壤之 别。键盘与电流驱动的转子相连，可以多次改 变每次敲击的数字。相应信息以摩斯密码输出， 同时还需要密钥，而密钥每天都会修改。
同样地，在示意图上我们只画了六个小灯。在显示器的 上方是三个转子，它们的主要部分隐藏在面板之下，在 示意图中我们暂时只画了一个转子。 ENIGMA的最重要的设计——当键盘上一个键被按下时， 相应的密文在显示器上显示，然后转子的方向就自动地 转动一个字母的位置（在示意图中就是转动1/6圈，而 在实际中转动1/26圈）。
下面的示意图表示了连续键入3个b的情况：
• ENIGMA加密的关键：这不是一种简单替换密码。 同一个字母b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， 可以代表明文中的不同字母，频率分析法在这里 就没有用武之地了。这种加密方式被称为“复式 替换密码”。
• 如果连续键入6个字母（实物中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，重复的现象是很危险的，这可以使试图 破译密码的人看见规律性的东西。于是我们可以再加转子。 平面示意图：
上图是ENIGMA的最基本部分的示意图，我们可以看 见它的三个部分：键盘、转子和显示器。 在ENIGMA的照片上，我们看见水平面板的下面部分 就是键盘，一共有26个键，键盘排列接近我们现在使 用的计算机键盘。为了使消息尽量地短和更难以破译， 空格和标点符号都被省略。在示意图中我们只画了六 个键。实物照片中，键盘上方就是显示器，它由标示 了同样字母的26个小灯组成，当键盘上的某个键被按 下时，和此字母被加密后的密文相对应的小灯就在显 示器上亮起来。