此前介绍的都是基于手工编码来实现加解密功能,而采用这种人工编码原理的电报编码和译码在我国一直被应用到上世纪七八十年代,这多少有点令人遗憾。这种人工编码的方式效率极低,而且保密性也很差。
在1918年,德国发明家亚瑟·谢尔比乌斯(ArthurScherbius)有一个想法,希望通过二十世纪的电气技术来代替过时的人工加解密。
Enigma加密机(WWII)
他发明的加密机Enigma,也就是我们今天要介绍的在军事和外交密码里最著名的WWII(在WWI的基础上增强加密强度)密码电机。
在介绍Enigma之前,我们先了解下WWI(Zimmerman齐默曼电报)。这是一封由德国外交秘书阿瑟·齐默曼于1917年1月19日秘密发给德国驻墨西哥大使的电报。电报以加密形式被发送,它载有建议德国和墨西哥合作对抗美国的内容。但后来电报被英国海军情报局截获,并且告知了美国总统伍德罗·威尔逊,从而获得了战争的先机。
为此, Enigma加密机在此基础上强化了加密性能。它主要包括键盘、转子、显示仪板和插线板组成。Enigma加密机有26个键,键盘排列接近我们现在使用的计算机键盘。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。
在显示器的上方是三个转子,键盘、转子和显示器由电线相连,转子本身也集成了6条线路。当一个键被按下时,信号不是直接从键盘传到显示器,而是首先通过三个转子连成的一条线路,然后经过反射器再回到三个转子,通过另一条线路再到达显示器上。
1942年德国开始采用四轮的Enigma加密机,并且给德国海军进行了装备。它使用了3个(最多可为8个)正规轮和1个(最多为2个)反射轮来进行加解密。从而使得加密强度得到进一步提升,这也使得英国从1942年2月到12月都未能破解德国潜艇的密文。