恩尼格玛转轮机 — 实验台工具

发布 2026 年 9 月 17 日 · 由 The Cipher Desk 编辑

恩尼格玛是那种纸面上无懈可击、实战中却输掉一场战争的密码。它的密钥空间达到 10 的 23 次方量级，而它被破不是因为暴力穷举，而是因为有人注意到：这台机器永远不会把某个字母加密成它自己——仅此一个事实，就瞬间排除了几乎所有错误密钥。

I这把工具做什么

每次按键都把电流送过三个转子、一个反射器，再送回原来的三个转子。最右边的转子在每加密一个字母之前先前进一格。这就是同一条消息中每个位置替换都不同的原因。

本条目旁的实验台复刻了这套机械结构：转子 I、II、III，反射器 B，环设定在 A，无接线板。输入一个字母看它输出另一个字母；同一个字母输两次会得到两个不同输出，因为转子在两次之间已经转动。

有两个性质比这些算术更重要。第一，恩尼格玛是自逆的：同一组设置既能加密也能解密，因此不需要单独的脱密模式——而这种对称性恰恰是它可破的原因。第二，反射器保证任何字母都不会映射到自身，对有猜测短语的攻击者而言，这极大地压缩了有效密钥空间。

每日密钥通过密码本分发，分三部分：当日的转子顺序与环设定、每条消息的起始位置，以及每隔几个月更换一次的接线板接线。

把上表相乘得到约 1.59 × 10^23。按 1930 年代任何标准，这都超出机械搜索能力，德方也正是这样推理的：转子顺序与接线板是按他们认为无法猜到的排程更换的。

破解并非来自压缩这个空间，而是来自找到一个性质——这个性质能在攻击者的猜测错误时立刻告诉他。

那个性质就是“没有字母会加密成自身”。在已知位置猜出一段明文——以 WETTERVORHERSAGE（天气预报）开头的报文、标准问候语——你就可以检查是否会出现某个字母必须加密成自身的情况。几乎所有错误的位置都会立刻通不过这项检验，而这正是艾伦·图灵的 Bombe 所自动化的检验。

历史密码用于教学与娱乐，不适合保护真实信息。完整分析见对应条目。