二战中破译德军密码有多困难?因每个铭文有上一种密文对应。英国征兆数学家在内的专家,前后一万两千人投入破译工作,这是著名的恩尼格马密码机。从二十世纪三十年代中期开始,德国的所有部队和情报部门都利用这种仪器给消息加密。 他于二十世纪二十年代早期问世,起初被商人用来保护商业机密。密码机的核心部件是三个转子,每个转子上有二十六个字母,通过任意设定起始位置,便有超一万七千种可能。转子位置互换有六种台列时可能增至十万五千种。 更巧妙的是,与商用版相比,军用版键盘下方多一套机械版。十条插线,每条连接一对字母,两个字母连接后会被互换,最后剩下六个字母不连接。这样综合下来,每个铭文字母有多达一点五亿种译文对应。因此,理论上,加密后 发出的信息,用设置相同的密码机才能破译。凭借如此复杂的加密方式,德国人深信机密不可能破解。波兰是最先尝试破译的国家之一,及情报部门请来三位顶尖数学家,但因不知内部线路连接方式,破译工作一开始毫无进展。 后来法国情报部门从德国间谍手中得到一本恩尼格玛操作手册,波兰凭此制造了一台密码机,并继续艰辛的破解工作。 一九三九年七月,希特勒入侵的意图日益明显。因英法承诺向波兰伸出援手,三国的情报官员在华沙会面。英法对波兰的破译进度感到惊讶,伦敦也受到两台密码机复制品 仅仅两周后,德军入侵波兰,密码专家们销毁所有相关证据,其中一些参与人员遭到逮捕,但他们面对拷打无人松口。此后,破解恩尼格玛密码的任务在伦敦附近的布莱切利园继续。负责人是 英国皇家海军军官阿里斯泰尔丹尼斯顿中校。为此,他召集了各领域的专家,包括数学家、国际象棋大师,甚至还有田字游戏高手、 数学家艾伦图灵也参与其中。后来计算机界的最高荣誉图灵奖便是以这位人工智能支付命名。图灵曾于一九三六年提出一种抽象的计算模型,并相信能凭此解决所有数学难题。他按照想法设计了一台解码机,使得破译工作迎来重大进展。 英国负责监听德国无线电通讯的部门将截获的原始情报传到布莱切利。情报在解码机中不断排列组合,直到破译并送到上级相关部门,效率至高,每月能破解数千条。 丘吉尔对布莱切利的工作极其重视,将再次破译的情报称为超级机密,并实施严格的管理和保密措施。任何句子采取的 军事行动,都必须制定相应的欺骗措施,以让德军相信情报来自其他渠道。一九四一年三月四日,英军两支突击分队和一个爆破小组在挪威北部的罗浮敦群岛登陆。 他们炸毁德军制造消化甘油的工厂,并从一艘德国武装渔船上缴获一套恩尼格马密码机转子。这为英国的破译提供了巨大帮助。 整个第二次世界大战期间,前后共有一万两千多人在布莱切利从事情报破译,他们其中大部分是女性。战争快结束时已经非常高效,几乎是德国人一发出情报,英国人这边就开始破译。德国许多重大计划的信息被掌握,二战的进程由此被深深影响。
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德军认为不可能被破解的恩尼格玛机有一个致命缺陷,就是一个字母加密后不可能为原字母。如果你一直按同一个字母,每次都会亮不同的灯。 下面介绍下破解恩尼格玛吉的方法。因为严谨的德国人在每次电报开头喜欢用固定的词组天气预报。盟军在截取的密文中确定这条 可以不可以理解为猜测出来的铭文与密文中字母的对应关系。猜出密文中包含的铭文词组后,如何才能确定他们的位置以及恩尼格玛级的初始配置呢?假设我们有一条恩尼格玛密文, 根据文尼格玛吉一个字母加密后永远不可能为原字母。这个缺陷,我们把这条名文词组放在密文下方来回移动进行判断。因为未知一和未知二都有字母 t 变成了 t, 所以未知一和二不是合适的地方。因为未知 字四有字母二变成了二,所以位置四不是合适的地方,所以位置三有可能是 cray 天气这个铭文所处的真实位置。得到这个铭文位置后,我们来推演验证下恩尼格玛吉的插线板和转子的初始位置。例如 crap 天气的第二个字母 t 加密乘一。 假设电流第一次通过插线板时,插线板的配置是 t 连接 a。 由于三个转子初始位置已知字母 a 通过输入轮,然后他在三个转子上都变成了不同的字母,然后电流到达反射器,反射器再次改变字母, 然后他再次通过转子返回,这又将字母更改了三次,来回两次通过转子都是经过不同的线路,字母总共改变了七次,最后从经过三个转子加密的字母为批。由于最后灯板上显示的是字母,所以我们可导出电流。最后一次 通过插线板时,插线板的接线是 p, 连接 e。 quebe 里面有多个字母 t, 他们的加密结果,一字为 t, 加密为 q, t 加密为 b, t 加密为 g。 用相同方法,我们可以推导出电流。最后一次通过插线板的插线是开 q, x, b, t, g。 但是现在发现了一个问题, 插线板上有 ta 和 tg 两种配置。这样就矛盾了,一个字母不能接两个插线,于是可以推导出 ta 是错误的。现在要检查剩余的二十四个选项, tbtctv 直到 tc。 如果二十五个选项全部错误,则说明转子设置的位置是错误的。 然后调整转子位置,再次进行所有操作,这将需要很长时间。所以艾伦投影想出了两种方法来加快速度。第一,一旦你发现了一个错, 比如 ta 和 tg, 这意味着剩余的二十四个选项也是错误的,不需要检查。另一种加快速度的方法是使用 boss 炸弹机。 boss 机是一种机电设备,里面连接着多台安妮格玛机,他会对假设的 pa 电路通上电流, 电流流过转子,电流无法流经涕剂。当板上的灯泡不会点亮,说明这个假设是错误的。剩下的假设就交给保养机破解了。

大家好,我是泥板,今天我们介绍恩尼格玛密码机。恩尼格玛是对二战时期使用的一系列转子机械加密机器的统称。他在二十世纪三十年代被德军广泛用于加密。 德军认为他非常安全,甚至用他来加密最绝密的信息。为了理解恩尼格玛密码机的工作原理,我们先来假设一个简单的场景, 你要发送一个信息, ok 给你的友军,但这条信息可能被敌军拦截并读取。你可以对这条信息进行加密,对信息里的每个字母进行替换。例如,字母 o 可以替换为 p, 字母 k 可以替换为 l, 这条信息就变为加密后的 tl。 你的友军可以通过反向替换字母进行解密。当然,你和 友军需要提前就字母替换规则达成一致。密码机有一个机电转子机构,可以打乱字母表的二十六个字母。在典型的使用场景中,一个人在恩尼格玛密码机的键盘上输入文本,另一个人根据显示面板上点亮的字母进行记录。 在键盘上每按下一个按键,显示面板上就会点亮一个字母。如果输入的是铭文字母,点亮的则是密文字母。 相反,如果输入密文字母,点亮的则是铭文字母。在德军实践中,通信被划分成若干个独立网络。 一个恩尼格玛操作员得到一篇用于加密的铭文信息后,他需要先设置好密码机,然后在键盘上逐个字母输入铭文信息。每次按下一个按键, 显示面板上就会根据打乱后的电路点亮一个不同的字母灯。通常由另一个操作员将点亮的字母记录为密文字母,同时每次按键还会转动一个或多个转子为下次按键形成一个不同的电路。 每次按键时,转子机构都会改变按键和灯之间的电路连接。如果按相同的按键,两次两次亮起的字母是不同的,这就是恩尼格玛难以被破译的关键所在。 例如,当第一次按下 a, 灯泡 b 亮,转字转动一格,各字母对应的密码就改变了。第二次再按下 a 对应的可能就是灯泡 c 亮。这个过程一直持续到这条信息完成加密,然后第二个操作员记录的密文通常通过无线电以磨 司电马传输给另一台恩尼格玛密码机的操作员。接受加密消息的操作者也需要恩尼格玛密码机对消息进行解密。只要加密机和解密机之间的所有设置都相同,操作员输入密文,密码机会反向替换并出现铭文消息。 系统的安全性取决于密码机的设置,而这个设置会根据提前分发的密码本每天更新。接收方必须知道并使用与发送方相同的设置才能成功解密消息。 接着我们看一下恩尼格玛密码机的详细设计。与其他转子机器一样,恩尼格玛由机械系统和电器系统组合而成。机械系统由以下部件组成,键盘一组,旋转盘成为转子,沿 主轴相邻排列附近组件。每次按键可以转动转子以及与字母对应的二十六个小灯泡。电器系统由电路构成,电路是电流通过的路径, 通过操纵电路,恩尼格玛能够打乱信息内的字母,机械部件可以改变电路。 键盘有二十六个按键,当按下键盘上的一个按键,相应密文字母的小灯泡会点亮,并且转子会自动转动一个字母的位置。转子的侧面是一圈电触点,与其他转子或主轴两端的触点对齐。 当转子对齐以后,键盘上的每个按键都通过一系列触点和内部接线连接成一个独特的电路。电流通常来自电池,流经按下的按键进入新配置的一组电路并再次流出,最终点 点亮一个字母灯。恩尼格玛密码机通过不断改变电路,实现了多字母替换密码,确保了安全性。电流先进入转子组,经过反射器并再次返回转子组。流出转子是恩尼格玛密码机最核心关键的部分。 每个转子是一个直径约十厘米的圆盘。二十六个黄铜电触点在每个面上排成一圈。 电触点代表了字母表及二十六个字母 a 到 z。 当转子并排安装在主轴上时,一个转子的触点紧贴相邻转子的触点上形成电连接。 在转子主体内部,二十六根导线以复杂交错的模式将一侧的触点连接到另一侧的触点。就其本身而言,转子紧直行一种非常简单的 加密类型及简单的替换密码。把一个字母换成另一个字母,例如字母 e 对应的出点可能连接到对面的字母 t, 以此类推。如果连续按下二十六次,转子就会整整转动一圈,回到原来的方向上。 n 尼格玛的安全性来自多个串联的转子以及转子有规律的不尽转动,从而实现了多字母替换密码。 第一个转子转动整整一圈后,第二个转子才会转动一个字母的位置。密码机上每个转子的起始位置都可以从二十六个字母中选一个, 操作员手动将转子转到正确的位置。转子圆盘的初始位置被称为圆盘设置,是操作前初始设置的一部分。每个转子上有一个或多个控制转子不 进的槽口,每次按键都会导致一个或多个转子不进,然后形成新的电路连接。新的电路连接代表了新的替换字母表。转子位置不同,替换密码也不同,从而产生更强大的多表替换密码。 每次按键时,最右侧转子肯定会步进一次,而其他转子步进频率较低。转子的步进是通过吉轮和吉爪机构实现的,每个转子都有一个二十六尺的吉轮,每次按下按键,弹簧吉爪就会一起贴近转子视图与吉轮聂合。 每次按键时,最右侧的急找都会推动他的转子不进,其他急找则被其右侧相邻转子的字母环阻挡,无法与其极轮聂合。当这个相邻的转子旋转时,环上的一个槽 口最终将与急找对齐,使其与急轮聂合并推进其转子。恩尼格玛密码机还有一个别具匠心的设计,反射器,反射器将最后一个转子的输出随机配对,互相连接。 当一个按键被按下后,电流先通过转子连成的线路,然后经过反射器再回到转子,通过另一条线路到达显示面板。 反射器可以使解密过程完全重现。加密过程。两台配置相同的机器,一条消息可以在一台机器上加密,在另一台机器上解密。 反射器帮助恩尼格玛形成更紧凑的设计,但他也导致一个特性,一个字母不会被加密成自身。这是一个严重的密码学缺陷,后来被密码破解所利用。恩尼格玛还有 一道保障安全的关卡。插件板。插件板是另一种转换字母的方式,操作员可以重新配置接线。与增加一个转子相比,插件板提供了更高的加密强度,因为他有一百五十万亿个可能的设置。 密码专家可以使用手工方法相对直观的破解没有插件板的恩尼格玛,这些手工方法对于插件板就失效了。 密码专家需要开发特殊的机器来破解它。插件板上的电缆可以把字母成对连接起来,从而置换字母。每台恩尼格玛可使用多达十根这样的电缆, 这样就可以使十对字母的信号两两互换。当然,插件板上的连线方式也是收发双方提前约定好的。实际使用恩尼格玛 需要一份每日密码本,每个操作员都获得了一份密码本,有效期一般为一个月。有些密码本用红色水溶性墨水印在粉红色纸上,很容易被销毁。密码机的初始设置包括这些参数,转子的选择及排列顺序。 圆盘设置,也就是每个字母环的位置。插件版的连线方式晚期的版本还包括反射器接线方式,这些参数组合在一起产生的组合总数约为三乘以十的 114 次方。 这样庞大的可能性,即使动员大量的人力物力,要想靠暴力破解来逐一试验可能性,那几乎是不可能的。而收发双方只要按照约定的方式设置好密码机,就可以轻松简单的进行通讯了。 这就是恩尼格玛密码机的保密原理。我是泥板,我们设计并制作各种三维动画。关注我,带你进入更精彩的世界!

恩尼格玛基最初只有显示功能,使用起来非常复杂。他需要三个人同时操作,一个人念原文,一个人按键,另一个人把它写下来,需要三个人才能完成加密过程。 你按字母 a, 他会显示出 q, 再按一次 a, 他会显示出 x, 以此类推。机器的心脏是一个有电线相连的转子, 他会持续转换二十六次。每一次渐入 a, 出来的都是不同的字母。这个转子下面还有一个转子,有点像汽车里的里程表, 旋转一周走一个字,下一个转子也会转,于是就会产生二十六乘以二十六乘以二十六,也就是一万七千多种变化的密码。

如果说起二战里最难破解的密码体系,莫过于是德国人的恩尼格玛密码机。这种德国人在一九二六年大规模投入使用的密码机,能够把电报加密成一张难以理解的天书。任何截获通讯的人,在不掌握密奥的情况下, 所能拿到的都是一份无法理解和破译的天书。这一度让因法等国的情报部门束手无策, 不知道该如何对抗。但在波兰这个小国,其情报部门却成功破译了恩尼格玛姬,成为了在战前唯一破译恩尼格玛密码机的存在。恩尼格玛姬的原理并不是很复杂, 它能够进行如此程度加密的原因归功于它内部的转子。它的作用在于将电报内容进行替换。一个字母在铭文的不同位置时,可以被不同 的字母替换,而命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。这种加密方式在密码学上被称为复式替换密码,但这样很被破译者发现规律, 所以德国人又增加了两个转子进去,这样电报内容就被进一步加密了。破解难度机合即增加。同时,维尼格玛密码机里还有一个小设备,这东西叫做反射器,它的作用就只有一个,那就是让解码过程完全复刻了编码过程。 那么破解难度又被进一步增加了。也就是说,一篇铭文的电报内容,在经过恩尼格玛密码机的加密之后,立刻就变成了一封谁也看不懂的天书。除非你握有另一个恩尼格玛密码机,并且同时拥有密 马本,否则几乎不可能破解德国的任何一封电报。很不幸,当时所有人都在忙于研究规律,试图硬性破解德国人那些被加密了的天书。没有任何人抢到这一关键。那么,波兰人是如何破解他的呢?

对于一号接触点,右侧电线从一号位置进去,从左侧四号金属点出来,这样 a 变成了 d。 当电流通过一个转子时,他改变了一次字母。 那那个马基有三个这样的转子,他们每个内部都有不同的接线。当电流通过三个转子,字母改变了三次。最右侧有个反射器,上面也有二十六个金属触点,里面有更多的接线。每根线连接对应的两个字母, 所以他作为一个字母进入,然后转换为另一个字母出来。这里的右边是输入轮,他接有二十六根电线,并连接到二十六个金属触点。 整体来看,电流留过二十六根电线中的一根,比如字母外的电线。然后他在三个转子上都变成了不同的字母,然后电流到达反射器,反射器再次改变字母,然后他再次通过 转子返回,这又将字母更改了三次。来回两次通过转子都是经过不同的线路,字母总共改变了七次,这只是字母被加密的一种情况。 这三个转子都可以旋转到二十六个不同的位置。当任何一个转子改变位置时,这也会改变电流路径,因此很难预测哪些字母会出来。输入段的二十六根电线将沿着恩尼格玛机的右侧向下延伸到最前面的插线板,通过插线板给交换两个字母。 如果要切换 w 和 j, 可以拿一根电线,两端都有插头,一头插入 w 点,另一头接在支点。 在插线板的背面,每根单独的电线连接到每个插座的顶部,然后延伸到每个插座的底部,这是字母 o 的插线。插座如果没有插入任何东西,电流会从顶部流入,然后通过短路棒,然后从底部流出, 这样插线板没有改变字母凹输入,字母凹输出的也是字母凹插头插入后,他会向上推开短路棒,使其不再连接。现在电流从顶部流入,通过插头的顶部流出,然后经过电线并从底部流出。这样输入字母凹经过插线板转换后输出字母一。 插线板最多可以用十根电线来转换。让我们看下键盘结构,这些按键每个都连接到其下方的长杆上,当松开按键时,弹簧将按键回弹, 最后一排按键的顶部连接了弹簧。键盘的前面是这些二十六个按键的开关,让我们看看其中一个字母 p。 该开关具有三个不同的同片电流,在这三个同片间形成不同的回路,电流由另一端控制。当按下键时,按键会下降并撞击中间同片的绝缘端, 这样可以改变电流的线路。在按下键之前,顶部的两个同片已连接形成了一个回路。按下该键后,底部的两个同片连接形成另一个回路。 有二十六个按键开关,这是连接到他们的所有电线。顶部的铜电连接到灯泡,电线向左延伸到相连接的二十六个灯泡,中间的铜电连接到插线板,他们穿过 n 一个马吉右侧的电线,然后向下到达插线板上的相应字母。 来自电池的电线直接连接每个按键开关的底部同片,因此每个开关都有三个不同的同片和三个不同的连接位置。 在按下一个键之前,底部的通片没有连接到任何东西,没有形成电流回路,所以出示状态时,灯板上的二十六个字母灯泡都是关闭的。假设现在我们按下了字母 x。

大家好,我是小杨,今天我们来聊聊恩格马基,看他如何从德军坚不可摧的神物落为英军的窃听器,最终左右人类第二次世界大战的走势。第一,恩格马基。首先我们先来看看这个当时被誉为最先进、最安全的通讯加密系统,恩格马基。 恩格马基并非德国军队研发的产物,而是德国发明家亚瑟谢尔比乌斯利用现代化电器技术取代手工编码加密方法,发明的一种能够自动编码的机器。恩格马基外形看起来像一个打字机,由字母转子插线板相互组合, 能够产生一一种变化,也就是这无数种的变化。鞍格马基被德军看上,原本以商用为目的的机器最终被德军重用,部署超过三万台。德国人深信恩格马基不可能被破译。第二,破 破译之路对于战争而言,信息的加密与破译至关重要,谁也不希望自己的战略部署被敌军看的一清二楚。反过来说,倘若能够破译敌方的密点,那战局将会是一片光明。在第一次世界大战期间,英国就严密监控了德国方面的通讯, 将美国引入第一次大战的秦默曼电报就是英国四世纪破译的。即使一战结束后,英国依然对德国进行监听,保持着很高的破译率。直到我们前文提到的恩格马吉在德军使用 英国人的监听逐渐失效。不过此时最着急的不是英国人,而是在一战中重新复国的波兰。波兰面对虎视眈眈的德国,不敢怠慢,设立波军总裁二局密码处,走在破译恩格马基的最前线,波兰人通过邮政系统短暂截获了一台发往德国大使馆的恩 格马基,并迅速复制了一台。当然,单单复制恩格马基无济于事,摆在波兰人面前的还是恩格马基那无数种的变化,这也就是德军为何深信恩格马基不会被破译的原因。没有操作说明已经密码本, 即便敌军手握恩戈马基破译密店依旧难如登天。正在一筹莫展之时,法国给出了神主,法国情报部门从一个德国密码处的人员手上 收买到了两份恩格马迹的内部资料,这些信息让波兰的破译人员找到了方向,他们甚至制作出了一台名叫炸弹的机器,加上法国情报部门不断收买到的密码本, 破译了不少德军的密点。但当时间来到了一九三九年九月,德国闪电站占领波兰,波兰王国唯一值得庆幸的是,波兰已经提前把破译恩格马基的资料 都交给了英法两国。也就是在德国入侵波兰之后,英国向德国宣战获益,恩格玛基成了英国迫在眉睫的事,重任依旧落在了英国四十局。 即便英国方面收到了波兰关于恩格马基的全部情报,但另一边德国人也在不断升级,恩格马基把转子加到了五个, 加入了八对插线板,这让恩戈马基破译难度直线上升。毫无头绪的英国四十局开始招募人才,他们找来了英国顶尖的语言学家、密码专家、数学家图灵也在其中。这群天赋异禀的年轻人一开始意见并不统一, 只有图灵始终坚持机器才能战胜机器的思路,全力以赴把精力投入在破译机上。当破译机问世,所有人都在期待破译成功的消息。但由于运算速度不够,破译密店所需的时间 开始很长,直到一九四零年,总结了德国发报人员的特殊习惯,以及密店中一些特殊的联系图灵,成功破译了德军密店。希特勒的战略部署逐渐展现在了英国人眼皮底下。 第二次世界大战的局势开始转向频频受挫的德军,却依旧深信恩格马吉,最终德军吃下了战败的苦果。第三,起名前路我们简单总结一下,第一, 掌握敌人准确信息越多,战场胜利面越大,敌岸我明之战尽量不打。第二,切忌轻信狂妄,身上没有绝对的可信, 一切人事物都在变化之中,应该及时做出调整。第三,伟大的思想造就伟大的人事物。边切化替换人工编码加密的思想造就了恩格马基,唯有机器能够战胜机器的思想,破译了恩格马基。 倘若想要获得伟大的成就,首先要有伟大的思想。以上就是本期的全部内容,欢迎大家交流。我们这一生的努力能带走什么?不是一技之长,不是万贯家财,而是一颗心。我是小杨心灵塑形师,关注我,让我们一起走上关心之旅!


