Enigma密码机_案例

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二战“恩尼格玛”ENIGMA(意为哑谜)密码机(图)

二战“恩尼格玛”ENIGMA(意为哑谜)密码机(图)

“恩尼格玛”ENIGMA(意为哑谜)密码机美国大片《U-571》告诉人们“埃尼格玛”密码机是战争中同盟国费尽心机想要获得的尖端秘密,是战胜德国海军潜艇的关键所在。

历史也确实如此,对于潜艇作战尤其是德国海军的“狼群”战术来说,无线电通讯是潜艇在海上活动获取信息通报情况的最重要的手段,而“埃尼格玛”密码机则是关乎整个无线电通讯安全的设备,其重要性可想而知。

英军跳帮小组乘小艇接近德国海军U-505号潜艇,数十分钟后获得了“恩尼格玛”密码机自从无线电和摩尔斯电码问世后,军事通讯进入了一个崭新的时代,但是无线电通讯完全是一个开放的系统,在己方接受电文的同时,对方也可“一览无遗”,因此人类历史上早就伴随战争出现的密码也就立即与无线电结合,出现了无线电密码。

直到第一次世界大战结束,所有无线电密码都是使用手工编码,毫无疑问,手工编码效率极其低下,同时由于受到手工编码与解码效率的限制,使得许多复杂的保密性强的加密方法无法在实际中应用,而简单的加密方法又很容易被破译,因此在军事通讯领域,急需一种安全可靠而又简便有效的方法。

1918年德国发明家亚瑟·谢尔比乌斯(Arthur Scherbius)和理查德·里特(Richard Ritter)创办了一家新技术应用公司,曾经学习过电气应用的谢尔比乌斯想利用现代化的电气技术来取代手工编码加密方法,发明一种能够自动编码的机器。

谢尔比乌斯给自己所发明的电气编码机械取名“埃尼格玛”(ENIGMA,意为哑谜),乍看是个放满了复杂而精致的元件的盒子,粗看和打字机有几分相似。

可以将其简单分为三个部分:键盘、转子和显示器。

“恩尼格玛”密码机键盘一共有26个键,键盘排列和现在广为使用的计算机键盘基本一样,只不过为了使通讯尽量地短和难以破译,空格、数字和标点符号都被取消,而只有字母键。

键盘上方就是显示器,这可不是现在意义上的屏幕显示器,只不过是标示了同样字母的26个小灯泡,当键盘上的某个键被按下时,和这个字母被加密后的密文字母所对应的小灯泡就亮了起来,就是这样一种近乎原始的“显示”。

恩尼格玛

恩尼格玛

恩尼格玛密码宣告了手工编码技术的结束,奠定了计算机加密技术的基础。

在二战中,德国凭借这种号称“永远无法破译的超级密码”取得了一个又一个令自己兴奋的战果。

可是当德国人还陶醉于自己的“无敌发明”时,恩尼格玛密码却已经悄悄地成为了英国人手中的利器……天上掉下馅饼1928年的一天,华沙海关检查站突然接到德国驻波兰大使馆的紧急通知,要求立即交付德国外交部邮寄给它的一包邮件。

看到德国人如此焦急,波兰人感到十分怀疑和好奇。

他们一方面敷衍说邮件尚未收到,另一方面则将这包邮件转交给了波兰情报部门。

波兰情报人员惊喜地发现邮件里装的竟是德国人吹嘘的“永远无法破译”的恩尼格玛密码机(“恩尼格玛”一词源自希腊语Enigma,意指“不可思议的东西”)。

得到这个从天而降的“宝贝”,波兰情报人员欣喜若狂。

他们在弄清其内部的连线关系和基本构造后,把邮件按原样封好,然后不动声色地交给德国大使馆。

随后,他们很快从波兹南大学调来3名数学家,开始了对恩尼格玛密码的破译研究。

经过艰苦的工作,终于到1934年,波兰人研究出了破译恩尼格玛密码的方法。

波兰人的信心因此而空前高涨。

可是,德国人在1937年又对恩尼格玛密码机作了大幅度改进。

如此一来,仅凭波兰的设备和财力,研究很难再继续维持下去。

无奈,1939年7月25日,波兰情报部门邀请英国和法国的情报部门共商合作破译恩尼格玛。

它们商定了具体的分工:波兰继续从事数学理论方面的工作,法国通过间谍活动获取相关情报,英国负责研制破译机器。

不过,仅仅两个多月后,波兰就在法西斯德国的铁蹄下亡国了。

华沙破译小组的部分成员被迫辗转法国继续进行研究。

可惜的是,1940年6月,法国也战败投降,研究人员们纷纷四散逃亡。

这样,破译恩尼格玛密码的重任全部落到了英国人身上。

神奇的图灵“炸弹”1939年7月,英国情报部门在伦敦以北约80公里的一个叫布莱奇利的地方征用了一所庄园。

一个月后,鲜为人知的英国政府密码学校迁移到此。

不久,一批英国数学家也悄悄来到这所庄园,破译恩尼格玛密码的工作进入了冲刺阶段。

德国人自诩牢不可破的恩尼格玛密码体系,如何被波兰人用炸弹轰开

德国人自诩牢不可破的恩尼格玛密码体系,如何被波兰人用炸弹轰开

德国人自诩牢不可破的恩尼格玛密码体系,如何被波兰人用炸弹轰开第二次世界大战中,正面战场的烽火备受瞩目,似乎后人的目光都放在了波澜壮阔的战争中。

然而在秘密战线上,同盟国和轴心国围绕着情报所展开的较量也一点不比正面战场差。

今天笔者就给大家讲述,有关恩尼格玛密码机和“炸弹”的故事。

一.天书一样的恩尼格玛密码机密码,这个词大家一定很熟悉,我们在影视剧里常常听到这个词。

在战争中,无线电报要不被人解读,就得在无线电发报时,按照密码本来发报。

因为无线电的坏处是,你能接收,别人也可以。

在第一次世界大战和此后的一段时间里,英国对于德国的无线电破译一向是精准而高效。

但到了1926年,英国收到的德国无线电报突然都成了一份份天书,根本无法破译,这是怎么回事呢?原因就在于这个小盒子,就是图里的,这个东西叫做恩尼格玛密码机,名字有点绕口,它的原理一样绕口。

在它的内部有叫做转子的零件,这个转子才是关键。

看到这个图里的恩尼格玛密码机没有,很像是我们现在用的键盘吧?其实也就是这么一回事。

它的特点在于,你第一次按下A键,上面对应的灯泡亮起来的,却可能是B灯,这就是转子的作用。

同一个字母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,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”。

但是,这样很容易被发现规律,所以德国又加了两个转子,当第一个转子转动整整一圈以后,它上面有一个齿轮拨动第二个转子,使得它的方向转动一个字母的位置。

假设第一个转子已经整整转了一圈,按A键时显示器上D灯泡亮;当放开A键时第一个转子上的齿轮也带动第二个转子同时转动一格,于是第二次键入A时,加密的字母可能为E;再次放开键A时,就只有第一个转子转动了,于是第三次键入A时,与之相对应的字母就可能是F了。

如此一来,重复的概率就达到26x26x26=17576个字母之后,想要抓住规律,谈何容易?而在它的内部,还有反射器,这张恩尼格玛密码机的原理图显示了,恩尼格玛密码机的运作原理——按下A键后机器是如何将它显示成D键的(灯D发亮),而按下D键的同时灯A也会发亮,但是按下A键是永远不会使灯A发亮的,这是因为恩尼格玛密码机安装有反射器。

恩尼格码密码机制作图解

恩尼格码密码机制作图解

恩尼格码密码机制作图解这个作品是2013年无线电单片机竞赛的亚军。

感谢所有支持这个作品的你们!在对称加密学当中,恩尼格码机绝对是承前启后的存在。

它将密码学研究从以前的语言文字学中心完全转移到了数学身上。

在这里牵涉的密码并不是我们平时邮箱、银行帐号那种狭义概念,那种顶多叫做口令。

这里说的密码就是通过某种转换规律方式,把一篇文章变得面目全非,非常人能阅读,以达到保密效果。

这篇文章适于电脑控、军事控、历史控、数学控阅读,请做好烧脑准备。

第1步:在对称加密学当中,恩尼格码机绝对是承前启后的存在。

它将密码学研究从以前的语言文字学中心完全转移到了数学身上。

在这里牵涉的密码并不是我们平时邮箱、银行帐号那种狭义概念,那种顶多叫做口令。

这里说的密码就是通过某种转换规律方式,把一篇文章变得面目全非,非常人能阅读,以达到保密效果。

这篇文章适于电脑控、军事控、历史控、数学控阅读,请做好烧脑准备。

这是我们的初号机。

以下教程将手把手教你如何完美山寨史上著名的德国恩尼格玛密码机(以下称哑谜机,不清楚历史的可以到维基、百度等地方脑补一下)。

这个基于Arduino 的开源程序能够加解密任何哑谜机M4型(海军型)的信息。

这个第一台全功能开源完美哑谜机复制品是根据sketchsk3tch写的《Kid’s Game to Arduino Enigma Machine》(从儿童玩具到Arduino恩尼格玛机)所作。

采用多路复用LED电路,仅用38个针脚的115个发光二极管和4个针脚的36个按键所连接的整个电路,全靠在键盘回路里准确放置的电阻以及P型号晶体管得以实现。

要不然,4个16段显示器,以及每个按键上的LED将大幅增加所需针脚总量,即使用了Arduino。

被征服的谜——ENIGMA的故事

被征服的谜——ENIGMA的故事

但是牛人出现了。上文说过,1858年,法国人Blaise De Vigenère发明了Vigenère多表替换法。而之后仅仅五年,普鲁士的一个少校军官,F.Kasiski找到了破解的办法!顺便说一句,又过了七年,普法战争就开始了……
说起具体的破解方法,的确就是个纯粹的数学问题了,我这人,天生不擅长数学,就不具体写了,——因为也写不出来,写出来也是别人的,自己看不懂:(——但是,可以描述一下它的原理,那就是:密钥因为种种原因,是循环使用的。上文例子中,用了六位密钥,也就是说,每六个字母,就要循环使用一次相同的密钥加密——破绽就在这里!
列个简单的单子,看看频率分析法是怎么破解单字替换法的:
A 0.082 | B 0.015 | C 0.028 | D 0.043 | E 0.127 | F 0.022 | G 0.020……| T 0.091 | ……| Z 0.001
其中,字母后面跟着的数字代表它在文本中出现的统计频率。可以看出,什么字母出现概率最大?毫无疑问就是e。管你怎么替换,这个字母不会是别的。分析相当数量的根据同一法则替换之后的密文,完全可以轻松将每个字母的去向一一标明,进而,也就无密可保了。
实际上,除非你用的多表替换的密钥无限长,那么自然无法破解——稍微想想就明白了,那相当于你发明了另外一门使用相同字母的语言啊——但是,密钥是不可能无限长的,特别是在手工操作加密和解密的时代。例如,怎么能够想像,战火纷飞的战场上,解码员手里拿着厚厚一千多页的密钥去一个个查对字母——太长了,也容易出错啊!
顺着时间的主轴,先从德国人亚瑟·谢尔比乌斯说起。
(一)密码的前世
一战终于结束了,时间转眼就跨入了1918年。而在这一年,密码学界的一件大事“终于”发生了:在德国人亚瑟·谢尔比乌斯天才的努力下,第一台非手工编码的密码机——ENIGMA横空出世了!

第二次世界大战德国“恩尼格玛”密码机(图文)

第二次世界大战德国“恩尼格玛”密码机(图文)

第二次世界大战德国“恩尼格玛”密码机(图文)引自网站"三思科学"<"恩尼格玛"的兴亡>个人目录:第一部分诞生第二部分弱点第三部分灭亡第四部分尾声人类使用密码的历史,从今天已知的,最早可以一直追溯到古巴比伦人的泥板文字。

古埃及人,古罗马人,古阿拉伯人……几乎世界历史上所有文明都使用过密码。

军事和外交一直是密码应用的最重要的领域,国王、将军、外交官以及阴谋分子等,为了在通讯过程中保护自己信息不被外人所知,使用过形形色色的密码;而为了刺探于己不利的秘密,他们又绞尽脑汁地试图破译对手的密码。

加密与解密一直是密码学这枚硬币互相对抗又互相促进的两面。

在所有用于军事和外交的密码里,最著名的恐怕应属第二次世界大战中德国方面使用的ENIGMA(读作“恩尼格玛”,意为“谜”)。

一、诞生直到第一次世界大战结束为止,所有密码都是使用手工来编码的。

直接了当地说,就是铅笔加纸的方式。

在我国,邮电局电报编码和译码直到很晚(大概是上个世纪八十年代初)还在使用这种手工方法。

手工编码的方式给使用密码的一方带来很多的不便。

首先,这使得发送信息的效率极其低下。

明文(就是没有经过加密的原始文本)必须由加密员人工一个一个字母地转换为密文。

考虑到不能多次重复同一种明文到密文的转换方式(这很容易使敌人猜出这种转换方式),和民用的电报编码解码不同,加密人员并不能把转换方式牢记于心。

转换通常是采用查表的方法,所查表又每日不同,所以解码速度极慢。

而接收密码一方又要用同样的方式将密文转为明文。

其次,这种效率的低下的手工操作也使得许多复杂的保密性能更好的加密方法不能被实际应用,而简单的加密方法根本不能抵挡解密学的威力。

解密一方当时正值春风得意之时,几百年来被认为坚不可破的维吉耐尔(Vigenere)密码和它的变种也被破解。

而无线电报的发明,使得截获密文易如反掌。

无论是军事方面还是民用商业方面都需要一种可靠而又有效的方法来保证通讯的安全。

二战时图灵机破译的Enigma密码,现在AI仅需13分钟便可破译

二战时图灵机破译的Enigma密码,现在AI仅需13分钟便可破译

二战时图灵机破译的Enigma密码,现在AI仅需13分钟便可破译【新智元导读】Enigma在二战时一直被当做是不可破译的密码,英国花费大量时间精力方得破解。

现在即使知晓Enigma密码知识,破译仍需要数年的时间,而DigitalOcean 及Enigma Pattern公司发明的AI技术,仅需13分钟即可破译。

未来这种人工智能软件也可用于医疗保健、金融服务等行业。

第二次世界大战期间,布莱切利园是英国破译密码的中心。

图灵当时也在那里工作。

密码破译者的天才工作挽救了许多平民和士兵的生命,据说将战争缩短了两年。

Enigma密码机非常复杂,它最先进的化身可以配置158,962,555,217,826,360,000种不同的方式,但有一个致命缺陷,没有一个字母可以取代它本身。

即使有了相关的密码知识,也需要好几年的时间才能破解密码。

而现在人工智能可以在13分钟内解读Enigma编码的信息。

上周,在帝国战争博物馆,DigitalOcean和Enigma Pattern 两家公司使用最新的人工智能技术在现场演示中展示了破译德国消息。

什么是Enigma机器?在密码学史中,恩尼格玛密码机(德语:Enigma,又译哑谜机,或“谜”式密码机)是一种用于加密与解密文件的密码机。

确切地说,恩尼格玛是对二战时期纳粹德国使用的一系列相似的转子机械加解密机器的统称,它包括了许多不同的型号,为密码学对称加密算法的流加密。

恩尼格玛密码机在1920年代早期开始被用于商业,一些国家的军队与政府也曾使用过它,其中的主要使用者是第二次世界大战时的纳粹德国。

在恩尼格玛密码机的所有版本中,最著名的是德国使用的军用版本。

尽管此机器的安全性较高,但盟军的密码学家们还是成功地破译了大量由这种机器加密的信息。

人们都普遍认为盟军在西欧的胜利能够提前两年,完全是因为恩尼格玛密码机被成功破译。

布莱切利园里的破译者是谁?艾伦·图灵(Alan Turing)是在MiltonKeynes最高机密基地工作的密码破译人员中最声名远扬的一位。

英尼格玛机使用及练习

英尼格玛机使用及练习

英尼格玛机Enigma使用教程与练习前言:针对某些同学对于二战时期德军使用的密码机英尼格玛机Enigma的兴趣,我在这里编写一套关于使用英尼格玛机模拟器加密和解密的教程。

希望大家能喜欢。

我在编写这套教程时使用的是D. Rijmenants在2008年编写的模拟器,其他的模拟器也是和这个大同小异,但是为了方便我就用这个模拟器编写教程了。

里面会用到一定量的德语作为破译内容(毕竟这个是德国人的玩意),我会附上中文翻译的,所以不必担心看不懂。

——杨宜锦I. 英尼格玛机的构造英尼格玛机是一个复杂的电动密码机,有很多部件组成。

我们在模拟器中需要了解而且使用的部件大概有以下几个:①.外部密码轮(三个到四个,对应内部齿轮)②.内部齿轮(三个到四个)Rotors③.键盘(拉丁字符,26个字母)Keyboard④.26个插座插口Plugs模拟器自己附带的有显示屏,点击模拟器中间下方的灰色铁片就可以开关显示屏了。

里面还有调节收发者的齿轮(Reflector),这个在真正的英尼格玛机中并不存在,使用这个可以使模拟器破解六套德国军队的英尼格玛机密码,分别是Wehrmacht/Luftwaffe – UKW = B、Wehrmacht/Luftwaffe – UKW = C、Kriegsmarine M3 – UKW = B、Kriegsmarine M3 – UKW = C、Kriegsmarine M4 – UKW = B、Kriegsmarine M4 – UKW = C;其中,前四套英尼格玛机使用3个齿轮,后两套英尼格玛机使用4个齿轮。

英尼格玛机之所以复杂,是因为它每天每套密码所对应的收信密匙不同,每天内部齿轮所用的密匙不同,而解密所用的密匙又在发件人所发信息中,所以说除非你同时有一台英尼格玛机,有收方的密匙和发件人所发信息,否则完全不可能破解信息。

II. 如何使用英尼格玛机发密报首先,你要和对方确定你要用的是哪一套密码(初学者建议先使用前四套英尼格玛机,相对来讲比较简单,后两套英尼格玛机比较复杂)。

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新旧机型混用 不同密级文件,都用Enigma处理 格式错误:死板的格式
35
启示
科学技术的发展,是密码学前进的基石 实践的需要,是推动密码科学前进的最大动力 密码编码和分析,是相互对抗和相互促进的,相辅相成 密码对抗中,人的因素是第一位的
36

17
漏洞
德国人使用Enigma时,密钥分发的缺


Enigma的密码,是三个转轮的初始 位置 德国人发报前,先用通用密码,将 代表本次三个转轮位置的字母,连 续加密两次,作为报头 然后用本次密码,加密密文,一起 发出 雷杰夫斯基 紧盯这前六个字母 并由此打开了看似固若金汤的 ENIGMA防线
转子就旋转 一次,这样 对应关系就 变了
这就是谢尔
比乌斯关于 ENIGMA的 最重要的设 计:每次使 用不同的替 换密钥
5
最初设置
输入一个 字母后
6
多转子
第一个转子旋转一周,就带动第二个转子旋转; 第二个转子旋转一周,就带动第三个转子旋转 三个轮子,可以变化出26*26*26=17576种字母代换关系 如果增加轮子,字母间的代换关系将增加26种 相当于使用17576张字母代换表进行加密,完全打乱了字
英国的破译
Bletchley Park(布莱奇利庄园) 阿兰.图灵(Alan Turing) 方法:

针对Enigma密码机的特性:自反的 所以,某一位如果从来没有某字母, 则可能就是该字母 同时,针对德军报文发送的特点(如 每日6:05分发送天气预报),猜测与 天气有关的单词

23
7
反射器
8
反射器实物
9
加密解密过程
发送消息过程

发信人首先要调节三个转子的方向,使它们处于17576个方向中 的一个(事实上转子的初始方向就是密匙)
然后依次键入明文,并把闪亮的字母依次记下来,然后就可以把 加密后的消息用比如电报的方式发送出去。 解密过程 当收信方收到电文后,使用一台相同的ENIGMA,按照原来的约 定,把转子的方向调整到和发信方相同的初始方向上,

29
战果
1940年,破译纳粹空军“RED”通用密钥网 1941年,纳粹北非空军作战密钥网被攻破 1942年,纳粹空军多个密钥网被攻破 1941年,纳粹海军多个密钥网被攻破 … 1943年8月29日,本月1-18日所有截获电文全部被破译 …
30
Lorenz
德国在线密码电传机
母频率,因而频率分析完全失效 使用简单的强力破解: 对第一个明文字母:有17576变换,对第二个明文字母: 有17576变换,对10个字母的密文:17576^10=10^42 种变换,其中一种是对的
但由于密码机的转轮之间的关系,实际的变换没有这么多。
密钥为三个字母,共17576种,此时强力破解有效。
一代巨星 横空出世!
14
商业上的成功
历史:





1918年发明 1923年,A型出现,带 反射板 1926年,获得德国海 军订单,接着政府,企 业,铁路部门开始使用 1928年,德国陆军, 空军采购 … 仅德国军队就采购了3 万台
15
成功的关键?
技术领先:
Enigma是复合加密体制: 多表代换+单表代换 密钥空间巨大,所有人都认为是不可破的 时代需要 一战英国破译德国密码的解密,对德国刺激很大 战争?
何用?
19
字母循环圈
对应表

第一个字母:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 第四个字母:FQHPLWOGBMVRXUYCZITNJEASDK
对应关系
从字母A开始看,它被对应成F;而F在此表中又被对应成W,接 下去它被对应成A,我们又回到了最先开始的字母,于是就有了 一个循环的字母圈A→F→W→A。 即: A→F→W→A 3个字母的循环圈 B→Q→Z→K→V→E→L→R→I→B 9个字母的循环圈 C→H→G→O→Y→D→P→C 7个字母的循环圈 J→M→X→S→T→N→U→J 7个字母的循环圈
18
线索
对许多电报的报头进行分析:
1 2 3 4 5 6 第一封电报:L O K R G M 第二封电报:M V T X Z E 第三封电报:J K T M P E 第四封电报:D V Y P Z X 结论:L/R由同一字母加密而成,此期间转子转了3个位置 对应关系: 第一个字母:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 第四个字母:___P_____M_RX_____________ 填全: 第一个字母:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 第四个字母:FQHPLWOGBMVRXUYCZITNJEASDK
34
后话:Enigma输在哪里
对Enigma安全性估计过高

导致德国在使用掉以轻心
即使在遭受损失时,也不敢将其与Enigma的失密联系起来
导致盟国一开始不敢轻言破解 德国在使用时的所犯的错误是被破解的原因 军民混用 使用规则制定错误

初始转轮设置变动周期过长
加密的密文与密钥一起发送

雷杰夫斯基的贡献在于:通过分离转子的状态和连接板的
状态,大大简化了破译ENIGMA的工作
21
波兰的破译
一旦将连接板的贡献去掉,则Enigma不那么可怕了

循环圈的个数和长度可以看作是这个密钥的“指纹”
通过建立密钥“指纹”档案,雷杰夫斯基就能及时地 把当天的密钥找出来 机械化操作 1936年,波兰开发循环测定机 1938年,波兰开发出破译机Bomba(炸弹) ,同时模 拟6台Engima 结果: 军用型的字母排列按字母表而不是键盘序; 转子的内部接线状态 6年间,破译出共10万份德军密码 22
如天气预报密文
第7个字母:从来不出现W 第8个字母:从来不出现E 第9个字母:从来不出现T 第10个字母:从来不出现T 第11个字母:从来不出现E 第12个字母:从来不出现R 这些字母很可能就是WETTER 由此构造明文-密文关系,以及字母循环圈

24

W E T E T Q 字母循环 W-E-T-W
Lorenz SZ 42,英国人称 其为“tunny”,用于德国战 略级陆军司令部。 51cm × 46cm × 46cm 12个转子
31
Colossus(巨人)
专门对付Lorenz

使用电子管,因此英国声称这是第一台电子计算机
32
同时代的密码机
英国的TYPEX打字密码机 德国3轮ENIGMA的改进型密码机。它在英国通信中使用

20
特点
字母循环圈特点
虽然这些循环圈是由当日密钥,也就是转子的位置们 的初始方向以及连接板上字母置换造成的 但是每组循环圈的个数和每个循环圈的长度 却仅仅是由转子的位置和它们的初始方向决定的 和连接板上字母交换的情况无关! 也就是说 连接板的变化,不影响字母循环圈的大小 数学上可以证明

16
Enigma的破解
随着德国军队装备Enigma,最着急的是
波兰人 1926年2月,波兰人发现德军海军密码没法破译了 1928年7月,发现德国国防军的密码无法破译了 无法了解德军动态! 必须破译 方法: 语言学家不行了,寻找数学家 从接近德国的Poznam大学,招募数学专业学生 著名的波兰三杰,就出自这个专业,包括破译Enigma 的关键人物:Marian Rejewski(马里安.雷杰夫斯基)

11
连接板
方案4:增加单
表替换

加连接板: 输入字母的 两两交换
连接板和线
12
连接板用途示意图
13
密码分析
连接板上两两交换6对字母的可能性数目非常巨大,有
100391791500种 看看这时的密钥数量: 转子自身的初始方向:26*26*26=17576 转子之间的相互位置:6 连接板连线的状况:100391791500 所有可能的密钥数量:10^16 结果: 密钥数量暴增,暴力破解无效 频率分析无效 Kasiski试验无效
27
英国 bombe 波兰的bomba
美国版本bombe
28
对付Enigma的Bombe


1941年,英国制造了16台bombe 1943年底,英国共有99台Bombe 1945年3月,英国共有211台Bombe 结果: 德军的报文,3个小时就能破译 破译队伍:12000人 费用:耗资惊人,倾全国之力 Enigma:3万USD Bombe:?? 代价!
广泛,且在破译密钥后帮助破解德国信号。
33
Hagelin-盟国用
哈格林(Hagelin)
密码机C-36 由Aktiebolaget Cryptoeknid Stockholm于1936 年制造密钥周期长度 为3,900,255。 M-209是C-36改进 型,由Smith-Corna 负责为美国陆军生产。 它的密码周期达到了 101,105,950。

然后依次键入收到的密文,并把闪亮的字母依次记下来,就得到 了明文。 结果: 于是加密和解密的过程就是完全一样的 这都是反射器起的作用,也是此系统非常出彩的地方之一。(当然 副作用也很厉害)
10
密码强度
转子的初始方向,就是密钥
密钥空间17576种太小 强力破解者,按17576种转子方向,依次输入密文, 得到明文 按一分钟试一个转子组合,一天24小时可试1440个, 两个星期可试完。 因此密码强度还不够,需要加强 方案1:增加转子:每增一个,密钥空间增大26倍,后 期的Enigma达到了4-5个转子 方案2:转子顺序可交换,不同的转子顺序,对应着不 同的代换关系。C33=6种组合,密钥空间增大6倍 3 方案3:转子5选3,C 5=10,增大10倍
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