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Cryptologic的塗鴉簿 二次大戰:德國 (May 17, 06) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
德國二次大戰時代使用Enigma機器做密碼通訊。Enigma表面上看起來應該是很安全的密碼裝備,從數學上來看,編碼的可能組合是天文數字,德國軍方也很放心的使用Enigma做機密通訊。可是實際上,早在二戰初期,Enigma就已經被波蘭的數學家破解了。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
德國三軍都用Enigma,雖然有一點差異,但是基本結構都一樣。它的構造是鍵盤,燈組以及轉盤。除了海軍用的是四組轉盤之外,其他都是三組。按下字鍵後產生電流,流過轉盤,通過反射板,再通過轉盤回來,在燈組相對應的位置會有字母的燈亮,那就是編出的碼,同時其中一個轉盤(應該是最左邊的)會轉動一格,所以即使一直輸入同樣的字鍵,編出來的碼也都不一樣。發報員一面敲字,一面把亮燈的字母寫下來,完成後再把密碼送出去。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
這是德國空軍用的Enigma。 德國使用五組不同的轉盤。使用時取其中三組放到相對應的插槽,同時調整到預先決定的位置設定。軍方有事先編好的工作手冊,每天有不同的設定,但是同軍種同一天都是用同樣的設定來收發密訊,從理論上看,如果不是事先知道當天的設定,不可能有辦法及時破解密碼,因為可能的排列組合多到不可能被找出來。至少德國軍方是一直這麼相信的。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
陸軍的Enigma。 從1928年起,波蘭情報機構已經開始嘗試破解Enigma送出的密碼。1932年他們派三個數學家研究,而他們成功破解了。在大戰爆發前不久,波蘭把這個秘密發現告訴法國和英國。雖然德國在戰爭期間做了一些改良,但是英國一直有辦法能在不需要知道德國每天設定的情況下而還能破解Enigma的通訊。 密碼博物館有一些小冊詳細解釋Enigma,它的數學模型以及如何被破解。我拿了,但是還沒仔細研究,應該是很有趣的讀物。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
海軍的Enigma,可以看得出它有四組轉盤。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Enigma用的轉盤組。為了增加破解的困難,德國陸軍空軍另外加了兩組轉盤(一共五組,取三組排列),海軍則增加了額外四組轉盤(一共八組,應該也是取三組排列,因為增加的第四組轉盤不能拆換)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
英國從一開始就能破解德國陸軍空軍的Enigma,但是海軍的Enigma多了一組轉盤,從1942年開始使用,英國拿它沒辦法。海軍通訊最主要是用在U Boat上,為了避免運輸船隊的損失,美國頃全力研究破解海軍Enigma的方法,在1943年製造出這種巨大的Bombe,開始分析破解密碼。 Bombe基本上是用來自動測試不同組合安裝的轉盤所解出來的文字,去除掉不可能的組合,剩下比較少量的可能組合,再由人工或是其他輔助電子裝備來檢查,最後才得到正確的組合,再用來解出全文。最早的Bombe是波蘭做出來的,被佔領前波蘭及時把技術轉移給英國,英國繼續製造出更大更快的Bombe,最後美國做出來這個破解海軍Enigma的Bombe應該是同類型電子儀器的極致,現代要做同樣的事情用的就是電腦了。 美國的Bombe很巨大,足足有三公尺寬,2.1公尺高,61公分深,重達兩噸半。一共製造了約120台,但是已知還存在的就只剩下博物館裏的這一台。這個破解Enigma的計畫被當做是”殺無赦”的最高機密,參加的工作人員被告知絕對不能洩露出去,一直到1970年代才因為英國Bombe計畫的內容被公開而才被世人知道。在那之前,德國一直不知道二次大戰時代他們的Enigma通訊全部都被破解,毫無機密可言。 戰史專家在戰後的評估,認為盟國破解Enigma通訊所得到的戰略價值,使戰爭至少提早兩年結束,也因此拯救了許多年輕的生命免於犧牲。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
除了那台巨大的Bombe,還展覽了其他較小型的解碼裝置,像這台M1。它們應該都是輔助用的裝置,配合Bombe一起使用。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
M-9,也是輔助Bombe使用的裝置。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
延伸閱讀: 2. Bombe | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
左邊的是德國陸軍用的Tunny,右邊是德國空軍用的Sturgeon,沒有Enigma名氣大,使用率也低得多。體積都比較大,但是用起來比較方便,發信直接在編碼後自動完成,省去人工抄寫的麻煩與可能的錯誤。不過用來加密的方法太過簡單,很容易就被破解掉了。一位瑞典的數學家破解Sturgeon,只花了兩星期就完成了。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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