维基少年:二战/谜机
在第一次世界大战中，英国成功破解了德国的密码。这使他们能够监听从德国发往士兵的重要信息。战争结束后，英国的密码破译员（破解密码和密码的人）继续监听德国的信息。然后在1926年，他们开始接收无法破译的编码信息。这是因为德国开始使用一种名为Enigma的新机器来编码他们的信息。关于Enigma如何被破解的故事令人兴奋。解决这个问题的男女是战争的胜利者，因为德国人永远不知道英国及其盟国正在阅读他们所有的秘密。破解Enigma的努力也导致了现代电子计算机的发明。
Enigma是一台用于将“明文”信息转换为“密文”信息，以及将密文信息转换回明文信息的机器。使用该机器的人会将信息输入看起来像学校里使用的计算机键盘一样的键盘上。输入字母后，Enigma会将字母通过转子和插接板，将字母转换为不同的字母，然后在灯板上显示出来。这个人会写下新字母，此时它已经是密文了。然后，随着每个字母的输入，转子会向前移动一格，改变正在使用的密码。当整个信息都输入并且密文复制出来后，它就会被发送出去。这可以通过电话、无线电或书面形式进行，方式并不重要。
你可能会认为，如果你有一台Enigma机器，你就可以将密文信息直接转换回明文信息，也就是解密。但事实并非如此简单。Enigma改变字母的方式取决于转子和插接板的设置方式。如果你不知道原始设置，你就无法解密信息。
德国人过去会发送密码本，其中包含每天的日密钥。它告诉使用Enigma的人如何设置他们的插接板和转子。因此，如果你捕获了密码本，并且你有一台Enigma机器，你就可以阅读信息。因为德国人知道他们可能会丢失密码本（即使每个人都命令他们在认为自己会被捕获时将其销毁），每个密码本只包含一个月的密码。这样，在最坏的情况下，他们的信息也只能被阅读一个月。为了使信息更难阅读，日密钥只用于对信息的前三个字母进行编码。然后这三个字母被用作新的密码部分，称为信息密钥，用于该信息本身。也就是说，每个信息都有自己的特殊密码！
第一个尝试破解Enigma的人是波兰人。德国在第一次世界大战中入侵了波兰，他们担心这种情况会再次发生。因此，他们努力破译密码。起初，他们认为它无法破译，但后来他们的首席密码破译员马里安·雷耶夫斯基有了一个主意。
德国人发送两次信息密钥以确保信息被正确读取。假设信息密钥是“ABC”，德国人会将“ABCABC”输入Enigma机器。由于转子会移动，因此每次编码结果都会不同，例如“DGHYIU”。解释起来很复杂，但这种编码差异让密码破译者可以了解Enigma设置方式的一些信息。雷耶夫斯基找到了一个方法，可以从少量密文中找出德国人如何设置转子和插接板。为了将这转化为一种快速破译密码的有用方法，他必须写下Enigma可能设置的105,456种不同的方式。打赌你不想做这样的家庭作业！
这对密码破译者来说并非问题的终结。在雷耶夫斯基取得成功后不久，德国人改变了他们设置Enigma的方式，这意味着他必须重新编写他所有的设置手册。他没有这样做，而是发明了一台可以自动检查设置的机器。他称它为炸弹。Enigma的另一个特点是转子（三个）可以互换。由于这意味着转子有六种不同的方式可以被放入发送秘密信息的机器中，因此必须有六台炸弹在运行以检查正确的设置以解密信息。
炸弹一直有效到1938年，就在第二次世界大战开始之前。然后，德国人给了所有Enigma使用者两个额外的转子，所以他们现在可以选择五个转子放入三个插槽中。这意味着雷耶夫斯基需要60台炸弹。不仅如此，插接板电线的数量也从六根增加到十根。总之，这意味着波兰人再也无法阅读信息了。
波兰人知道战争即将来临，并且他们没有时间和金钱来解决新的Enigma密码。因此，波兰密码破译团队的负责人去拜访了他们来自英国和法国的朋友。他告诉他们所有关于密码破译的努力，并给了他们一台炸弹。仅仅三周后，德国袭击了波兰，第二次世界大战爆发了。
英国密码破译员驻扎在一个名叫布莱切利庄园的美丽庄园里。这是为了将他们与其他人隔离开，防止他们不小心透露自己的密码破译工作。保持密码破译工作的成功保密与最初破译密码一样重要。如果德国人知道他们的密码被破译了，他们就会立即更改它。
在布莱切利庄园工作最有名的人是艾伦·图灵。他的朋友认为他是一个天才。他最初帮助破解新的、更强大的Enigma的想法是寻找德国信息中的模式。他很快意识到德国潜艇经常在信息中发送天气报告。因此，密码破译员会尝试通过猜测第一个单词是“wetter”（德语中的“天气”）来破译密文信息。但这也意味着他们必须检查数十亿个可能的转子和插接板设置。
然后图灵灵机一动，想出了一个天才般的点子，许多人认为这个点子比其他任何事情都更能帮助赢得战争。他找到了一种方法来连接一台机器，使接线板不起作用。因此，他无需检查 159,000,000,000,000,000,000（这是一个巨大的数字）个设置，而只需要检查 17,576 个。然后他设置了机器，以便它在找到匹配项时点亮灯泡。因此，图灵的机器可以在大约五个小时内破译密码——这是一项了不起的成就。但这仍然依赖于对密码的线索（比如“更湿”）。所以英国人着手寻找方法，确保德国人发送的信息中会有线索。
其中一个方法是投放水雷。当德国人发现它们时，他们会将位置无线电报告给基地。英国人会阅读信息，其中必然会包含水雷的位置。但英国人已经知道位置，因为他们自己投放了水雷！这使他们能够利用这个位置作为线索来破解密码。
为了让你了解破译密码的重要性，在不列颠之战期间，布莱切利庄园的人们能够预警轰炸袭击，告知德国人损失了多少飞机等等。这使得皇家空军能够计划攻击哪些德国飞机，以及忽略哪些飞机。
它使皇家海军能够找到所有正在大西洋上击沉船只的德国潜艇，并迅速将其击沉。
英国人在德国河流上布雷，使它们无法用于运输。每当德国人报告他们已经清除了一些水雷时，英国人就会阅读信息，然后再次布雷！
在诺曼底登陆之前，盟军知道每个主要的德国军队单位的驻扎地点以及他们的兵力，这使他们能够以最安全的方式计划进攻。
英国领导人温斯顿·丘吉尔当然知道破译密码员的重要性。他们曾经给他写信，要求更多资金和人员来帮助他们的工作。丘吉尔非常忙于指挥战争，但他当天就抽出时间发送了以下信息。
- "立即行动
- "确保他们得到所有他们想要的，优先级最高，并向我汇报此事已经完成"。