最近，当美国罗切斯特大学的研究人员最终成功地基于量子规则开发了完全安全的加密设备时，他们将其作为“量子谜”提出，以纪念第二次用于编码纳粹消息的转子密码机器第二次世界大战，与当今拍卖会继续打破记录的设备相同。为什么一个世纪以前的巧妙机制仍然如此引人入胜？
除了它的历史以及英国的布莱奇利公园（Bletchley Park）的壮举（以艾伦·图灵（Alan Turing）的领导）为止，必须在谜团达到的令人难以置信的不可遗忘性水平上寻求钥匙。德国工程师Arthur Scherbius于1918年发明的机器基本上由电线连接的三个组件组成：键盘介绍原始消息，一个修改单元和带有灯的面板，其中包含了加密消息的相应字母。
基本部分是负责编码过程的修改单元，并由三种类型的组件集成：插件，转子和反射器。
在第二次世界大战期间，德国人使用谜团来开发几乎无法破坏消息的代码。学分：格雷格·戈贝尔（Greg Goebel）
谜团有三个转子，串联连接。它们是厚的圆盘，每个圆盘都有26个输入点（每个字母的每个字母一个）和许多输出点。每个磁盘上不同的内部接线使一个从一个位置退出的信号从另一个位置退出：通过将其转换为另一个字母，将其重新路由。另外，每个转子都以一定速率自动旋转。每次从原始消息按下字母时，第一个转子都会旋转一个位置。每次第一个转子完成一个完整的转弯时，第二个转子都会提高一个位置，而第二个转子则在第二个转动转弯时进行了相同的操作。
图显示了谜加密机的操作。图片来源：加密
如果您想到针头，很容易可视化。随着机制的每次推动，二手都会前进一个位置。当您完成整整一圈时，微小的手向前移动。只有当它完成回合时，小时手才能提高位置。两次类似的针头排列需要12个小时。换句话说，有60 x 60 x 12 = 43,200的组合或不同针的布置。如果将其转移到三盘系统（每个位置26个位置），则有26 x 26 x 26 = 17,576个不同的安排。这意味着，当操作员键入字母时，它可以根据数以万计的任何可能的配置（等效于不同的加密字母）进行编码。然后安排会发生变化，下一个字母已经通过不同的布局/字母编码。
数万亿个可能的配置
反射器是带有内部接线的另一种类型的磁盘，但它不旋转，电线进入并留在同一侧，尽管处于不同的位置。它位于转子旁边。因此，通过键入原始消息的一个字母，电信号通过转子进入反射器然后退出，然后通过三个修饰符向后移动，但通过不同的路线到达面板。它的有用性除了使配置数量倍增之外，它是自动解密过程的自动化。多亏了反射器，编码和解码过程是自我续签的，这意味着它们是彼此的反思。因此，为了解密消息，接收器只需要将另一台谜机器处于相同的启动位置，然后通过键入原始消息将出现的加密消息。
带有字母环的转子在谜机器中。图片来源：Tedcoles
谜团有六根电缆，可以交换六对字母。连接26个字母的六对字母的方法是100,391,791,500，将17,576个转子布置乘以。
Scherbius决定进一步提高机器编码的安全水平。相反，他选择了它们可以互换。每种情况2-1）。该数据为我们提供了对编码的安全级别及其解密难度的看法。1926年，德国军队开始使用Enigma 1。
保密初始条件
原始的？但是没有它们，机器唯一值得的是尝试数万亿个可能的配置。
它们及其插件电缆的位置。
为了防止同一键加密当天的所有通信（使用相同键编码的消息数量越大，越有可能被解密的消息 - 德国人决定仅使用“每日键设置”要编码一个“消息密钥”，他们开始每个消息，并且从一个消息到另一个消息变化。
发件人选择了转子的随机布置，这将是“消息密钥”，它以“日常钥匙”编码，然后根据新密钥发送已加密的消息。根据“一天的钥匙”收到消息，知道前三个字母对应于“消息键”，也就是说，与转子的新布置（插件中的电缆的位置？然后，转子的顺序由“每天的条件”表示。
这是一个似乎不可能克服的系统，除了德国运营商为了避免接收中的错误，决定连续两次键入“消息密钥”，这将弱点引入了系统。
解密德国通讯
波兰数学家玛丽安·雷吉斯基（Marian Rejewski）在1932年需要破译德国通讯所需的最低信息和由间谍服务获得的谜机器的复制品。
因为尽管如此，但波兰的隐台分析师和后来的英国同事都设法在谜机器中找到了脆弱性并击败了它，这是一个更归因于处理局的程序缺陷和错误而不是处理它的失败机器本身
1938年，德国人决定恢复谜的安全性。EACH操作员将有五个转子，从中选择了安装在机器中的三个转子，并且插件中的电缆数量从6增加到6到10。现在可能的配置总计159万亿美元。当时战争爆发时，德国海军的克里格斯马林（Kriegsmarine）的谜机器中的转子数量从5升至8。
1939年7月24日，在纳粹入侵波兰之前，波兰特勤局负责人将其成就告知他的英国同行，并给了他们谜的复制品，希望有更多的时间和资源，？他们将能够再次打破它。他们的成功是基于艾伦·图灵（Alan Turing）的有远见的才华，但也取决于德国运营商在谜团无法穿透的情况下打开的裂缝。
有人类的错误，例如选择消息密钥不是完全随机的 - 他们有时选择了明显的键（三个连续的字母），或者他们犯了重复相同键的错误（例如，其名称的缩写）。那些负责使用每日关键设置的笔记本的人也采取了安全措施：他们不允许任何转子从一天到另一天重复该位置，并且没有插件字母被其附近的字母代替。这些措施是矛盾的，大大减少了可能的配置总数，并为隐层分析员提供了快捷方式。外部因素，一个人想知道盟军的密码学家是否可以破解谜团。
由Miguel Barral for Ventana al Conocimiento
@migbarral