俞大维早年先后留学美国和德国,精研数学、数理逻辑、弹道学和军事学。在留德期间他担任华夏国民政府军政部参事,负责两国间国防兵工业的联系合作事宜,他自然对德国商用和军用的Enigma恩尼格玛密码机有所了解。
俞大维也深知密码学和数学之间有着一脉相承的密切联系。
他不解地道:“Enigma密码机的应用已有近20年之久,从商用型进一步改进发展而来的军用型在德军中作为标准的制式密码机也已装备使用了十年。”
“德国人非常自信地认为他们掌握了世界最先进、最安全、无法破译的通讯加密系统。按照我们获悉的资料,这个密码机的原理从数学上看是无法破解的。”
“三个转子一共有 26x26x26= 个不同的密码表。这三个转子设计成可以互相交换位置,共有6种不同的排列方式,密钥空间增加到了 x6=,大约十万个。插线板将6对字母用连线两两互换,又将密码数量增加了1000 亿倍,密钥空间达到一亿亿个的水平,这是一个天文数字,暴力破解被认为是不可能的。”
宋鸿飞道:“从数学上看的确是这样,不过破译密码并不等同于数学计算,机器设计上的缺陷以及使用上的一些固定习惯和漏洞都可以作为突破口,这就大有文章可做了。”
俞大维对于密码学方面的研究涉猎不多,他愈发按捺不住心中的震惊,几乎要惊呼起来:“你是说竟然有几处漏洞?这可真是石破天惊,叫人不敢相信!”
恩尼格玛密码机是利用机械转轮及电路系统的组合来实现复杂加密和解密的装置,恩格玛机的高明之处就在于它在进行高强度的复式替换加密的同时,便携性和操作简易性也几乎做到了极致,它被广泛应用在德国军事和外交的无线电通信中。
在历史上德国人先后生产了各种型号的恩尼格玛密码机达10万台之多,德国陆、海、空军和情报机构如虎添翼。
恩尼格玛密码机的结构主要由扰码转子、反射器、插线板、键盘和指示灯组成。它的安全性在于“复式替换密码”的特性,其核心在于三大灵魂部件——转子、接线板、反射器。
发报者每次按下某个按键时,由于转子会持续的跟着转动,通过不同的连接线路,每次输入的字母会就会随机替换成另外一个字母,使得每次得到的加密字母都会不一样。
如果只有一个转子,那就是一个固定不变的密码表,加密方式就是简单的单字母替换加密,这在密码学上很容易被破解。