“……众所周知多表替换编码体系的破绽和死穴就是循环使用密钥进行加密,除非我们使用的多表替换密钥既无规律又无限长,这个破绽和死穴当然也就消失了,但稍微想想我们就知道,实现这个目标的难度实在太大了,不说别的,仅仅是记录无穷无尽密钥的密码本,就应该是无限厚的……所以,依靠人工方式根本就不可能,而作为机器的eniga却能做到!”
谢尔比乌斯不厌其烦的向眼前这些密码专家解释道,当然更多的是解释给那些或许是门外汉的高官听,毕竟是由他们决定是否采购这种奇迹般的密码机。
当谢尔比乌斯掀开桌上红色的天鹅绒之后,出现在人们面前的是一个棕色的木盒,这使得eniga看起来是一个装满了复杂而精致元件的盒子,当谢尔比乌斯把它打开,专家们看到它可以被分解成相当简单的几部分:键盘、转子和显示器。对这台机器,包括亚德雷在内的编译专家们不禁有些失望,这台机器看起来和他们想象有所差距。
“eniga密码机是由多个机械零件组合而成的,对于轮转机而言,它有一个键盘和一系列的转轮,键盘用来输入明文字符串,每个转轮是字母的任意组合,有26个接线端,用来完成一种简单的替换,同时每个转轮的输出端连接到其下一个相邻转轮的输入端,当输入一个明文字符时,相应的信号从第一个轮转的输入端进入,依次经过各个相邻的转轮,当每经过一个转轮的时候,该转轮会转动一个位置,当该转轮转动了一个周期之后,其下一个转轮会转动一个位置,这样一直到达最后一个转轮,然后反射回来,即可得到密文。”
谢尔比乌斯解释看起来非常简单,以至于简单得让来自电讯中心和调查部、军情局的密码编译专家们,乍一听起来有些摸不着头脑,对于这种有些新鲜的电码置换感觉更多的是新奇,当然也有些惊讶。
“……因为它会转,这就是关键,当按下键盘上的一个字母键,相应加密后的字母在显示器上通过灯泡闪亮来显示,而转子就自动转动一个字母的位置……一个转子并不能确保密码安全,所以现在eniga密码机使用由三个转子组成的转轮组,在转轮组内,转轮们相互接触的侧面之间,都有相对应的电路触点,可以保证转轮组内部构成通路。于是,图11中输入的字母k,经过第一个转轮,变成输出字母r;之后这个r进入第二个转轮,咱们假设它又变成了0;尔后,这个0再进入第三个转轮,假设又变成了y,如此,初始字母k就变成了谁也认不出来的y。”
……
“这3个转轮内部都有复杂的连线,而具体的走线情况,又都是各自不同,由于3个转轮内部连线不同,因此,它们合起来连续加密的总效果,就是3个转轮各自能力的乘积。也就是说,每个转轮都有26个位置,3个转轮组合起来,就能生成26x26x26=17576种不同的变化。”谢尔比乌斯在解释时看着众人的面目表情慢慢发生了变化,神情之中越显得意起来。
“17576种不同的变化!”谢尔比乌斯的话音一落,亚德雷等人被谢尔比乌斯说出的数字给惊呆了,试验室内立即响起了纷乱的交头接耳声。
多表替代——它通过不断改变明文和密文的字母映射关系,对明文字母们进行连续不断地换表加密操作,这正是多表替代的密钥,在操作中都比较短,即便长点儿的也就20位,因此,密钥长度20,也就意味着它背后对应20张换字表,而17576种变化的字母映射关系,实际就是对应着迥然不同的17576张换字表。
“我的上帝!”作为西北电讯中心主任的亚德雷,知道17576张换字表所对应的密钥长度意味着什么,要对付如此超长的密钥,足以把电讯中心数千名数学专业毕业的破译人员累吐了血,再气吐了血!假如破译者还想用这个招数的话,他就必然面对一个极为尴尬的现实:密文字母至少要在17576位以后才会出现循环!这个长度,别说一般密信、密电了,就是真拿一本书来全文加密,也找不出几次重复循环的破绽来啊——前提是,您还不能数错了位,哪怕只数错一位,必定就前功尽弃了……。
“先生们!这3个内部走线方式不同的转轮,它们的排列形式不是固定的,而是可以互相换位的,如果我们把1号、2号和3号转轮,而把转轮组的转轮顺序从左到右记录的话,那么排列就不仅是1-2-3这么一种,而是应该有1-2-3、1-3-2、2-1-3、2-3-1、3-1-2、3-2-1共6种方式,如此密钥长度再次膨胀为175766105456位。”看着密码编译专家们被惊呆的表情,谢尔比乌斯语不惊人死不休地说道。
“天!”眩晕感!十万位的密钥长度!听到这个数字之后亚德雷被惊得面色煞白,这台机器对亚德雷而言,意味着从事密电破译的电讯中心的毁灭!在这台密码机发出电报之后还会有被破译的可能吗?
“……而除了转子方向和排列位置,它还有一道保障安全的关卡,在键盘和第一个转子之间有块连接板……就这样转子的初始方向、转子之间的相互位置以及连接板的连线状况就组成了三道牢不可破的保密防线,三个转子不同的方向组成了17576种可能性;三个转子间不同的相对位置为6种可能性;而连接板上两两交换6对字母的可能性则是异常庞大,有100391791500种,所以先生们,它所发出的电文有一亿多种可能性!这样庞大的可能性,换言之,即便能动员大量人力物力,要想靠‘暴力破译法’逐一试验可能性,根本没有任何可能的,而收发双方则只要按照约定的转子方向、位置和连接板连线状况,就可以非常轻松简单的进行通讯了。”
终于完成了对这台密码机的介绍后,谢尔比乌斯对这台机器非常自豪,甚至是很自负,实话说,这项发明的确使加密产生了巨大的飞跃,他的自豪甚至自负,也绝对是有道理的。因为这台eniga,人类终于迈入机械化编码时代,而且,较之西北实验室的简单、初步和粗糙的设想和简图而言,eniga的起点要高得多——它完全不是蹒跚学步的水平,而是个刚刚出生就已具备了强大战斗力的武器!
和满面煞白的亚德雷以及其它密码编译专家不同,此时谢尔比乌斯显然正处于踌躇满志的状态,在谢尔比乌斯和他的同事们看来,这种可以被视为奇迹的绝不可能被破译的密码机还可以进一步改进。