エニグママシン

エニグマ暗号機は、 20世紀初頭から中頃に商業、外交、軍事通信を保護するために開発され使用された暗号装置である。第二次世界大戦中、ナチスドイツによってドイツ軍のすべての部門で広く使用された。エニグマ暗号機は非常に安全であると考えられていたため、最も極秘のメッセージを暗号化するために使用された。^[1]

エニグマには、アルファベット 26 文字をスクランブルする電気機械式ローター機構があります。通常の使用方法では、1 人がエニグマのキーボードにテキストを入力し、もう 1 人が、キーを押すたびにキーボード上部の 26 個のライトのうちどれが点灯したかを記録します。平文を入力すると、点灯した文字が暗号文になります。暗号文を入力すると、暗号文は判読可能な平文に戻ります。ローター機構は、キーを押すたびにキーとライト間の電気接続を変更します。

システムのセキュリティは、事前に配布された秘密鍵リストに基づいて毎日変更されるマシン設定と、メッセージごとに変更されるその他の設定に依存します。受信ステーションは、メッセージを復号化するために、送信ステーションが採用した正確な設定を把握し、それを使用する必要があります。

ナチスドイツは長年にわたりエニグマに一連の改良を加え、解読を妨げてきたが、ポーランドが1932年12月に早くも機械を解読し、戦争前と戦争中にメッセージを解読するのを阻止することはできなかった。ポーランドが成果を共有したことで、連合国はエニグマで暗号化されたメッセージを主要な情報源として活用することができた。^{[2]多くの評論家は、エニグマ、}ローレンツ、その他の暗号の解読から得られたウルトラ 通信情報の流出が戦争を大幅に短縮し、戦争の結果を変えた可能性さえあると述べている。^[3]

エニグマ暗号機は、第一次世界大戦の終わりにドイツの技術者アーサー・シェルビウスによって発明されました。^[4]シェルビウスが共同設立したドイツの会社シェルビウス＆リッターは、1918年に暗号機のアイデアの特許を取得し、1923年に完成品をエニグマのブランド名で販売し始めました。当初は商業市場を対象としていました。^{[5]初期モデルは1920年代初頭から商業的に使用され、}第二次世界大戦前と戦中にはナチスドイツなど、いくつかの国の軍隊や政府機関に採用されました。^[6]

エニグマは数種類のモデルが製造されたが^[7]、プラグボードを備えたドイツ軍モデルが最も複雑だった。日本製とイタリア製のモデルも使用されていた。^[8] 1926年にドイツ海軍に（若干の改良を加えた形で）採用され、その後すぐにドイツ陸軍と空軍にも採用されたため、エニグマの名は軍事界で広く知られるようになった。戦前のドイツ軍の計画では、指揮と調整に無線通信を利用する、後に電撃戦として知られる高速で機動的な部隊と戦術が重視されていた。敵が無線信号を傍受する可能性が高いため、メッセージは安全な暗号化で保護する必要があった。コンパクトで持ち運びが簡単なエニグマ機はそのニーズを満たしていた。

ハンス＝ティロ・シュミットはフランスのスパイとして活動し、1932年9月と10月に毎日使われた鍵を含むドイツの暗号資料を入手したドイツ人だった。その鍵にはプラグボードの設定も含まれていた。フランスはその資料をポーランドに渡した。1932年12月頃、ポーランド暗号局のポーランド人の数学者で暗号学者であったマリアン・レイェフスキは、順列理論^[9]とドイツ軍のメッセージ暗号化手順の欠陥を利用して、プラグボード型エニグマ暗号機のメッセージ鍵を解読した^{[10] 。レイェフスキはフランスが提供した資料と9月と10月に行われたメッセージ通信を利用して、未知のローター配線を解明した。その結果、ポーランドの数学者は「}エニグマダブル」と呼ばれる独自のエニグマ暗号機を作ることができた。レイェフスキは、同僚の数学者で暗号学者のイェジー・ロジツキとヘンリク・ジガルスキの援助を受けた。この2人は、第一次世界大戦前にドイツが占領していた地域であったため、学生のドイツ語の知識を理由に選ばれたポズナン大学からレイェフスキとともに採用された。ポーランド暗号局は、プラグボードを破って毎日の鍵のすべてのコンポーネントを見つける技術を開発し、これにより暗号局は1933年1月からドイツのエニグマメッセージを解読することができた。^[11]

時が経つにつれ、ドイツの暗号手順は改善され、暗号局は技術を開発し、エニグマの通信を解読し続けるための機械装置を設計した。その努力の一環として、ポーランド人はローターの癖を利用し、カタログを編集し、10万件のエントリを持つカタログを作成するためにサイクロメーター（レイェフスキが発明）を構築し、ジガルスキシートを発明して製造し、ローターの設定を検索するための電気機械式暗号ボンバ（レイェフスキが発明）を構築した。1938年、ポーランドは6台のボンビー（ボンバの複数形）を所有していたが、その年にドイツ人がさらに2台のローターを追加したとき、通信を解読するには10倍のボンビーが必要になったであろう。^[12]

1939年7月26日と27日、^[13]ワルシャワのすぐ南にあるピリで、ポーランドはフランスとイギリスの軍事情報代表者にポーランドのエニグマ解読技術とジガルスキーシートや暗号爆弾などの機器についての説明を行い、各代表団にポーランドで復元されたエニグマを提供することを約束した（機器はすぐに配達された）。^[14]

1939年9月、コリン・ガビンズとヴェラ・アトキンスを含むイギリス軍第4ミッションがポーランドに行き、暗号解読者のマリアン・レイェフスキ、イェジー・ロジツキ、ヘンリク・ジガルスキを同国から避難させるつもりだった。しかし、暗号学者たちは上官によって当時ポーランドの同盟国であったルーマニアに避難させられていた。その途中で、安全上の理由から、ポーランド暗号局の職員は彼らの記録と機器を故意に破壊していた。彼らはルーマニアからフランスへ渡り、そこで暗号作業を再開し、イギリス軍とテレタイプで協力した。イギリス軍はポーランドの機器と技術を使ってドイツのエニグマ暗号の解読に取り掛かった。^[15]

ブレッチリー・パークのハット6の責任者となったゴードン・ウェルチマンは次のように書いている。「ハット6ウルトラは、ドイツ軍の商用エニグマ暗号機の詳細と、使用されていた操作手順をポーランド人からぎりぎりのタイミングで学んでいなければ、決して成功しなかっただろう。」ピリーにおけるポーランドの理論と技術の移転は、ウェルチマンが働いていたブレッチリー・パークでのその後の第二次世界大戦中のイギリスのエニグマ解読の取り組みの重要な基礎となった。 [ ^16]

戦争中、イギリスの暗号学者はエニグマで暗号化された膨大な数のメッセージを解読した。イギリスによって「ウルトラ」というコード名が付けられたこの情報源から収集された情報は、連合国の戦争努力に大きく貢献した。^[a]

エニグマには暗号の弱点があったが、実際にはドイツ側の手続き上の欠陥、オペレーターのミス、暗号化手順の変更を体系的に導入できなかったこと、そして連合軍が鍵表とハードウェアを捕獲したことが、戦時中に連合軍の暗号学者が解読に成功した理由であった。^{[17] [18]}

アプヴェーアはエニグマ暗号機の異なるバージョンを使用していた。1942年11月のトーチ作戦中に、プラグボードがなく、3つのローターが26文字ごとに1回ではなく、11、15、19回回転するように変更され、左側のプレートが4番目のローターとして機能した機械が捕獲された。^[19] 1944年10月から、ドイツのアプヴェーアはSchlüsselgerät 41を使用した。^[20]

アプヴェーア暗号は1941年12月8日にディリー・ノックスによって解読された。エージェントは簡単なコードでアプヴェーアにメッセージを送り、それをエニグマ暗号機で送信した。この簡単なコードが解読され、毎日のエニグマ暗号を解読するのに役立った。このコード解読により、ダブルクロスシステムが作動するようになった。^[19]

他のローター式暗号機と同様に、エニグマ暗号機は機械的サブシステムと電気的サブシステムの組み合わせである。機械的サブシステムは、キーボード、スピンドルに沿って隣接して配置されたローターと呼ばれる回転ディスクのセット、キーを押すたびに少なくとも 1 つのローターを回転させるさまざまなステップ コンポーネントの 1 つ、および文字ごとに 1 つずつある一連のランプで構成される。これらの設計上の特徴により、エニグマ暗号機は 1915 年に構想が始まった当初はローター式暗号機と呼ばれていた。^[21]

電気経路は、電流が移動する経路です。この現象を操作することで、エニグマの暗号機はメッセージを暗号化することができました。^[21]機械部品は、変化する電気回路を形成することによって機能します。キーが押されると、1つまたは複数のローターがスピンドル上で回転します。ローターの側面には一連の電気接点があり、回転すると、他のローターの接点またはスピンドルの両端の固定配線と一列に並びます。ローターが適切に一列に並ぶと、キーボードの各キーは、一連の接点と内部配線を介して固有の電気経路に接続されます。通常はバッテリーからの電流が、押されたキーを通って新しく構成された回路セットに流れ込み、再び出て、最終的に出力文字を示す1つの表示ランプが点灯します。たとえば、ANX...で始まるメッセージを暗号化する場合、オペレーターは最初にAキーを押すと、Zランプが点灯し、Zが暗号文の最初の文字になります。オペレーターは次にNを押し、次に同じ方法で Xを押します。

電流はバッテリー (1) から、押された双方向キーボード スイッチ (2) を通ってプラグボード (3) に流れます。次に、電流は (この例では使用されていないため閉じた状態で示されている) プラグ「A」(3) から入力ホイール (4) を経由して、3 つ (ドイツ国防軍エニグマ) または 4 つ (ドイツ海軍M4 およびアプヴェーアバリアント) 搭載されたローター (5) の配線を通過し、反射鏡 (6) に入ります。反射鏡は、まったく別の経路を経由して、ローター (5) と入力ホイール (4) を経由して電流を戻し、ケーブル (8) で接続されたプラグ「S」(7) からプラグ「D」、そして別の双方向スイッチ (9) を経由して、適切なランプを点灯させます。^[22]

エニグマ スクランブラーを通る電気経路の繰り返しの変更により、エニグマのセキュリティを提供する多アルファベット換字式暗号が実装されます。右の図は、キーが押されるたびに電気経路がどのように変化し、少なくとも右側のローターが回転するかを示しています。電流はローター セットに流れ込み、リフレクターに出入りし、再びローターを通って流れていきます。灰色の線は、各ローター内の他の可能な経路です。これらは、各ローターの片側から反対側に配線されています。文字Aは、キーが連続して押されるたびに暗号化方法が異なり、最初はG、次にCになります。これは、右側のローターがキーが押されるたびにステップ (1 位置回転) し、信号がまったく異なる経路で送信されるためです。最終的には、他のローターもキーが押されるとステップします。

ローター（ホイールやドラムとも呼ばれ、ドイツ語ではWalzen）は、エニグマの暗号機の心臓部です。各ローターは直径約 10 cm (3.9 インチ) の円盤で、エボナイトまたはベークライトからできており、片面には 26本の真鍮製のバネ仕掛けの電気接点ピンが円形に配置され、もう一方の面には円形のプレートの形で対応する 26 本の電気接点が収められています。ピンと接点はアルファベット を表し、通常は A から Z の 26 文字であり、これ以降の説明でもそのように想定します。ローターがスピンドルに並べて取り付けられている場合、一方のローターのピンが隣接するローターのプレート接点に接して電気接続が形成されます。ローター本体の内部では、26 本のワイヤが片側の各ピンをもう一方の接点に複雑なパターンで接続しています。ほとんどのローターはローマ数字で識別され、たとえばローター I の発行されたコピーはそれぞれ他のすべてのコピーと同じ配線になっています。M4海軍型で使用される特殊な薄型ベータ ローターとガンマ ローターについても同様です。

ローター自体では、非常に単純なタイプの暗号化、つまり単純な置換暗号しか実行できません。たとえば、文字Eに対応するピンは、反対側の面にある文字Tの接点に配線されるなどです。エニグマのセキュリティは、複数のローター (通常は 3 つまたは 4 つ) を直列に使用し、ローターを定期的にステップ移動させることで実現され、多アルファベット置換暗号が実装されています。

各ローターは、エニグマ機に設置すると、26 の開始位置のいずれかに設定できます。挿入後、ローターは、閉じたときに内部のエニグマ カバーから突き出ている溝付きの指掛けホイールを使用して、手で正しい位置に回すことができます。オペレーターがローターの位置を知ることができるように、各ローターには、ローター ディスクの外側に 26 個の文字 (通常は英字) が付いたアルファベット タイヤ(または文字リング) が取り付けられています。これらの文字の 1 つがカバーのスロットの窓から見え、ローターの回転位置を示します。初期のモデルでは、アルファベット リングはローター ディスクに固定されていました。後の改良により、アルファベット リングをローター ディスクに対して調整できるようになりました。リングの位置は Ringstellung (「リング設定」) と呼ばれ、その設定は操作セッションの前に必要な初期設定の一部でした。現代の言葉で言えば、初期化ベクトルの一部です。

各ローターには、ローターのステップを制御する 1 つ以上のノッチが含まれています。軍用バージョンでは、ノッチはアルファベット リング上にあります。

陸軍と空軍のエニグマは、当初は 3 つのローターを使用していましたが、1938 年 12 月 15 日に 5 つに変更され、セッションごとに 3 つが選択されました。ローターには、区別するために I、II、III、IV、V のローマ数字が付けられ、アルファベット リングの異なる位置にそれぞれ 1 つの反転ノッチがありました。このバリエーションはおそらくセキュリティ対策として意図されたものですが、最終的にはポーランドのクロック メソッドと英国のバンブリズム攻撃を可能にしました。

海軍版のドイツ国防軍エニグマは、常に他の軍よりも多くのローターを搭載して支給されていた。最初は6個、次に7個、そして最終的には8個だった。追加ローターにはVI、VII、VIIIとマークが付けられ、すべて配線が異なり、2つのノッチがあったため、より頻繁に交換する必要があった。4ローターの海軍エニグマ（M4）マシンは、3ローターバージョンと同じスペースに追加のローターを収容していた。これは、元の反射板をより薄いものに交換し、薄い4番目のローターを追加することで実現した。その4番目のローターは、ベータまたはガンマの2つのタイプのいずれかであり、段階的ではなく、26の位置のいずれかに手動で設定できた。26のうちの1つにより、マシンは3ローターマシンと同じように機能した。

単純な（解ける）置換暗号を単に実装するだけにならないように、電気接続が行われる前に、キーを押すたびに 1 つ以上のローターが 26 分の 1 回転ずつステップしました。これにより、暗号化に使用される置換アルファベットが変更され、新しいローター位置ごとに暗号置換が異なることが保証され、より強力な多アルファベット置換暗号が生成されました。ステップ メカニズムはモデルごとにわずかに異なりました。右側のローターはキーを 1 回押すごとに 1 ステップし、他のローターはより少ない頻度でステップしました。

左側以外のローターを進めることを、イギリス人はターンオーバーと呼んでいた。これはラチェットと爪の機構によって実現されていた。各ローターには26歯のラチェットが付いており、キーが押されるたびに、バネ仕掛けの爪のセットが一斉に前進し、ラチェットとかみ合おうとする。右側のローターのアルファベットリングが通常これを阻止する。このリングがローターと一緒に回転すると、そこに機械加工されたノッチが最終的に爪と揃い、ラチェットとかみ合って、左側のローターを進めることができるようになる。右側の爪は、右側にローターもリングもないため、キーが押されるたびにローターが1段ずつ進んだ。^[23]右側の位置にあるノッチが1つのローターの場合、中央のローターは右側のローターの26段ごとに1段進んだ。ローター2と3についても同様である。ノッチが2つのローターの場合、左側のローターは1回転するごとに2回転する。

最初に導入された5つのローター（I～V）にはそれぞれ1つのノッチがあり、追加の海軍用ローターVI、VII、VIIIにはそれぞれ2つのノッチがありました。各ローターのノッチの位置は、相互接続を含むコアに応じて調整できる文字リングによって決定されました。次のホイールを動かすリング上のポイントは次のとおりです。^[24]

この設計にはダブルステップと呼ばれる機能も含まれていた。これは、各爪がローターのラチェットと、隣接するローターの回転するノッチ付きリングの両方に揃ったときに発生する。爪がノッチと揃ってラチェットとかみ合うと、前進するときにラチェットとノッチの両方を押し、両方のローターを前進させる。3ローターのマシンでは、ダブルステップはローター2にのみ影響する。前進中にローター3のラチェットがかみ合うと、ローター2は次のキーストロークで再び動き、2ステップ連続することになる。ローター2は26ステップ後にローター1も前進させるが、ローター1はキーストロークごとに前進するため、ダブルステップは発生しない。^{[23]このダブルステップにより、ローターは}オドメーターのような通常の動きから外れてしまう。

3つのホイールがあり、第1ホイールと第2ホイールにはノッチが1つしかないため、この機械の周期は26×25×26 = 16,900でした（26×26×26ではなく、ダブルステップのため）。^[23]歴史的に、メッセージは数百文字に制限されていたため、1回のセッション中にローターの組み合わせ位置を繰り返す機会はなく、暗号解読者は貴重な手がかりを得ることができませんでした。

海軍の第 4 ローター用のスペースを確保するために、反射鏡ははるかに薄く作られました。第 4 ローターは、空いたスペースに収まりました。他の変更は行われなかったため、切り替えは容易でした。爪は 3 つしかなかったため、第 4 ローターはステップしませんが、26 の可能な位置のいずれかに手動で設定できます。

戦争が終わる前に設計されたが、実装されなかった装置が、不規則なステップを実装したLückenfüllerwalze (ギャップフィルホイール) でした。これにより、26 の位置すべてでノッチを現場で構成できるようになりました。ノッチの数が 26 と素数で、各ホイールのノッチの数が異なる場合、ステップはより予測不可能になります。Umkehrwalze-D と同様に、内部配線を再構成することもできました。^[25]

現在のエントリーホイール（ドイツ語ではEintrittswalze）またはエントリーステータは、プラグボードをローターアセンブリに接続します。プラグボードが存在しない場合は、エントリーホイールがキーボードとランプボードをローターアセンブリに接続します。使用されている配線の正確さはセキュリティにとってそれほど重要ではありませんが、ローター配線の研究中に Rejewski の進歩を妨げるものでした。市販の Enigma は、QWERTZ キーボードのシーケンス順にキーを接続します。Q → A 、W → B、E → Cなどです。軍用 Enigma は、キーをアルファベット順に接続します。A → A、B → B、C → Cなどです。Rejewski がこの改造を解読するには、ひらめきのある推測が必要でした。

モデルAとBを除いて、最後のローターは「リフレクター」（ドイツ語：Umkehrwalze、「反転ローター」の意）の前に来る。これは、当時のさまざまなローターマシンの中でエニグマにのみ特許取得済みの機能である^[26]。リフレクターは最後のローターの出力をペアで接続し、電流を別のルートでローターに戻す。リフレクターにより、エニグマは自己可逆的であることが保証された。つまり、まったく同じ構成のマシン2台があれば、暗号化モードと復号化モードを切り替えるための大きなメカニズムを必要とせずに、一方にメッセージを暗号化し、もう一方に復号化できる。リフレクターにより、よりコンパクトな設計が可能になったが、エニグマには、文字が自分自身に暗号化されることはないという特性もあった。これは重大な暗号の欠陥であり、後に暗号解読者によって悪用された。

モデル「C」では、反射板を 2 つの異なる位置のいずれかに挿入できます。モデル「D」では、反射板は 26 の位置にセットできますが、暗号化中は動きません。アプヴェーアエニグマでは、反射板は暗号化中に他のホイールと同様に動きます。

ドイツ陸軍と空軍のエニグマでは、反射器は固定されており回転しなかった。4つのバージョンがあった。最初のバージョンは「A」とマークされ、^[27] 1937年11月1日にUmkehrwalze Bに置き換えられた。3番目のバージョンであるUmkehrwalze Cは、おそらく間違いから1940年に短期間使用され、Hut 6によって解読された。^[28] 1944年1月2日に初めて観測された4番目のバージョンには、再配線可能な反射器があり、Umkehrwalze Dと呼ばれ、イギリス人によってアンクル・ディックというニックネームが付けられ、エニグマのオペレーターはキー設定の一部として接続を変更できた。

プラグボード（ドイツ語ではSteckerbrett）は、オペレーターが再構成できる可変配線を可能にした。これは1928年にドイツ陸軍のバージョンで導入され、^{[29]すぐにドイツ}海軍に採用された。プラグボードは150兆通りの設定が可能であったため（下記参照）、追加のローターよりも暗号強度が高かった。^[30]プラグボードのないエニグマ（アンステッカード・エニグマとして知られる）は、手作業で比較的簡単に解読できた。これらの技術はプラグボードによって一般的に破られたため、連合国の暗号解読者はそれを解くために特別な機械を開発する必要に迫られた。

プラグボード上に置かれたケーブルは、文字をペアで接続します。たとえば、EとQ は、ステッカー ペアになります。その結果、メイン ローター スクランブリング ユニットの前後で文字が入れ替わります。たとえば、オペレーターがE を押すと、信号はローターに入る前にQに転送されます。最大 13 のステッカー ペアが同時に使用される可能性がありますが、通常は 10 ペアしか使用されません。

電流はキーボードからプラグボードを通って、エントリ ローターまたはEintrittswalzeに流れました。プラグボード上の各文字には 2 つのジャックがありました。プラグを差し込むと、その文字の上部ジャック (キーボードから) と下部ジャック (エントリ ローターへ) が切断されました。クロス配線ケーブルのもう一方の端にあるプラグを別の文字のジャックに差し込むと、2 つの文字の接続が切り替わりました。

その他の機能により、さまざまなエニグママシンのセキュリティが向上し、利便性が向上しました。^[31]

一部のM4エニグマでは、細い紙のリボンに26文字を印刷できる小型プリンター、シュライブマックスが使用されていました。これにより、ランプを読み取って文字を書き写す2人目のオペレーターが不要になりました。シュライブマックスはエニグママシンの上に置かれ、ランプパネルに接続されていました。プリンターを取り付けるには、ランプカバーと電球を取り外す必要がありました。これにより利便性と操作上のセキュリティの両方が向上しました。プリンターはリモートで取り付けることができるため、マシンを操作する信号士は、解読された平文を見る必要がなくなりました。

もう一つの付属品は、遠隔ランプパネルFernlesegerätである。追加パネルを装備した機械の場合、エニグマの木製のケースは幅が広く、追加パネルを収納できる。ランプパネルバージョンは後から接続できるが、Schreibmaxの場合と同様に、ランプパネルと電球を取り外す必要があった。^[22]遠隔パネルにより、オペレーターに見られずに解読された平文を人が読むことが可能になった。

1944年、ドイツ空軍はUhr （時計）と呼ばれるプラグボードスイッチを導入しました。これは、40ポジションのスイッチが入った小さな箱で、標準のプラグに代わるものでした。毎日のキーシートで決められたプラグを接続した後、オペレーターはスイッチを40ポジションの1つに回し、それぞれが異なる組み合わせのプラグ配線を生み出しました。これらのプラグ接続のほとんどは、デフォルトのプラグとは異なり、ペアではありませんでした。^[22]あるスイッチポジションでは、Uhrは文字を入れ替えず、13本のステッカーワイヤーをプラグでエミュレートしただけでした。

各文字のエニグマ変換は、数学的には順列の積として指定できる。^[9] 3ローターのドイツ陸軍/空軍のエニグマを想定すると、Pはプラグボード変換、Uは反射鏡（）の変換、L、M、Rはそれぞれ左、中央、右ローターの変換を表す。すると、暗号Eは次のように表される。 ${\displaystyle U=U^{-1}}$

${\displaystyle E=PRMLUL^{-1}M^{-1}R^{-1}P^{-1}.}$

キーを押すたびにローターが回転し、変換が変化します。たとえば、右側のローターRをn位置回転させると、変換は次のようになります 。

${\displaystyle \rho ^{n}R\rho ^{-n},}$

ここで、ρ はA から B、B から C などへの巡回置換写像である。同様に、中央および左側のローターはMおよびLのj回転およびk回転として表すことができる。暗号化変換は次のように記述できる。

${\displaystyle E=P\left(\rho ^{n}R\rho ^{-n}\right)\left(\rho ^{j}M\rho ^{-j}\right)\left(\rho ^{k}L\rho ^{-k}\right)U\left(\rho ^{k}L^{-1}\rho ^{-k}\right)\left(\rho ^{j}M^{-1}\rho ^{-j}\right)\left(\rho ^{n}R^{-1}\rho ^{-n}\right)P^{-1}.}$

軍用エニグマは、5個セットのローターのうち3個、各ローターの設定位置が26、プラグボードが10組接続されており、158,962,555,217,826,360,000通りの設定（約159京、つまり約67ビット）を持っている。^[30]

• 5つのローターのセットから3つのローターを選択 = 5 x 4 x 3 = 60
• ローターあたり26の位置 = 26 x 26 x 26 = 17,576
• プラグボード = 26! / ( 6! x 10! x 2^10) = 150,738,274,937,250
• 上記の各値を掛け合わせると 158,962,555,217,826,360,000

ドイツのエニグマ操作員は、暗号化すべき平文のメッセージを受け取る。機械をセットアップした後、操作員はエニグマのキーボードでメッセージを入力する。文字が押されるたびにランプが 1 つ点灯し、機械内部の電気経路によって決定される疑似ランダム置換に従って異なる文字が示される。ランプで示された文字は、通常、2 番目の操作員によって暗号文の文字として記録される。キーを押す動作によって 1 つまたは複数のローターも移動し、次のキー押下では異なる電気経路が使用されるため、同じ平文の文字が再度入力されても異なる置換が行われる。キーが押されるたびに、少なくとも右側のローターが回転し、頻度は低いが他の 2 つのローターも回転するため、メッセージ内のすべての文字に対して異なる置換アルファベットが使用される。このプロセスはメッセージが完了するまで続けられる。2 番目の操作員によって記録された暗号文は、通常、モールス信号で無線で別のエニグマ機械の操作員に送信される。このオペレーターは暗号文を入力し、解読機のすべての設定が暗号化機の設定と同一である限り、キーが押されるたびに逆の置換が行われ、平文メッセージが現れることになります。

エニグマの使用時には、日々の鍵設定と補助文書のリストが必要であった。ドイツ軍の慣例上、通信は別々のネットワークに分割され、それぞれが異なる設定を使用していた。これらの通信ネットワークはブレッチリー・パークで鍵と呼ばれ、レッド、ズアオアトリ、シャークなどのコード名が割り当てられた。ネットワークで活動する各ユニットには、一定期間有効なエニグマの同じ設定リストが与えられた。ドイツ海軍のエニグマの手順は、他の軍のものよりも精巧で安全であり、補助コードブックを使用していた。海軍のコードブックは、危険にさらされたり船が沈没したりした場合に簡単に破棄できるように、ピンクの紙に赤い水溶性インクで印刷されていた。

エニグマ マシンの設定 (現代の用語では暗号キー、ドイツ語ではSchlüssel ) は、オペレーターが調整可能なマシンの各側面を指定します。

• ホイール順序 ( Walzenlage ) - ローターの選択と取り付け順序。
• リング設定 ( Ringstellung ) – ローター配線に対する各アルファベット リングの位置。
• プラグ接続 ( Steckerverbindungen ) – プラグボード内で互いに接続された文字のペア。
• 非常に新しいバージョンでは、再構成可能なリフレクタの配線。
• ローターの開始位置 ( Grundstellung ) – オペレーターによって選択され、メッセージごとに異なる必要があります。

メッセージを正しく暗号化および復号化するには、送信者と受信者の両方が Enigma を同じ方法で設定する必要がありました。ローターの選択と順序、リングの位置、プラグボードの接続、および開始ローターの位置が同一である必要があります。開始位置を除き、これらの設定は事前に確立され、キー リストで配布され、毎日変更されました。たとえば、ドイツ空軍の Enigma キー リスト番号 649 (画像を参照) の毎月 18 日の設定は次のとおりです。

• ホイール順序: IV、II、V
• リング設定: 15、23、26
• プラグボード接続: EJ OY IV AQ KW FX MT PS LU BD
• 再構成可能なリフレクタ配線: IU AS DV GL FT OX EZ CH MR KN BQ PW
• インジケーターグループ: lsa zbw vcj rxn

エニグマは、たとえローターの配線が敵に知られても安全であるように設計されていたが、実際には配線構成を保護するためにかなりの努力が払われていた。配線が秘密の場合、考えられる構成の総数はおよそ3 × 10 ¹¹⁴（約380ビット）; 既知の配線やその他の動作上の制約により、これは約10 ²³ (76ビット)。^{[32]可能性の数が多いため、エニグマのユーザーはその安全性に自信を持っていました。当時は、攻撃者が}ブルートフォース攻撃を試みることさえ不可能でした。

鍵の大部分は、通常1日間、一定期間一定に保たれた。各メッセージには異なる初期ローター位置が使用された。これは、現代の暗号における初期化ベクトルに似た概念である。これは、同一またはほぼ同一の設定（暗号解読では深さと呼ばれる）で多くのメッセージを暗号化すると、フリードマンの 一致指数などの統計的手順を使用した攻撃が可能になるためである。^[33]ローターの開始位置は、通常は暗号化された後の暗号文の直前に伝送された。使用された正確な方法は、インジケータ手順と呼ばれた。これらのインジケータ手順における設計上の弱点とオペレーターのずさんさが、エニグマの解読を可能にした主な弱点の2つであった。

エニグマの最も初期のインディケータ手順の 1 つには暗号上の欠陥があり、ポーランドの暗号解読者がエニグマのプラグボードを最初に解読することができました。この手順では、オペレータは、ネット上のすべてのオペレータが共有する秘密の設定に従ってマシンを設定します。設定には、ローターの初期位置 ( Grundstellung )、たとえばAOH が含まれます。オペレータは、 AOH がローターのウィンドウから見えるまでローターを回転させます。その時点で、オペレータは送信するメッセージの開始位置を自分で任意に選択します。オペレータがEIN を選択すると、それがその暗号化セッションのメッセージ設定になります。オペレータはマシンにEIN を2 回入力し、暗号化されたインディケータ (たとえばXHTLOA )を生成します。これが送信されると、オペレータはローターをメッセージ設定 (この例ではEIN)に回し、メッセージの平文を入力します。

受信側では、オペレーターがマシンを初期設定 ( AOH ) に設定し、メッセージの最初の 6 文字 ( XHTLOA ) を入力します。この例では、ランプにEINEIN が表示されているため、オペレーターは送信者がこのメッセージを暗号化するために使用したメッセージ設定を知ることができます。受信側のオペレーターはローターをEINに設定し、暗号文の残りを入力して、解読されたメッセージを取得します。

このインディケータ方式には 2 つの弱点があった。まず、グローバル初期位置 ( Grundstellung )の使用は、すべてのメッセージ キーが同じ多アルファベット置換を使用することを意味した。後のインディケータ手順では、オペレーターはインディケータを暗号化するための初期位置を選択し、その初期位置を平文で送信した。2 つ目の問題は、インディケータの繰り返しであり、これは重大なセキュリティ上の欠陥であった。メッセージ設定は 2 回エンコードされたため、1 番目と 4 番目、2 番目と 5 番目、3 番目と 6 番目の文字の間に関係が生じた。これらのセキュリティ上の欠陥により、ポーランド暗号局は 1932 年に早くも戦前のエニグマ システムを解読することができた。初期のインディケータ手順は、その後ドイツの暗号解読者によって「欠陥のあるインディケータ技術」と評された。^[34]

第二次世界大戦中、コードブックはローター、そのリング設定、プラグボードを設定するために毎日のみ使用されました。各メッセージについて、オペレーターはランダムな開始位置（たとえばWZA）とランダムなメッセージキー（おそらくSXT ）を選択しました。彼はローターをWZA開始位置に移動し、メッセージキーSXTをエンコードしました。結果はUHLだったと仮定します。次に、メッセージキーSXTを開始位置として設定し、メッセージを暗号化しました。次に、開始位置WZA、エンコードされたメッセージキーUHL、そして暗号文を送信しました。受信者は最初のトライグラムWZAに従って開始位置を設定し、2 番目のトライグラムUHLをデコードしてSXTメッセージ設定を取得しました。次に、彼はこのSXTメッセージ設定を開始位置として使用してメッセージを復号しました。このようにして、各地上設定は異なり、新しい手順により二重にエンコードされたメッセージ設定のセキュリティ上の欠陥が回避されました。^[35]

この手順はドイツ国防軍とドイツ空軍のみが使用していた。ドイツ海軍がエニグマを使ってメッセージを送信する手順は、はるかに複雑で精巧なものだった。暗号化される前は、メッセージはKurzsignalheftコードブックを使用して暗号化されていた。Kurzsignalheftには、文章を4文字のグループに変換する表が含まれていた。燃料補給や補給船との合流などのロジスティックス事項、位置とグリッドリスト、港の名前、国、武器、気象条件、敵の位置と船、日付と時刻の表など、非常に多くの選択肢が含まれていた。別のコードブックには、 KenngruppenとSpruchschlüssel（キー識別とメッセージキー）が含まれていた。^[36]

陸軍のエニグマ暗号機では、26 個のアルファベット文字のみが使用されました。句読点は、まれな文字の組み合わせに置き換えられました。スペースは省略されるか、X に置き換えられました。X は、一般に終止符として使用されました。

一部の句読点は他の軍隊では異なっていました。ドイツ国防軍では、カンマを ZZ に、疑問符を FRAGE または FRAQ に置き換えました。

ドイツ海軍は、カンマを Y に、疑問符を UD に置き換えました。「Acht」（8）や「Richtung」（方向）の CH の組み合わせは、Q（AQT、RIQTUNG）に置き換えられました。2 つ、3 つ、4 つのゼロは、CENTA、MILLE、MYRIA に置き換えられました。

ドイツ国防軍とドイツ空軍は、メッセージを 5 文字ずつのグループで送信し、文字数を数えました。

ドイツ海軍は4 文字のグループを使用し、それらのグループを数えました。

頻繁に使用される名前や単語は、可能な限り多様化されました。Minensuchboot（掃海艇）のような単語は、MINENSUCHBOOT、MINBOOT、またはMMMBOOTと表記されます。暗号解読を困難にするため、メッセージは250文字に制限されました。長いメッセージは複数の部分に分割され、それぞれ異なるメッセージキーが使用されました。^{[37] [38]}

エニグマ暗号機による文字の置換は、アルファベットの対応する位置にある文字を置き換える文字が各位置を占める文字列として表現できます。たとえば、AをLに、BをUに、CをSに、…、ZをJに暗号化するマシン構成は、次のように簡潔に表現できます。

LUSHQOXDMZNAIKFREPCYBWVGTJ

そして、その構成による特定の文字の暗号化は、暗号化された文字を次のように強調表示することで表現できる。

D > LUS(H)QOXDMZNAIKFREPCYBWVGTJ

エニグマ暗号機がメッセージを暗号化する動作は、このような構成の連続であり、それぞれが暗号化される1つの文字に関連付けられているため、このような表現のシーケンスを使用して、メッセージを暗号化する機械の動作を表すことができます。たとえば、有名な「デーニッツメッセージ」^[39]の本体の最初の文を暗号化するプロセスは、

RBBF PMHP HGCZ XTDY GAHG UFXG EWKB LKGJ

次のように表される。

0001 F > KGWNT(R)BLQPAHYDVJIFXEZOCSMU CDTK 25 15 16 26
0002 O > UORYTQSLWXZHNM(B)VFCGEAPIJDK CDTL 25 15 16 01
0003 L > HLNRSKJAMGF(B)ICUQPDEYOZXWTV CDTM 25 15 16 02
0004 G > KPTXIG(F)MESAUHYQBOVJCLRZDNW CDUN 25 15 17 03
0005 E > XDYB(P)WOSMUZRIQGENLHVJTFACK CDUO 25 15 17 04
0006 N > DLIAJUOVCEXBN(M)GQPWZYFHRKTS CDUP 25 15 17 05
0007 D > LUS(H)QOXDMZNAIKFREPCYBWVGTJ CDUQ 25 15 17 06
0008 E > JKGO(P)TCIHABRNMDEYLZFXWVUQS CDUR 25 15 17 07
0009 S > GCBUZRASYXVMLPQNOF(H)WDKTJIE CDUS 25 15 17 08
0010 I > XPJUOWIY(G)CVRTQEBNLZMDKFAHS CDUT 25 15 17 09
0011 S > ディスアユヨMBPNTHKGJRQ(C)LEZXWFV CDUU 25 15 17 10
0012 T > FJLVQAKXNBGCPIRMEOY(Z)WDUHST CDUV 25 15 17 11
0013 S > KTJUQONPZCAMLGFHEW(X)BDYRSVI CDUW 25 15 17 12
0014 O > ZQXUVGFNWRLKPH(T)MBJYODEICSA CDUX 25 15 17 13
0015 F > XJWFR(D)ZSQBLKTVPOIEHMYNCAUG CDUY 25 15 17 14
0016 O > FSKTJARXPECNUL(Y)IZGBDMWVHOQ CDUZ 25 15 17 15
0017 R > CEAKBMRYUVDNFLTXW(G)ZOIJQPHS CDVA 25 15 18 16
0018 T > TLJRVQHGUCXBZYSWFDO(A)IEPKNM CDVB 25 15 18 17
0019 B > Y(H)LPGTEBKWICSVUDRQMFONJZAX CDVC 25 15 18 18
0020 E > KRUL(G)JEWNFADVIPOYBXZCMHSQT CDVD 25 15 18 19
0021 K > RCBPQMVZXY(U)OFSLDEANWKGTIJH CDVE 25 15 18 20
0022 A > (F)CBJQAWTVDYNXLUSEZPHOIGMKR CDVF 25 15 18 21
0023 N > VFTQSBPORUZWY(X)HGDIECJALNMK CDVG 25 15 18 22
0024 N > JSRHFENDUAZYQ(G)XTMCBPIWVOLK CDVH 25 15 18 23
0025 T > RCBUTXVZJINQPKWMLAY(E)DGOFSH CDVI 25 15 18 24
0026 Z > URFXNCMYLVPIGESKTBOQAJZDH(W) CDVJ 25 15 18 25
0027 U > JIOZFEWMBAUSHPCNRQLV(K)TGYXD CDVK 25 15 18 26
0028 G > ZGVRKO(B)XLNEIWJFUSDQYPCMHTA CDVL 25 15 18 01
0029 E > RMJV(L)YQZKCIEBONU​​GAWXPDSTFH CDVM 25 15 18 02
0030 B > G(K)QRFEANZPBMLHVJCDUXSOYTWI CDWN 25 15 19 03
0031 E > YMZT(G)VEKQOHPBSJLIUNDRFXWAC CDWO 25 15 19 04
0032 N > PDSBTIUQFNOVW(J)KAHZCEGLMYXR CDWP 25 15 19 05

ここで、各マッピングに続く文字は、その段階でウィンドウに表示される文字 (オペレーターに見える唯一の状態変化) であり、数字は各ローターの基礎となる物理的な位置を示しています。

マシンの特定の構成の文字マッピングは、マシンのコンポーネントを通過するたびに適用される一連のマッピングの結果です。特定のコンポーネントのマッピングを適用した結果の文字の暗号化は、後続のコンポーネントのマッピングへの入力として機能します。たとえば、上記の暗号化の 4 番目の手順を展開すると、同じマッピング表現と暗号化された文字の強調表示を使用して、これらの各段階を表示できます。

G > ABCDEF(G)HIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
   P EFMQAB(G)UINKXCJORDPZTHWVLYS AE.BF.CM.DQ.HU.JN.LX.PR.SZ.VW
   1 OFRJVM(A)ZHQNBXPYKCULGSWEDI N 03 VIII
   2 (N)UKCHVSMDGTZQFYEWPIALOXRJB U 17 VI
   3 XJMIYVCARQOWH(L)NDSUFKGBEPZT D 15 V
   4 QUNGALXEPKZ(Y)RDSOFTVCMBIHWJ C 25 β
   R RDOBJNTKVEHMLFCWZAXGYIPS(U)Q c
   4 EVTNHQDXWZJFUCPIAMOR(B)SYGLK β
   3 H(V)GPWSUMDBTNCOKXJIQZRFLAEY V
   2 TZDIPNJESYCUHAVRMXGKB(F)QWOL VI
   1 GLQYW(B)TIZDPSFKANJCUXREVMOH VIII
   PE(F)MQABGUINKXCJORDPZTHWVLYS AE.BF.CM.DQ.HU.JN.LX.PR.SZ.VW
 F < KPTXIG(F)MESAUHYQBOVJCLRZDNW

ここで、暗号化は、キーボードを表す最初の「マッピング」（効果なし）から簡単に始まり、次にプラグボードが続き、プラグボードは AE.BF.CM.DQ.HU.JN.LX.PR.SZ.VW として構成され、「G」には効果がありません。次に、03 の位置にある VIII ローターが続き、G を A にマッピングします。次に、17 の位置にある VI ローターが続き、A を N にマッピングします...。最後に、プラグボードが再び続き、B を F にマッピングして、最終ステップで示される全体的なマッピング、つまり G から F を生成します。

このモデルには 4 つのローター (ライン 1 から 4) があり、リフレクター (ライン R) も文字を並べ替えます (文字化けさせます)。

エニグマ ファミリーには複数の設計がありました。最も古いものは 1920 年代初頭の商用モデルでした。1920 年代半ばから、ドイツ軍はエニグマを使用し始め、セキュリティ関連の変更をいくつか行いました。さまざまな国が、自国の暗号機にこの設計を採用または適応させました。

推定4万台のエニグマ暗号機が製造された。^{[40] [41]}第二次世界大戦後、連合国は捕獲したエニグマ暗号機を発展途上国に売却したが、当時はまだ安全であると広く考えられていた。^[42]

1918年2月23日、^[43] アーサー・シェルビウスはローターを使った暗号機の特許を申請した。^[44]シェルビウスとE・リチャード・リッターはシェルビウス＆リッター社を設立した。彼らはドイツ海軍と外務省に設計を持ちかけたが、どちらの機関も興味を示さなかった。その後、シェルビウス＆リッターは特許権をGewerkschaft Securitasに譲渡し、同社は1923年7月9日にChiffriermaschinen Aktien-Gesellschaft (暗号機株式会社)を設立した。シェルビウスとリッターは取締役会に加わった。

Chiffriermaschinen AG は、1924 年の国際郵便連合会議で展示されたローター式暗号機Enigma Handelsmaschine の宣伝を開始しました。この機械はタイプライターを内蔵しており、重くてかさばるものでした。大きさは 65×45×38 cm、重さは約 50 kg (110 lb) でした。

これもタイプライター付きのモデルでした。プリンターに関連する問題がいくつかあり、1926 年まで構造が安定しませんでした。エニグマの初期バージョンは両方ともリフレクターがなく、暗号化と解読を切り替える必要がありました。

^{シェルビウスの同僚であるウィリー・コーン[26]}が提案した反射板は、グローランプバージョンで導入されました。

この機械は軍用エニグマとしても知られていました。2 つのローターと手動で回転できる反射鏡がありました。タイプライターは省略され、出力にはグローランプが使用されました。操作は後期モデルとは若干異なり、次のキーを押す前に、オペレーターは右ローターを 1 ステップ進めるボタンを押さなければなりませんでした。

エニグマモデルBは1924年後半に導入され、同様の構造だった。^[45]エニグマという名前を冠しながらも、モデルAとモデルBは後のバージョンとは全く異なっていた。物理的なサイズや形状が異なっていただけでなく、暗号技術上も異なっており、反射板がなかった。このモデルのエニグママシンは、出力を紙ではなくランプパネルに出力したため、グローランプエニグマまたはグリューランプマシンと呼ばれていた。この出力方法は、はるかに信頼性が高く、費用対効果も高かった。そのため、このマシンの価格は前モデルの8分の1だった。^[21]

モデルCはいわゆる「グローランプエニグマ」の3番目のモデル（AとBに続く）であり、やはりタイプライターが付いていなかった。^[21]

エニグマCはすぐにエニグマD （1927年）に取って代わられました。このバージョンは広く使用され、スウェーデン、オランダ、イギリス、日本、イタリア、スペイン、アメリカ、ポーランドに出荷されました。1927年、英国政府暗号学校のヒュー・フォスは、適切なクリブが利用可能であれば、市販のエニグママシンを解読できることを示しました。^{[46]すぐに、エニグマDはドイツのコンピューターで使用される標準キーボードレイアウトの使用の先駆けとなりました。この「QWERTZ」レイアウトは、多くの言語で使用されているアメリカの}QWERTYキーボード形式に非常に似ています。

他の国々もエニグマ暗号機を使用していた。イタリア海軍は商用のエニグマを「海軍暗号D」として採用した。スペインも内戦中に商用のエニグマ暗号機を使用していた。イギリスの暗号解読者はプラグボードのないこれらの暗号機の解読に成功した。^[47]エニグマ暗号機は外交サービスでも使用された。

また、8つのローターを備えた大型の印刷モデルであるエニグマH （ドイツ国防軍ではエニグマIIと呼ばれていた）もあった。1933年にポーランド暗号局は、この暗号が軍の高レベルの通信に使用されていることを発見したが、信頼性が低く頻繁に妨害を受けたため、すぐに撤去された。^[48]

スイスは軍事および外交用にモデルKまたはスイスKと呼ばれるエニグマのバージョンを使用していましたが、これは商用のエニグマDに非常に似ていました。この機械のコードはポーランド、フランス、イギリス、アメリカによって解読され、アメリカはコード名をINDIGOとしました。コード名TirpitzのエニグマTモデルは日本によって使用されました。

ドイツ国防軍のさまざまな部隊は、さまざまなエニグマのバージョンを使用しており、他の部隊から採用したものに頻繁に置き換えられることもありました。エニグマは、高レベルの戦略的なメッセージを運ぶことはめったになく、緊急でない場合は宅配便で送られ、緊急の場合は、Geheimschreiberなどの他の暗号システムによって運ばれました。

ドイツ海軍はエニグマを採用した最初の軍種であった。このバージョンはFunkschlüssel C（「無線暗号C」）と名付けられ、1925年までに生産が開始され、1926年に運用が開始された。^[49]

キーボードとランプボードには、AZ、Ä、Ö、Üの29の文字があり、QWERTZUIの順序ではなくアルファベット順に並んでいました。^[50]ローターには28の接点があり、文字Xは暗号化されていないローターをバイパスするように配線されていました。^[18]ローターは5つのセットから3つ選択され、 ^[51]リフレクターはα、β、γ、δで示される4つの異なる位置のいずれかに挿入できました。^[52]このマシンは1933年7月にわずかに改訂されました。^[53]

1928年7月15日までに^[54]ドイツ軍（国防軍）は独自のエニグマ暗号機であるエニグマGを導入した。

アプヴェーアはエニグマ G を使用しました。このエニグマの派生型は、ローターに複数のノッチがある 4 輪の非ステッカー マシンでした。このモデルには、キーが押されるたびに増加するカウンターが装備されていたため、「カウンター マシン」またはZählwerkエニグマとも呼ばれています。

エニグマ暗号機Gは1930年6月までにエニグマIに改良された。^{[55]エニグマIは}ドイツ国防軍エニグマ、または「軍用」エニグマとしても知られ、第二次世界大戦前と戦中、ドイツ軍やその他の政府機関（鉄道など^[56]）で広く使用されていた。

エニグマ I (1930 年のドイツ軍バージョン) と市販のエニグマ モデルの主な違いは、文字のペアを交換するためのプラグボードが追加され、暗号の強度が大幅に向上したことです。

その他の違いとしては、固定反射鏡の使用と、ローター本体から可動文字リングへのステップノッチの再配置が挙げられる。機械の大きさは28 cm × 34 cm × 15 cm（11.0 in × 13.4 in × 5.9 in）、重さは約12 kg（26 lb）であった。^[57]

1935年8月、空軍は通信用にドイツ国防軍エニグマを導入した。^[55]

1930年までにドイツ国防軍は、（プラグボードによる）セキュリティの向上と軍同士の通信の容易化の利点を挙げ、海軍に自社の機械を採用するよう提案していた。^[58]ドイツ海軍は最終的に同意し、1934年に^{[59]陸軍のエニグマの海軍版である}「Funkschlüssel」または「M3」を配備した。当時陸軍は3つのローターしか使用していなかったが、海軍は5つのローターの中から3つを選択するよう指定した。^[60]

1938年12月、陸軍は5つのローターから3つのローターを選択できるように、2つの追加ローターを支給した。^[55] 1938年に海軍はさらに2つのローターを追加し、1939年にはさらに追加して、8つのローターから3つのローターを選択できるようにした。^[60]

1942 年 2 月 1 日、海軍は U ボートの通信用に 4 ローターのエニグマを導入し、M4と呼ばれました(ネットワークはトリトン、または連合国にはサメとして知られていました)。追加のローターは、反射器を薄い反射器と薄い 4 番目のローターの組み合わせに分割することで、同じスペースに取り付けられました。

• 
  アプヴェーアが使用したエニグマ G には4 つのローターがあり、プラグボードはなく、ローターに複数の切り込みがありました。
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  スイス軍が使用したドイツ製のエニグマKには、3つのローターと反射板がありましたが、プラグボードはありませんでした。ローターの配線は現地でやり直され、ランプパネルが追加されました。
• 
  エニグマモデルT（ティルピッツ）、日本軍用に製造された商用エニグマKの改良型
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  英国帝国戦争博物館にあるエニグマ暗号機
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  ロシアで使用されているエニグマ
• 
  第 7 装甲師団の無線車に搭載されたエニグマ、1941 年 8 月

エニグマを解読する試みは1973年まで公表されなかった。それ以来、エニグママシンへの関心は高まっている。エニグマは世界中の博物館で公開されており、いくつかは個人の収集家やコンピュータの歴史愛好家の手に渡っている。^[61]

ミュンヘンのドイツ博物館には、3ローターと4ローターのドイツ軍用型のほか、民間用型もいくつか展示されています。ベルリンのドイツスパイ博物館にも、軍用型が2つ展示されています。^{[62]エニグマ暗号機は、}ブレッチリー・パークの国立暗号センター、政府通信本部、ロンドンの科学博物館、テネシー州のディスカバリー・パーク・オブ・アメリカ、ワルシャワのポーランド陸軍博物館、ストックホルムのスウェーデン陸軍博物館( Armémuseum ) 、スペインのア・コルーニャ軍事博物館、ナルビクのノルドランズ赤十字戦争記念博物館、^[63]ノルウェー、フィンランドのハメーンリンナの砲兵・技術者・信号博物館、 ^{[64]デンマークのリンビーにある}デンマーク工科大学、デンマークのスカンデルボーにあるスカンデルボー・ブンケルネ、オーストラリアのキャンベラにあるオーストラリア戦争記念館とオーストラリア信号局ロビーにも展示されている。ロンドンのヨゼフ・ピウスツキ研究所は、1940年にフランスで組み立てられた珍しいポーランドのエニグマの二重暗号を展示しました。 ^{[65] [66]} 2020年に、文化・国家遺産省の支援により、この暗号はポーランド歴史博物館の所蔵となりました。^[67]

アメリカ合衆国では、カリフォルニア州マウンテンビューのコンピュータ歴史博物館やメリーランド州フォートミードの国家安全保障局国立暗号博物館でエニグマ暗号機を見ることができ、訪問者はメッセージの暗号化と解読を体験することができる。第二次世界大戦中にU-505が拿捕された後に取得された2台の暗号機は、イリノイ州シカゴの科学産業博物館で潜水艦の横に展示されている。3ローターのエニグマはテネシー州ユニオンシティのディスカバリーパークオブアメリカに展示されている。4ローターの装置はペンタゴンのANZUS回廊2階のAリング、回廊8と9の間に展示されている。この暗号機はオーストラリアから貸し出されている。コロラドスプリングスのアメリカ空軍士官学校では、コンピュータサイエンス学部に暗号機が展示されている。ニューオーリンズの国立第二次世界大戦博物館にも暗号機が1台ある。ボストン近郊の国際第二次世界大戦博物館には、Uボートの4ローターモデル、プリンター付きのエニグマ機の現存する3台のうちの1台、10台未満の現存する10ローター暗号機のうちの1台、撤退するドイツ軍部隊によって爆破された例、訪問者が操作してメッセージの暗号化と解読ができる2台の3ローターエニグマを含む7台のエニグマ機が展示されている。ジョージア州ロズウェルのコンピュータ博物館には、 2つのローターを追加した3ローターモデルがある。この機械は完全に修復されており、CMoAには1936年3月7日にドイツ軍が購入した際の元の書類がある。国立コンピューティング博物館にも、イギリスのブレッチリーにある現存するエニグマ機が展示されている。^[68]

カナダでは、スイス陸軍が支給したエニグマKがアルバータ州カルガリーにあります。これは、カルガリー軍事博物館内のアルバータ海軍博物館に常設展示されています。4ローターのエニグママシンは、オンタリオ州キングストンにあるカナダ軍基地（CFB）キングストンの軍事通信電子博物館に展示されています。

時折、エニグマ暗号機はオークションで販売され、近年の価格は4万ドル^{[69] [70]}から2017年には54万7500ドル^[71]までの範囲であった。レプリカは様々な形で入手可能であり、海軍M4モデルの正確な再現コピー、電子機器で実装されたエニグマ（エニグマ-E）、様々なシミュレーター、紙とはさみの類似品などがある。

2000年4月1日、ブレッチリー・パーク博物館からG312と名付けられた珍しいアプヴェーア・エニグマ暗号機が盗まれた。9月、「マスター」と名乗る男が、身代金2万5000ポンドを要求し、支払わなければ暗号機を破壊すると脅迫する手紙を送った。2000年10月初旬、ブレッチリー・パークの職員は身代金を支払うと発表したが、脅迫者からの連絡がないまま期限が過ぎた。その後まもなく、暗号機は3つのローターが外れた状態で、 匿名でBBCのジャーナリスト、ジェレミー・パックスマンに送られた。

2000年11月、デニス・イェーツという名の骨董品商が、サンデー・タイムズに電話をして紛失した部品の返却を依頼した後、逮捕された。事件後、エニグマ暗号機はブレッチリー・パークに返還された。2001年10月、イェーツは懲役10ヶ月の判決を受け、3ヶ月服役した。^[72]

2008年10月、スペインの日刊紙エル・パイスは、マドリードの陸軍本部の屋根裏で偶然エニグマ暗号機28台が発見されたと報じた。4ローター式のこの商用暗号機は、フランコ率いる国民党がスペイン内戦に勝利するのに役立った。1937年にイギリスの暗号学者アルフレッド・ディルウィン・ノックスがフランコのエニグマ暗号機で生成された暗号を解読したが、共和党にはそのことが知らされず、共和党は暗号を解読できなかった。国民党政府は1950年代まで50台のエニグマを使い続けた。一部の暗号機はスペインの軍事博物館に展示されており、^{[73] [74]}ラ・コルーニャの国立科学技術博物館 (MUNCYT) とスペイン陸軍博物館に1台ずつある。2台はイギリスの政府通信本部に寄贈されている。^[75]

ブルガリア軍はキリル文字のキーボードを備えたエニグマ暗号機を使用していた。そのうちの1台はソフィアの国立軍事史博物館に展示されている。^[76]

2020年12月3日、世界自然保護基金のために活動するドイツのダイバーが、フレンスブルク湾（バルト海の一部）で破壊されたエニグマ暗号機を発見した。これは沈没したUボートのものと思われる。^{[77]このエニグマ暗号機は}シュレースヴィヒ・ホルシュタイン州考古学博物館によって修復され、同博物館の所有物となる予定である。^[78]

M4エニグマは1980年代に、 1945年にイストリア海岸沖で沈没したドイツの掃海艇R15から引き揚げられた。この機械は2023年4月13日にスロベニアのピフカ軍事歴史公園で展示された。^[79]

エニグマは暗号機設計の分野に影響を与え、他のローター式暗号機を派生させた。イギリス人がエニグマの動作原理を発見すると、彼らはTypexローター暗号を作成したが、ドイツ人はこれを解読不可能だと信じていた。^[80] Typexはもともとエニグマの特許から派生したものである。 ^[81] Typexには、実際のエニグマ機では省略されていた特許の説明にある機能も含まれている。イギリス人は特許の使用料を支払わなかった。^[81] 米国では、暗号学者ウィリアム・フリードマンが1936年にM-325暗号機を設計し始めた。 ^[82]これは論理的に似ている。^[83]

SIGABA、NEMA 、Typex などのマシンは、内部の暗号化機能がエニグマ変換と数学的に同一ではないため、エニグマ派生型とは見なされません。

2002年にオランダのタチアナ・ファン・ヴァルクがクリプトグラフと呼ばれるユニークなローターマシンを製作した。この装置は40ポイントのローターを使用しており、文字、数字、一部の句読点を使用できる。各ローターには509個の部品が含まれている。^[85]

• 
  アメリカの暗号学者によってコード名GREENと名付けられた日本のエニグマクローン
• 
  Tatjana van Vark の Enigma からインスピレーションを得たローター マシン
• 
  ブレッチリー・パークの土産物店で販売されているエニグマ機械の電子実装

• アラステア・デニストン
• アーリントンホール
• アルネ・ボーリング
• ボーマナーホール、第二次世界大戦中に軍事情報のために使われた大邸宅
• エニグマの暗号解読
• エアハルト・マーテンス—エニグマのセキュリティを調査した
• エーリッヒ・フェルギーベル
• ECM Mark II —第二次世界大戦でアメリカが使用した暗号機
• フリッツ・ティーレ
• ギスベルト・ハゼンイェーガー—エニグマのセキュリティ責任者
• アメリカ海軍計算機研究所
• Typex —第二次世界大戦中にイギリスが使用した暗号機。商用のエニグマ暗号機の原理に基づいている。

• ゴードン・コレラ、ポーランドの見過ごされてきたエニグマ暗号解読者、BBC ニュース マガジン、2014 年 7 月 4 日
• エニグママシンが展示されている場所の長期リスト
• ブレッチリー・パーク国立暗号センター 第二次世界大戦中のイギリスの暗号解読者の本拠地 2009年12月9日アーカイブ - Wayback Machine
• 暗号博物館のウェブサイトにあるエニグママシン
• 4ローターの海軍エニグマの写真、機械のFlash（SWF）画像を含む 2011年7月24日アーカイブ、Wayback Machineにて
• NSA 職員による RSA でのエニグマの写真とデモンストレーション
• ケングルッペンヘフト
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