操作員的懶惰，成了破解恩尼格瑪的罩門

著 ：約翰·基根

譯 ：郭偉猛

（上圖）電影《模仿游戲》劇照

“恩尼格瑪如果使用得當是無法破解的”，戈爾登·魏齊曼認為，魏齊曼是布萊切利公園密碼分析中心的數學家中最有天賦的一個，他在二戰爆發之初就從劍橋大學部的一個研究所轉來布萊切利公園密碼分析中心工作，

眾所周知，恩尼格瑪機使用圓盤轉動的方式來實現加密，這臺機器有36塊圓盤，能繞著一根軸獨立轉動，每個圓盤的邊緣上隨機刻著字母表上的字母。發送者通過轉動圓盤來生成一條明文（長度當然不能超過36個字母，盡管還可能更少），把此時圓盤組上的另一條資訊傳送給預定的接收者。接收者在自己的機器上轉動圓盤復現這條毫無意義的資訊后，再查看此時圓盤組上另外幾行字母，其中一行就是發送者編寫的明文，

（上圖）恩尼格瑪機的推廣者：亞瑟·謝爾比烏斯

（上圖）恩尼格瑪機的三個部分：鍵盤、轉子和顯示器

這種機器的安全性來自鍵盤的排列順序是可以調整的，圓盤更改的順序事先只有發送者和接收者知道。密碼機操作員打開印發的說明，里面規定了轉子的順序，字母環的設置和插線板的布置，他選擇好自己的初始轉子設置后打出一個3個字母組成的組合，然后重復一次。這是告知接收者他如何為本次傳輸設置自己的機器（這就使得破譯變得有跡可循了，尤其是對布萊切利公園密碼分析中心來說），然后發報員用左手敲擊鍵盤輸入電文，用右手把燈泡亮起的字母寫下來，之后他把寫下來的資訊交給一個無線電操作員，由他發送給接收方。在另一端，接收方把收到的資訊在恩尼格瑪的鍵盤上打出來，記錄燈泡亮起的字母，就完成了資訊的解密。

如果圓盤的順序不變的話，那么密文很快就能被概率分析法破解；因為它的順序可變，36個圓盤的排列組合的總數會是一個48位的數字（36×35×34×33……）， 在電子計算機未出現的時代是無法對其加密的資訊進行破譯的。

這種方式能夠把可用的加密法乘上一個數量級，大到一個局外人在任何可行的時間維度內來不及破解，數學家需要多長的時間才能用暴力破解法破解恩尼格瑪機加密的資訊有不同的估計數值，但是德國人自己認為數千個，乃至數百萬數學家一生不睡覺都無法解密一條資訊，恩尼格瑪的設計意圖，就是讓加密體系的核心，即“密鑰”的制作復雜到讓人類的智力無法找到破解對策，

一個負責破譯恩尼格瑪加密過的資訊的譯電員面臨的就是這種局面。如果他有能力“每分鐘排查一種恩尼格瑪機的設置的話，（他）就需要從宇宙誕生至今的時間來排查完所有設定”，即便他手頭有一臺恩尼格瑪機，可以通過逐一更改轉子的初始設置（17576種），再把密文輸進去查看是否能得出明文，就算日夜工作，每分鐘排除一種也需要兩周時間才能排查完，無怪乎謝爾比烏斯在廣告中說他的機器能創造“不可破解”的密碼，而且德國人也對此深信不疑，

幸運的是，布萊切利公園密碼分析中心已經從波蘭人那里了解到了“炸彈”機，并開始制作自己的版本。英國版的“炸彈”最初是由另一個和魏齊曼一起被征募的劍橋數學怪才阿蘭·圖靈設計的，圖靈的機器是機電式的，處理速度更快功率更大，雖然魏齊曼提出的另一個方案可以更快地排除恩尼格瑪機的設置組合，但在設計上就出錯了。“炸彈”當然無法測試恩尼格瑪機每一個可能的設置，這需要現今的大型計算機才能完成，

（上圖）“炸彈”機的設計者：阿蘭·圖靈

（上圖）“炸彈”機

破譯人員拿到手的通常只有加密資訊，但是很快他們就意識到開頭的3個字母是獨立于資訊本身的，而第二組3個字母是對第一組進行加密。簡而言之，這兩組3個字母的組合，是另一個非常大的密鑰也就是資訊本身的密鑰。如果最開始的2組字母能被破解，就會有兩個結果：首先可以復制恩尼格瑪機的機電轉換過程，這是最起碼的收獲；第二，一些加密資訊可以得到破解，

魏齊曼以及圖靈和其他人已經意識到很多截獲的恩尼格瑪電文中，一部分內容是固定的和重復的：例如收件人的全名和軍銜，或者始發總部的名稱，這些可以被猜出來的資訊后來被稱為“小紙條”（英國公立學校的術語，指的是用于在拉丁語和希臘語翻譯考試時作弊的工具）。

不過，如果德國的密碼機操作員沒有因為粗心、懶惰或失誤而暴露線索的話，“小紙條”法就無法奏效。“恩尼格瑪如果使用得當是無法破解的”，魏齊曼認為。德國政府及武裝力量中的某些部門的操作人員會規范地使用恩尼格瑪。德國海軍的三個恩尼格瑪密鑰中，由布萊切利命名為“梭魚”的，用于加密艦隊行動高級資訊的密鑰就從未被破解過；“粉色”，即德國空軍使用的高級密鑰，被破解時已經使用了一年；“綠色”，即德國陸軍總部使用的行政密鑰，在戰爭期間只被破譯了13次，期間而且還借助了一些戰俘的幫助；“鯊魚”，即大西洋U 艇部隊使用的密鑰，在1942年2到12月大西洋戰役最關鍵的時期，被證實無法破解；“蓋世太保”密鑰，于1939到1945年間被使用，從未被破譯過，

破解以上密鑰不是無規律的。蓋世太保一向小心行事；德國陸軍和海軍的信號部門設立時間很久，使用的操作員受過良好的訓練且經驗豐富；最明顯的短板是德國空軍，一個德國在1935年才成立的軍種。它的密碼操作員可能更加年輕且缺乏經驗。布萊切利公園密碼分析中心破解的第一個恩尼格瑪密鑰就是來自德國空軍，此后被截獲的德國空軍密鑰幾乎都被破解了，有時候破解時間甚至是在這些密鑰被識別出來的當天。

布萊切利公園密碼分析中心把德國恩尼格瑪操作員所犯的兩種錯誤——都是由懶惰導致的——稱為“赫里韋爾竅門”和“西爾斯”。前者是約翰·赫里韋爾在一次頭腦風暴時想到的，他猜測恩尼格瑪操作員在設置好轉子的字母環，放入插槽后會把選中的字母放在最上面，這些字母可能構成了密文的頭三個字母，因此暴露了轉子的設置，而在戰爭的頭幾年，轉子的設置是一整天都不變的，按照“赫里韋爾竅門”的思路就能把解密過程極大地簡化，

“西爾斯”也是另一種懶惰的表現，指的是恩尼格瑪操作員在鍵盤上粗心的操作，當他需要挑選三個字母作為電文之首的字母組合時，他可能不是隨機敲擊，而是在德國的QWERTZ式布局鍵盤上，沿著對角線向下敲鍵盤，再沿著另一個對角線同樣操作打出QAY和WSX。由于這種錯誤很蠢（silly），布萊切利公園的密碼分析員們把這種“小紙條”稱為“西爾斯”（sillies 音譯）。其他的“西爾斯”是德國女孩名字的簡稱，可能是恩尼格瑪操作員的心上人，如EVA 和KAT，一些最懶的“西爾斯”確實愚蠢，經常使用如ABC或DDD的組合，雖然這些組合很快就會被操作員的上級所剔除，但只要恩尼格瑪操作員習慣不改，總會有大量的破綻出現，
（編輯：王菁）

本文摘自《戰爭論：戰爭中的情報》

在小說或者影視劇中，情報工作往往是一場軍事行動勝利與否的關鍵性因素，真實歷史中也是這樣嗎？《戰爭情報：從拿破侖時代到基地組織時期之敵》是當代軍事史學家約翰•基根（John Keegan）的杰出作品之一，基根爵士以其敏銳的視角及獨有的幽默感深入上述問題的核心，并從拿破侖戰爭、美國獨立戰爭、克里特島之戰、中途島海戰、大西洋海戰等戰役中找出豐富的論據，生動地論證了間諜活動和情報解密在過去的一個世紀里對戰爭面貌的改變，進而提出軍事情報只有與武力相結合，才能成為一種有效的工具，