B1 · 第8集 · 5:04
恩尼格玛密码机揭秘
本集讲解恩尼格玛密码机的转子机制、密钥空间规模，以及盟军如何通过人工分析、专用机器（炸弹机）和数学方法破译其密码。
来源：stph / aperi.tube · 许可：CC BY-SA 4.0
字幕
À chaque fois que j'appuie sur une lettre,
每次我按下某个字母时，
je fais tourner le rotor droit d'un cran. Donc j'appuie sur le A,
右侧转子就转动一格。所以我按A，
Enigma me dit c'est le G qui s'allume.
恩尼格玛机就亮起G。
Si je rappuie ensuite sur le A, cette fois- ci ce ne sera plus le G,
如果我再次按下A，这次亮起的就不再是G，
mais ce sera le C, parce que le rotor droit a tourné.
而是C，因为右侧转子已转动了一格。
Le rotor droit tourne à chaque fois que je demande une lettre.
右侧转子每次输入字母时都会转动。
Le rotor médian, lui, ne tourne que lorsque le rotor droit a fait exactement un
中间转子则不同：仅当右侧转子刚好转满一圈时，
tour, de la même manière que l'aiguille des minutes avance d'un cran quand
它才前进一格——就像秒针转完一圈，
l'aiguille des secondes a fait un tour complet.
分针才前进一格一样。
Et le rotor gauche, lui, avance d'un cran lorsque le rotor du milieu a fait un tour
而左侧转子呢？当中间转子转满一圈时，
complet, de la même manière que l'aiguille des heures avance d'un cran quand
它才前进一格——就像分针转完一圈，
l'aiguille des minutes a fait un tour complet.
时针才前进一格一样。
Et donc les substitutions deviennent violemment polyalphabétiques.
因此，替换规则变得高度多表化。
Cette fois- ci, on ne peut plus du tout faire d'analyse des fréquences.
这次，频率分析完全失效了。
Et on ne peut plus faire ce qu'on faisait avec Vigenère,
我们也不能再像破解维吉尼亚密码那样操作，
qui utilisait un tableau très structuré.
后者依赖一个结构非常清晰的表格。
Alors, on ne va pas faire une cryptanalyse très complexe,
我们不打算做特别复杂的密码分析，
mais on peut au moins énumérer le nombre de possibilités de notre Enigma à nous.
但至少可以算出我们这台恩尼格玛机有多少种可能设置。
Il y a eu plusieurs versions d'Enigma, je vous ai montré la plus simple,
恩尼格玛机有多个版本，我向你们展示的是最简单的一种，
elle reste malgré tout fortement combinatoire.
但它本身仍具有极强的组合复杂性。
Les rotors, je vous ai dit que la machine utilisait trois rotors,
关于转子：我之前说过机器使用三个转子，
en fait il y en avait cinq.
实际上共有五个可选转子。
Et donc l'opérateur devait au préalable choisir les trois rotors qu'il utilisait,
操作员需预先从中选出三个使用，
60 possibilités.
共60种选择方式。
La position de départ des rotors, 26 pour celui de gauche,
转子的初始位置：左侧有26种，
26 pour celui du milieu, 26 pour celui de droite,
中间有26种，右侧也有26种，
17 000 possibilités.
总计约1.7万种可能。
Et le tableau des connexions, le calcul est compliqué,
连接表的计算很复杂，
mais ça fait de l'ordre de 1, 5 10 puissance 14 possibilités.
但可能性数量约为1.5×10¹⁴种。
Au total, on a donc 1, 6 10²⁰ possibilités.
总计共有1.6×10²⁰种可能。
Et c'était ça le secret bien gardé de la machine Enigma.
而这正是恩尼格玛密码机严守的秘密。
Dans quelle configuration elle était au départ.
即它初始设置的状态。
C'était assez facile pour les Alliés de se procurer une machine Enigma,
对盟军而言，获取一台恩尼格玛密码机并不难，
ils en ont eu une très tôt, il suffisait de capturer un soldat nazi qui en avait une
他们很早就缴获了一台——只需俘虏一名携带该机的纳粹士兵，
et on avait la machine.
就能得到这台机器。
Par contre, connaître la configuration de départ,
但要得知其初始配置，
ça c'était le secret bien gardé. Alors,
这才是真正严守的秘密。那么，
10 puissance 20 possibilités pour notre ordinateur,
对我们的计算机来说，有10²⁰种可能，
qui évidemment n'existait pas pendant la Seconde Guerre mondiale,
而它在二战期间当然并不存在，
c'est aujourd'hui cinq millions d'années de calcul pour tout tester.
如今全部尝试一遍需耗时约五百万年。
Comment les Alliés ont fait pour essayer de décrypter les messages des nazis?
盟军是如何尝试破译纳粹密电的呢？
Eh bien, ils ont lancé un programme secret dans ce bâtiment,
他们在一座建筑内启动了一个秘密项目，
à Bletchley Park.
即布莱切利园。
dans lequel se trouvaient des femmes et des hommes qui au quotidien ont essayé de
那里聚集着许多男女工作人员，每天持续尝试，
nombreuses possibilités, ont essayé de trouver les codes jour après jour.
穷尽各种可能，努力破解每日的密码。
On a aussi mis au point des machines, la machine ici s'appelle une bombe,
人们还研制出专用机器，图中这台叫‘炸弹机’，
qui travaillait beaucoup plus vite que les décrypteurs.
其运算速度远超人工破译员。
Là, il y a une opératrice qui est en train de configurer une bombe pour essayer de
这里一位操作员正设置炸弹机，
déchiffrer le message du jour,
试图破译当日的密电，
et la bombe va être capable de faire le travail de dix mille décrypteurs.
而它能完成一万名破译员的工作量。
En plus de ce travail par force brute,
除了这种暴力穷举法，
on pouvait essayer de faire certaines observations.
人们还可尝试进行某些观察分析。
Par exemple, les messages de l'Allemagne parlaient souvent de la météo.
例如，德国发出的消息经常提到天气。
La météo, c'est quelque chose de très important pendant la guerre et donc
天气在战争期间非常重要，
on annonçait souvent aux soldats du front quelle allait être la météo du jour.
因此前线士兵常被提前告知当天的天气情况。
De la même manière, les messages terminaient souvent par le salut nazi.
同样，这些消息结尾处常带有纳粹敬礼用语。
Et bien ça, c'est quelque chose de très précieux pour ceux qui veulent décoder les
对试图破译这些消息的人来说，
messages, parce que quand on sait ce qu'on cherche,
这具有极高价值，因为一旦明确目标，
ça nous aide à trouver la clé. Et en plus de ces observations,
就能帮助我们找到密钥。此外，除了这些观察，
il y avait un groupe de mathématiciens, je vais
还有一群数学家参与其中——比如这里提到的艾伦·图灵，
y arriver, ici Alan Turing, qui est un des fondateurs de l'informatique moderne,
他是现代计算机科学的奠基人之一。
qui ont travaillé à essayer de trouver des propriétés mathématiques
他们致力于研究恩尼格玛机加密变换的数学特性，
des transformations de la machine Enigma pour essayer de réduire au maximum la
以尽可能缩小组合可能性的范围，
combinatoire, le nombre de possibilités que devaient tester les opératrices,
即操作员和机器需要逐一测试的可能数量。
les opérateurs et les machines.
（此处指代前文‘组合可能性’）
Et cette cryptanalyse, elle a joué un rôle crucial pendant la deuxième guerre
这种密码分析在第二次世界大战中发挥了关键作用。
mondiale. Aujourd'hui, il y a des estimations
如今有估算认为，
qui disent qu'on pense que cette cryptanalyse, elle a permis.
这种密码分析很可能起到了决定性作用。
D'économiser, entre guillemets, deux ans de guerre,
用引号来说，它‘节省了’整整两年战争时间——
que la guerre aurait pu continuer deux ans de plus si on n'avait pas eu cette
倘若没有这项密码分析，战争本可能再持续两年。
cryptanalyse. Voilà, j'ai terminé ma présentation.
好了，我的报告到此结束。
Si vous avez des questions, mon adresse mail apparaît à l'écran,
如果您有任何问题，屏幕上显示了我的邮箱地址，
je serai ravi d'y répondre.
我将非常乐意为您解答。
Je vous souhaite une bonne journée.
祝大家今天愉快！
Au revoir.
再见！