恩尼格玛机是一种用于加密和解密信息的机械设备，它在二战期间被纳粹德国广泛使用，被认为是一种几乎无法破解的密码系统。然而，盟军的密码学家们经过艰苦的努力，最终成功地揭开了恩尼格玛机的密码奥秘，从而获取了德国军事和政治的重要情报，对战争的进程和结果产生了巨大的影响。

恩尼格玛机的原理和结构

恩尼格玛机是由德国工程师阿瑟·舍尔比乌斯在一战后发明的，最初是用于商业和外交领域的加密通信。它是一种基于电力和机械的密码设备，由键盘、灯泡、插线板、转子和反射器组成。它的工作原理是利用转子和插线板对字母进行替换和置换，从而将明文转换为密文，或者将密文转换为明文。

当操作员按下键盘上的一个字母时，电流会从电池流经插线板，然后流入转子组。转子组由三个或四个可以旋转和更换的圆盘构成，每个圆盘上有26个管脚和触点，代表26个字母。每个圆盘内部有26条金属线，将一面的管脚与另一面的触点连接起来，这些金属线的排列方式在每个圆盘内都不同。电流会沿着金属线从一个圆盘传到另一个圆盘，最终到达反射器。反射器是一个特殊的圆盘，它将电流从一个触点反向传回另一个触点，然后再次通过转子组回到插线板。最后，电流会点亮灯泡板上对应的一个字母。这个字母就是加密或解密后的结果。

每次按键后，最右边的圆盘都会旋转一次，并且有时候会带动相邻的圆盘旋转。这样就改变了电流的路径，使得每次按同一个键得到的结果都不同。为了让接收方能够正确地解密信息，发送方和接收方必须事先约定好每天使用的圆盘顺序、初始位置、插线板连接方式等设置，并且保证这些设置不被敌人知道。

恩尼格玛机的破解和影响

恩尼格玛机被德国军队视为一种绝对安全的密码系统，它们用它来加密各种重要的指令、计划、报告等信息。然而，恩尼格玛机并不是无懈可击的，它有一些设计上的缺陷和操作上的错误，使得它有可能被破解。

最早破解恩尼格玛机的是波兰密码学家们，在1932年他们利用了德国军队使用固定代码本、重复开头、相同设置等习惯，设计了一种称为“时钟法”的方法来推测出圆盘内部的线路。他们还制造了一种称为“炸弹”的机器，可以自动测试不同的设置，从而加速了破解过程。1939年，波兰被德国入侵后，波兰密码学家将他们的成果和设备转交给了英国和法国。

英国在布莱切利公园建立了一个专门的密码破解中心，代号为“超级”（Ultra）。在那里，一群由数学家、语言学家、逻辑学家、军官等组成的密码学家们，继续了对恩尼格玛机的破解工作。他们利用了德国军队的一些失误，如重复使用相同的设置、发送相同或类似的信息、使用常见的词语或短语等，来猜测出部分明文，然后用这些明文作为“提示”（crib），来缩小可能的设置范围。他们还改进了波兰的“炸弹”机器，制造了更多更快更复杂的电子机器，来自动检验不同的设置，从而加快了破解速度。

最著名的密码学家之一是艾伦·图灵，他是一位天才的数学家和逻辑学家，被认为是计算机科学的先驱之一。他设计了一种称为“图灵炸弹”的机器，可以同时检验多个圆盘和插线板的组合，大大提高了破解效率。他还参与了对德国海军使用的更复杂的恩尼格玛机型号的破解工作，这些机型号有四个圆盘，并且每个月更换一次代码本。图灵和他的同事们利用了德国海军发送的天气报告和位置报告等信息，以及从被击沉或捕获的德国潜艇上缴获的密码本和机器等线索，最终成功地破解了这些机型号。

通过破解恩尼格玛机，盟军获得了大量有价值的情报，这些情报涉及到德国在欧洲、北非、大西洋等战场上的部署、攻击、防御、补给等方面的情况。这些情报帮助盟军制定了更有效的战略和战术，避免了德国的突袭和伏击，打击了德国的潜艇和空军，保护了盟军的船队和飞机，加速了盟军在各个战场上的胜利。许多历史学家认为，如果没有破解恩尼格玛机，二战可能会持续更久，甚至可能会改变战争的结局。

总之，恩尼格玛机是二战中的密码奥秘，它是一种用于加密和解密信息的机械设备，它在二战期间被纳粹德国广泛使用，被认为是一种几乎无法破解的密码系统。然而，盟军的密码学家们经过艰苦的努力，最终成功地揭开了恩尼格玛机的密码奥秘，从而获取了德国军事和政治的重要情报，对战争的进程和结果产生了巨大的影响。