服了酷到让人望而生畏密码学能解释得如此简单图解密码技术( 七 ) _为什么上淘宝要密码

接线板（ plugboard）是一种通过改变接线方式来改变字母对应关系的部件。接线板上的接线方式是根据国防军密码本的每日密码来决定的，在一天之中不会改变。
在电路中，我们还看到有3 个称为转子（ rotor）的部件。转子是一个圆盘状的装置，其两侧的接触点之间通过电线相连。尽管每个转子内部的接线方式是无法改变的，但转子可以在每输入一个字母时自动旋转。当输入一个字母时，转子1 就旋转1/4 圈（当字母表中只有4 个字母时）。转子1 每旋转1 圈，转子2 就旋转1/4 圈，而转子2 每旋转1 圈，转子3 就旋转1/4圈。这3 个转子都是可以拆卸的，在对Enigma 进行设置时可以选择转子的顺序以及它们的初始位置。
图7 显示了一个转子的放大示意图。

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图7　转子
这些装置组合起来使得Enigma 看起来很像是一个能够动态变化的“鬼脚图” 。
鬼脚图（ghost leg），日本称“阿弥陀签” ，是一种基于数学原理的简易决策游戏，其基本原理是将一个序列映射到元素相同但顺序不同的另一个序列，具体请参见维基百科。
四、Enigma 的加密
下面我们来详细讲解一下Enigma 的加密步骤。图8 展示了发送者将一个包含5 个字母的德语单词nacht（夜晚）进行加密并发送的过程。

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图8　用Enigma 加密nacht
在进行通信之前，发送者和接收者双方都需要持有国防军密码本，国防军密码本中记载了发送者和接收者需要使用的每日密码。
(1) 设置Enigma
发送者查阅国防军密码本，找到当天的每日密码，并按照该密码来设置Enigma 。具体来说，就是在接线板上接线，并将3 个转子进行排列。
(2) 加密通信密码
接下来，发送者需要想出3 个字母，并将其加密。这3 个字母称为通信密码。
通信密码的加密也是通过Enigma 完成的。假设发送者选择的通信密码为psv，则发送者需要在Enigma 的键盘上输入两次该通信密码，也就是说需要输入psvpsv 这6 个字母。
发送者每输入一个字母，转子就会旋转，同时灯泡亮起，发送者记下亮起的灯泡所对应的字母。输入全部6 个字母之后，发送者就记下了它们所对应的密文，在这里我们假设密文是ATCDVT（密文用大写字母来表示）。
(3) 重新设置Enigma
接下来，发送者根据通信密码重新设置Enigma 。
通信密码中的3 个字母实际上代表了3 个转子的初始位置。每一个转子的上面都印有字母，可以根据字母来设置转子的初始位置。通信密码psv 就表示需要将转子1、2、3 分别转到p、s、v 所对应的位置。
(4) 加密消息
接下来，发送者对消息进行加密。
发送者将消息（明文）逐字从键盘输入，然后从灯泡中读取所对应的字母并记录下来。这里是输入nacht5 个字母，并记录下所对应的5 个字母（如KXNWP）。
(5) 拼接
接下来，发送者将“加密后的通信密码”ATCDVT 与“加密后的消息”KXNWP 进行拼接，将ATCDVTKXNWP 作为电文通过无线电发送出去。
上面就是用Enigma 进行加密的操作步骤，看来还真是挺麻烦的。
五、每日密码与通信密码
大家应该注意到了，在Enigma 中出现了“每日密码”和“通信密码”这两种不同的密钥。
每日密码不是用来加密消息的，而是用来加密通信密码的。也就是说，每日密码是一种用来加密密钥的密钥。这样的密钥，一般称为密钥加密密钥（ Key Encrypting Key ， KEK）。KEK在现代依然很常用。