Máquina Enigma: simulador interativo de rotores

O que acontece quando você aperta uma tecla

Em 1941, um operador de rádio alemão tinha sobre a mesa uma caixa de madeira de cerca de 35 por 29 cm e 16 cm de profundidade no estojo de carvalho, pesando uns 12 kg. Ele apertava uma tecla, uma lampadazinha acendia sob uma janela com uma letra e um segundo soldado anotava essa letra. Apertando a mesma tecla de novo, acendia outra lâmpada. Essa é toda a interface da Enigma I, e o modelo acima funciona do mesmo jeito.

Esta página segue a corrente da tecla até a lâmpada, peça por peça, com a fiação real dos rotores I a V e do refletor B. A cifra do modelo é a verdadeira: ajuste a máquina como o remetente fez e ela lê uma mensagem enviada da frente russa em 7 de julho de 1941.

As peças por onde a corrente passa

Apertar uma tecla fecha um interruptor. Uma pilha de 4,5 volts dentro da caixa empurra a corrente por esta cadeia:

1. Teclado: 26 teclas na ordem alemã QWERTZ.
2. Painel de conexões (Steckerbrett): tomadas no painel da frente. Um cabo entre duas tomadas troca essas duas letras.
3. Roda de entrada: um disco fixo que passa a corrente para os rotores. Na Enigma I ela é ligada em linha reta, A com A.
4. Três rotores, da direita para a esquerda. Cada um embaralha o alfabeto.
5. Refletor: meia roda fixa que forma pares de letras e manda a corrente de volta.
6. Os três rotores de novo, da esquerda para a direita, por outro caminho.
7. Roda de entrada e painel de conexões de novo, e então uma das 26 lâmpadas.

No caminho, a corrente atravessa um rotor seis vezes, três na ida e três na volta. Se a máquina parasse aí, seria uma substituição fixa, que um estudante com lápis resolve contando letras. O truque é que os rotores se movem.

Por que os rotores se movem antes de a lâmpada acender

A tecla faz dois trabalhos numa ordem rígida. Os primeiros milímetros do seu curso empurram uma lingueta contra a catraca do rotor direito e giram esse rotor 1/26 de volta. Só no fim do curso a tecla fecha o contato elétrico. Por isso a letra é sempre cifrada com os rotores já na nova posição.

Ative "Ver por dentro" e digite algumas letras. O fio vermelho e azul dentro de cada rotor pula para outro lugar a cada toque, mesmo repetindo a tecla, porque o rotor girou e agora é outro fio interno que fica diante do contato fixo.

Dentro de um rotor: 26 fios embaralhados

Um rotor é um disco grosso de material isolante. A face direita tem 26 pinos com mola e a esquerda 26 contatos planos. Por dentro, 26 fios isolados ligam cada pino a um contato. O rotor I, por exemplo, leva A para E, B para K e C para M; a lista completa é EKMFL GDQVZ NTOWY HXUSP AIBRC J. O modelo usa a fiação publicada dos cinco rotores:

Em volta da borda há um anel móvel com o alfabeto e um entalhe. O anel define qual letra aparece na janela, e o ajuste do anel (Ringstellung) define quanto as letras ficam deslocadas em relação à fiação. Mudar o anel uma posição tem sobre a fiação o mesmo efeito que girar o núcleo uma posição com as letras paradas.

O refletor, e por que nenhuma letra vira ela mesma

O refletor B liga os 26 contatos em 13 pares: A com Y, B com R, C com U, e assim por diante (YRUHQ SLDPX NGOKM IEBFZ CWVJA T). A corrente que chega por A sai por Y e volta pelos três rotores.

Isso teve duas consequências. A boa para os operadores: a máquina é a própria inversa. Se num ajuste A vira B, no mesmo ajuste B vira A, então a mesma máquina e o mesmo procedimento decifram a mensagem. A ruim: uma letra nunca pode virar ela mesma. O caminho de volta não pode terminar onde o de ida começou, porque o refletor nunca liga um contato a ele mesmo. No modelo você pode digitar 1000 letras e nunca verá a lâmpada coincidir com a tecla apertada. Os decifradores usaram isso para descartar posições de uma palavra suposta (um crib): se o palpite colocava uma letra sobre a mesma letra do texto cifrado, aquela posição era impossível.

Avanço, entalhes e passo duplo

O rotor direito avança a cada tecla. Quando passa pela posição do seu entalhe (V no rotor III), leva o rotor do meio um passo. Quando o rotor do meio passa pelo próprio entalhe, leva o esquerdo.

O mecanismo tem uma peculiaridade. A lingueta que empurra o rotor esquerdo se apoia no entalhe do rotor do meio e, quando empurra, arrasta junto o rotor do meio. Assim o rotor do meio avança em dois toques seguidos. O passo 5 do roteiro mostra isso com os rotores I, II e III começando em ADU:

• ADU vira ADV (o rotor direito chega ao entalhe em V)
• ADV vira AEW (o rotor do meio é levado até E, o próprio entalhe)
• AEW vira BFX (o rotor do meio avança de novo e leva o esquerdo)
• BFX vira BFY

Por causa do passo duplo, o rotor do meio tem só 25 posições distintas no ciclo, não 26. A máquina se repete depois de 26 × 25 × 26 = 16.900 toques. O código do modelo foi rodado por um ciclo completo e volta ao início depois de exatamente 16.900 passos.

Seguindo uma letra de A até B

Ajuste I-II-III em AAA, sem cabos, e aperte A. O rotor direito avança primeiro, então a janela mostra AAB. Depois a corrente faz este caminho:

Aperte A mais quatro vezes e as lâmpadas mostram D, Z, G e O. AAAAA virar BDZGO é o teste padrão de um simulador de Enigma, e o modelo passa nele. Com os anéis em BBB, as mesmas cinco teclas dão EWTYX, outra verificação publicada em que o código do modelo também passa.

De quantas maneiras se pode ajustar a máquina

Um operador do exército tinha de ajustar quatro coisas a partir de uma folha de chaves diária. Os números abaixo são calculados, e as fórmulas estão aí para você conferir.

• Ordem dos rotores: três de cinco rotores numa ordem escolhida, 5 × 4 × 3 = 60.
• Posições iniciais: 26 × 26 × 26 = 17.576.
• Painel de conexões com dez cabos: escolher dez pares entre 26 letras. A contagem é 26! / (6! × 10! × 2^10) = 150.738.274.937.250. O 6! responde pelas seis letras sem cabo, o 10! pela ordem dos cabos e o 2^10 pelas duas pontas de cada cabo.

Multiplicando: 60 × 17.576 × 150.738.274.937.250 = 158.962.555.217.826.360.000, cerca de 1,6 × 10^20, ou mais ou menos 2^67. Os ajustes de anel dos rotores do meio e direito mudam o momento dos arrastes, o que multiplica o total por até 26 × 26 = 676, chegando a cerca de 1,07 × 10^23.

O painel de conexões responde pela maior parte desse número. Dez cabos nem é o máximo: onze cabos dariam 205.552.193.096.250 combinações de pares. Antes de janeiro de 1939 o exército usava só seis cabos, o que dá 100.391.791.500.

Um espaço de chaves grande não é a mesma coisa que uma cifra forte. Os rotores, que parecem a parte engenhosa, contribuem com só 60 × 17.576 = 1.054.560 ajustes. As máquinas dos decifradores de Bletchley Park atacaram exatamente essa parte e resolveram o painel de conexões com lógica.

Cifrar e decifrar são a mesma ação

Digite HALLO em I-II-III, AAA, sem cabos, e as lâmpadas acendem IDBDA. Aperte "Voltar ao início" e digite IDBDA: as lâmpadas soletram HALLO. O botão "Digitar as lâmpadas" faz isso por você. Por causa do refletor, quem recebia não precisava de um modo separado para decifrar. Ajustava os mesmos rotores, anéis, conectores e posição inicial e digitava o texto cifrado.

Na guerra, a posição inicial de cada mensagem também era cifrada. O operador escolhia três letras (a chave de mensagem), cifrava-as no ajuste básico do dia, enviava o resultado no começo da mensagem e então girava os rotores até a sua chave de mensagem. A mensagem de 1941 do primeiro passo do roteiro usa a chave de mensagem BLA, os rotores II, IV e V, anéis B U L e dez cabos (AV BS CG DL FU HZ IN KM OW RX). As primeiras palavras dizem AUFKL XABTE ILUNG XVONX KURTI NOWA, em que X faz o papel de espaço: uma unidade de reconhecimento informando de Kurtinowa, perto de Sebezh.

Em que o modelo difere de uma máquina real

• A tampa, o filtro das lâmpadas e a janela da tampa foram retirados para que os rotores fiquem à vista.
• Os cabos de conexão pendem mais baixo que os reais para não esconder as tomadas. Os plugues reais têm dois pinos de espessuras diferentes, e é por isso que um só cabo troca nos dois sentidos.
• O caminho vermelho e azul da corrente é desenhado como uma linha direta. Numa máquina real, os fios correm pela base num chicote fixo.
• As teclas de uma máquina real também comutam o circuito das lâmpadas, então uma tecla apertada não pode acender a própria lâmpada. O modelo faz o mesmo na lógica, mas não no desenho.
• A caixa é de uma Enigma I. Se você escolhe a M3 naval no laboratório, os rotores VI a VIII e o refletor C são calculados com exatidão, mas a caixa continua a mesma. Se escolhe a M4, a quarta roda e o refletor fino são calculados e aparecem na etiqueta do refletor; o desenho continua mostrando três rotores.
• A luz de "Seguir a corrente" anda devagar. A corrente real atravessava a máquina em poucos nanossegundos.

Como a Enigma foi quebrada

Arthur Scherbius pediu a patente de uma máquina de cifra por rotores em 23 de fevereiro de 1918. A marinha alemã pôs a máquina em serviço em 1926 e o exército acrescentou o painel de conexões em 1928. Em dezembro de 1932, o matemático polonês Marian Rejewski deduziu a fiação dos rotores com a teoria das permutações. Ele teve ajuda: manuais alemães e listas diárias de chaves que um espião em Berlim, Hans-Thilo Schmidt, tinha vendido à inteligência francesa. Os poloneses construíram suas próprias cópias e um aparelho chamado ciclômetro, e leram muito tráfego alemão durante a década de 1930.

Em 15 de dezembro de 1938 o exército acrescentou os rotores IV e V, elevando as ordens de rotores de 6 para 60, e em janeiro de 1939 o número de cabos, que era seis, aumentou. Em 26 e 27 de julho de 1939, em Pyry, perto de Varsóvia, o Biuro Szyfrów polonês entregou seus métodos e máquinas reconstruídas a oficiais franceses e britânicos. Em Bletchley Park, Alan Turing e Gordon Welchman projetaram a bombe, uma máquina eletromecânica que testava posições de rotores contra um crib. A primeira, chamada Victory, chegou em 18 de março de 1940. A segunda, com o quadro diagonal de Welchman, chegou em 8 de agosto de 1940.

Experimente no laboratório

Abaixo dos controles há um laboratório com seis ferramentas. Nenhuma é uma simulação à parte: todas usam o mesmo código de cifra da máquina acima, o código conferido com a mensagem de 1941.

Ajustar a máquina. Escolha um modelo, três rotores, um refletor, o ajuste dos anéis e a posição inicial. O painel de conexões é uma fileira de 26 tomadas. Arraste de uma tomada a outra para ligar um cabo, ou toque em duas, uma depois da outra. Toque numa tomada ocupada para tirar o cabo. Você também pode tocar nas tomadas de latão na frente da máquina em 3D. Cada mudança limpa a fita, porque um texto cifrado só faz sentido junto com o ajuste em que foi feito.

Seguir a corrente. Ative e aperte uma tecla. Os rotores avançam primeiro; depois uma luzinha sai da tecla, vai até a tomada dela, troca de letra se houver cabo, entra na roda de entrada e passa pelos rotores direito, do meio e esquerdo. No refletor ela dá a volta e retorna pelos rotores esquerdo, do meio e direito por outro caminho, até o painel de conexões e a lâmpada. A faixa no alto do palco acende cada parada quando a luz passa. Experimente com "Ver por dentro" ligado: os rotores ficam transparentes e dá para ver a luz pular entre os contatos.

O passo duplo em câmera lenta. Ajusta os rotores I-II-III em ADU, deixa o movimento dos rotores mais lento e aperta A três vezes. O registro embaixo anota quais rotores se moveram em cada tecla: de ADU para ADV só o direito, de ADV para AEW o direito e o do meio, e de AEW para BFX os três. O rotor do meio se moveu em dois toques seguidos.

Uma letra nunca vira ela mesma. Um botão aperta A dez mil vezes, cada vez num novo ajuste aleatório com dez cabos aleatórios, e desenha quantas vezes cada lâmpada acendeu. A barra do A fica sempre vazia. As outras 25 barras ficam em torno de 400 cada, porque 10.000 / 25 = 400. Numa rodada nesta página elas foram de 343 a 444. Essa barra vazia é a fraqueza que os decifradores aproveitaram.

Cifrar e decifrar. Escreva uma mensagem e aperte "Cifrar". Depois aperte "Decifrar o resultado": o mesmo ajuste transforma o texto cifrado de volta na sua mensagem, e a linha confirma isso. "Digitar na máquina" manda a mensagem pelo modelo em 3D, letra por letra.

Quantos ajustes existem. Uma tabela multiplica as partes da chave para cada modelo. Você pode deslizar o número de cabos de 0 a 13 e ver o total mudar. Todos os números são inteiros exatos, e as mesmas fórmulas também foram resolvidas à mão.

Máquinas navais: três de oito rotores, e depois quatro rodas

A marinha alemã foi mais cuidadosa com a Enigma do que o exército. A M3 dela usava os mesmos rotores I a V e acrescentava três próprios, VI, VII e VIII. Esses rotores navais têm dois entalhes cada, em Z e em M, então o rotor seguinte vira duas vezes por volta em vez de uma. Com oito rotores para escolher três, são 8 × 7 × 6 = 336 ordens de rotores em vez de 60. A marinha também usava o refletor C, além do B.

Colocando esses números no mesmo produto de antes (336 ordens de rotores, 2 refletores, 17.576 posições iniciais, 676 ajustes de anel e dez cabos), dá 1.203.537.298.065.206.936.832.000, cerca de 1,2 × 10^24.

Em 1942 a máquina dos submarinos mudou de novo. A caixa não tinha espaço para um quarto rotor, então o refletor foi afinado e uma roda fina, Beta ou Gamma, ficou entre ele e o rotor esquerdo. Essa quarta roda podia ser ajustada à mão, mas nunca avançava. Os britânicos chamaram o novo tráfego dos submarinos de Shark. O International Spy Museum, que expõe uma máquina de quatro rotores que a Alemanha construiu para o Japão, observa que Shark levou quase um ano para ser quebrado de novo.

A quarta roda tinha uma conveniência escondida. Com Beta em A e o refletor B fino, a M4 cifra exatamente como uma máquina de três rotores com o antigo refletor B. A mesma identidade vale para Gamma com o refletor C fino. Isso permitia que os submarinos continuassem lendo mensagens de estações em terra que usavam máquinas de três rotores. Com a quarta roda livre para 26 posições e duas rodas para escolher, a contagem da M4 no laboratório sobe para cerca de 6,3 × 10^25.

Cribs: adivinhar o texto em claro

Um crib é um trecho de texto em claro que você espera encontrar numa mensagem. Os boletins do tempo começavam todo dia com as mesmas palavras em alemão. As unidades informavam em formatos fixos, e algumas mandavam noite após noite a mesma linha de "nada a relatar".

O primeiro trabalho é alinhar o crib com o texto cifrado. Aqui o refletor ajuda o decifrador. Como nenhuma letra pode ser cifrada nela mesma, o crib não pode ficar em nenhum lugar onde uma letra dele coincida com a letra cifrada logo abaixo. Pegue as primeiras 96 letras da mensagem de 1941 desta página e o começo verdadeiro do texto em claro, AUFKLXABTEILUNG, com 15 letras. Há 82 lugares onde o crib poderia começar. Em 40 deles pelo menos uma letra colide, então sobram só 42, e a posição 0, a certa, está entre elas. Com cribs mais longos o corte é maior.

Um crib alinhado fornece pares de letras: o A em claro virou o E cifrado no passo 1, o U virou D no passo 2, e assim por diante. Esses pares são a entrada da bombe.

A bombe de Bletchley Park

A bomba polonesa de 1938 funcionava detectando a chave de mensagem dobrada no início de cada mensagem. Quando os alemães pararam de dobrar a chave e acrescentaram rotores, esse método deixou de funcionar. Alan Turing projetou uma nova máquina que trabalhava a partir de cribs.

Uma bombe tinha muitos conjuntos de tambores que copiavam os rotores da Enigma. Para uma ordem de rotores, ela percorria todas as 17.576 posições iniciais. Em cada posição testava se os pares de letras do crib podiam ser todos verdadeiros ao mesmo tempo com algum painel de conexões. A maioria das posições levava logo a uma contradição, e a máquina seguia em frente. Quando ela parava, os operadores anotavam a posição e um palpite de painel de conexões e conferiam à mão numa Typex ou numa cópia da Enigma.

Gordon Welchman acrescentou o quadro diagonal. Ele embutia na fiação o fato de que um cabo de conexão troca nos dois sentidos: se A está ligado a V, então V está ligado a A. Isso reduziu muito as paradas falsas. Segundo The National Museum of Computing, a primeira bombe, Victory, começou a trabalhar em março de 1940, a primeira com quadro diagonal, Agnus Dei, em agosto de 1940, e no fim da guerra cerca de 1676 Wrens e 263 militares da RAF operavam 211 bombes. O museu mantém uma reconstrução que funciona.

Achada a chave do dia, ainda era preciso decifrar milhares de mensagens. Para esse trabalho Bletchley Park usava máquinas britânicas Typex adaptadas para se comportar como a Enigma.

Outras máquinas de rotor: Typex e SIGABA

A Grã-Bretanha comprou duas Enigmas comerciais em 1928. O Ministério do Ar então encomendou aos fabricantes de teleimpressoras Creed & Company uma cópia melhorada, e as primeiras Typex Mark I chegaram à RAF no início de 1937. A Typex tinha cinco rotores, dois dos quais ficavam parados durante a digitação, e imprimia em fita de papel em vez de acender lâmpadas. A Mark 22 ganhou um painel de conexões, e por isso podia imitar a Enigma. Os Imperial War Museums registram que os alemães capturaram pelo menos duas Typex, mas nunca a quebraram, e ela ficou em serviço até o início da década de 1960.

A SIGABA do exército dos Estados Unidos, chamada ECM pela marinha americana, também usava rotores com fiação. Frank Rowlett deu a ela um avanço tão embaralhado que parecia aleatório. O National Cryptologic Museum da NSA observa que foi o único sistema de cifra a máquina da guerra que nenhum inimigo quebrou. A partir de novembro de 1943, máquinas ECM e Typex adaptadas trabalharam juntas como a Combined Cipher Machine, para que navios britânicos e americanos pudessem trocar mensagens.

O ponto fraco da Enigma não era usar rotores. Era o avanço regular, o refletor e os hábitos dos operadores. A lista do laboratório, com 50 máquinas, pessoas e métodos, acompanha essa história com uma fonte para cada item.

Por que treze cabos dão menos ajustes que onze

Preencher todos os soquetes parece a opção mais segura. Mas a quantidade de ajustes diminui depois de onze cabos. Chamemos de P(n) o número de arranjos com n cabos. Ao dividir dois valores consecutivos da fórmula fatorial anterior, quase todos os fatores se cancelam:

P(n + 1) / P(n) = (26 − 2n)(25 − 2n) / (2(n + 1)).

Com dez cabos, sobram seis soquetes. Ao acrescentar o décimo primeiro, a razão é 6 × 5 / 22 = 15/11: a contagem passa de 150,738,274,937,250 para 205,552,193,096,250. Com onze cabos, sobram quatro soquetes. A próxima razão é 4 × 3 / 24 = 1/2, portanto doze cabos dão 102,776,096,548,125 arranjos. A última razão é 2 × 1 / 26 = 1/13: treze cabos deixam apenas 7,905,853,580,625. São contagens de painéis completos possíveis, não de maneiras de acrescentar um cabo a um painel específico.

Por que dividir por n + 1? Cada painel pronto pode ser obtido retirando e recolocando qualquer um dos seus n + 1 cabos. Sem essa divisão, contar todas as adições contaria o mesmo painel final várias vezes. O fator 2 impede contar separadamente as duas orientações de um cabo. Ligar A a B é a mesma conexão que ligar B a A.

No contador de ajustes, mantenha o modelo e mova o controle de cabos de 10 até 13. Os outros fatores permanecem fixos, então o total sobe e desce na mesma proporção. Isso verifica uma hipótese de contagem, não o tempo para decifrar uma mensagem. Onze cabos maximizam esse espaço de busca; isso não prova que produzam a cifra mais resistente na prática. O material de combinatória da Universidade Cornell deduz a fórmula escolhendo soquetes e formando pares.

Quebrar uma mensagem no modelo da bombe

Ao ativar a bombe, a Enigma dá lugar a um modelo com 108 tambores em três grupos. The National Museum of Computing explica que cada coluna de três tambores faz o trabalho dos rotores de uma Enigma: a frente toda equivale a 36 Enigmas. Os tambores giram durante a busca, e os tambores laterais mostram a posição testada.

A mensagem é um boletim meteorológico fictício de submarino, cifrado com uma chave diária que fica oculta até o fim. A hipótese é que contenha WETTERVORHERSAGE, previsão do tempo, palavra citada pelo museu como típica dos cribs navais. O primeiro painel desliza esse crib sobre o texto cifrado. Onde uma letra coincide com a letra abaixo, ela fica vermelha e a posição é descartada: a Enigma nunca cifra uma letra nela mesma. Das primeiras 20 posições, restam 12. A correta é a posição 8.

Aperte “Criar o menu aqui”. Cada letra do crib é ligada à letra cifrada abaixo por uma linha marcada com sua posição na mensagem. Esse crib dá 15 letras, 16 linhas e 3 ciclos fechados. E, a letra com mais ligações, vira a entrada. Os ciclos são o ponto principal: uma hipótese sobre o parceiro de E deve voltar ao ponto inicial sem se contradizer. Cada ciclo acrescenta uma condição capaz de eliminar uma hipótese errada.

Depois vem a busca. Para uma ordem de rotores, a bombe percorre as 17,576 posições dos tambores. Em cada uma, supõe um parceiro de conexão para E, segue a hipótese por todos os conjuntos de rotores do menu e a propaga com o quadro diagonal de Welchman: se E está ligado a w, W está ligado a e. Uma hipótese errada logo exige que E esteja ligado a todas as letras ao mesmo tempo, o que é impossível, e os tambores seguem adiante. A bombe só para onde alguma hipótese sobrevive. O modelo faz a mesma verificação completa; suas paradas vêm da cifra, não de uma animação pronta. Cada parada passa depois pela conferência usada na máquina de verificação: se uma letra precisar de dois parceiros, é uma falsa parada. Com a ordem correta II-V-III, há uma única parada em YIV, que passa na conferência. As outras três ordens não dão parada alguma.

A parada fornece a posição dos tambores e os parceiros de todas as letras do menu. Aperte “Decifrar com esta parada”: a maior parte fica legível, mas algumas letras continuam erradas, como em ANUFDXXWETTERVORHERSAGE. São os três cabos cujas letras não apareciam no menu. Descobri-los a partir do texto parcialmente legível é o último passo e um dos desafios do laboratório.

Há duas simplificações. Os anéis ficam em A, porque a bombe encontra posições dos tambores e os anéis apenas deslocam as letras nas janelas. Os conjuntos de rotores também avançam como os da Enigma, incluindo o rotor central, em vez de copiar as engrenagens próprias da bombe. Segundo o museu, os tambores superiores giravam a 97.5 voltas por minuto e uma busca sem paradas levava pelo menos 10.4 minutos. O controle de velocidade permite esse ritmo ou até mil vezes mais rápido.

Lorenz e Colossus: a outra cifra alemã

O alto comando do exército alemão não usava a Enigma para suas mensagens mais importantes. Usava as Lorenz SZ40 e SZ42, dispositivos que cifravam comunicações de teletipo. Bletchley Park chamava o sistema de Tunny. Teletipos enviam cada caractere como cinco sinais ligados ou desligados; a Lorenz somava cinco bits de chave vindos de doze rodas. As cinco rodas chi, com 41, 31, 29, 26 e 23 cames, avançavam a cada caractere. As cinco psi só avançavam quando as duas motoras permitiam. Um came levantado dá 1 e um abaixado dá 0; a chave combina chi e psi.

O modelo Lorenz mostra as doze rodas com todos os 501 cames. “Um caractere” avança um passo. A tabela mostra os bits chi, os psi, os bits de chave resultantes e se as rodas psi se moveram. Os padrões dos cames são aleatórios e o motor segue a regra simples da SZ40 sem a limitação posterior. É um diagrama em funcionamento, não a cópia de uma máquina específica.

Segundo o Crypto Museum, em agosto de 1941 um operador enviou uma mensagem longa duas vezes com os mesmos ajustes de rodas, alterando um pouco o segundo texto. Desse par os criptoanalistas recuperaram quase 4,000 caracteres de chave. Bill Tutte deduziu a lógica da máquina até janeiro de 1942 sem nunca vê-la. Para encontrar os ajustes de cada nova mensagem com rapidez suficiente, Tommy Flowers construiu o Colossus, uma máquina eletrônica com mais de 1,700 válvulas que lia o texto cifrado em fita de papel. A primeira chegou a Bletchley Park em janeiro de 1944. Segundo The National Museum of Computing, até o fim da guerra dez Colossus e 550 pessoas haviam decifrado 63,000,000 de caracteres.

Cinquenta máquinas, pessoas e métodos

O catálogo do laboratório agora tem 50 itens com suas fontes e permite pesquisar e filtrar por tipo. Os itens de máquinas abrem uma ficha ao lado da Enigma I para comparar a cifração, peças móveis, contatos ou caracteres, período de uso e se foram quebradas. A Purple japonesa usava seletores telefônicos de passos em vez de rotores. Segundo o National Cryptologic Museum da NSA, os criptoanalistas americanos a reconstruíram em 1940 sem nunca ver uma. A M-209 era uma pequena máquina de rodas de pinos. Os alemães às vezes quebravam suas mensagens em cerca de quatro horas, prazo aceitável para ordens que perdiam o valor em poucas horas; ela ainda era usada na Guerra da Coreia. A KL-7 de 1952, usada também pela Coreia do Sul, e a Fialka soviética de 1956 levaram a ideia dos rotores à Guerra Fria, com mais rotores e avanços mais complexos.