質問: エニグマ暗号はいつ開発された

関連文書:
エニグマ (暗号機)
エニグマ暗号機は、1918年にドイツ国の発明家アルトゥール・シェルビウスによって発明された電気機械式暗号機械で、1925年にはドイツ軍が正式に採用。続いてドイツ国政府や国営鉄道なども採用し、3万台以上を販売する結果となった。 暗号方式は換字式であり、詳しくは順変多表式である。エニグマはと同様な反転暗号となり、暗号文を同じ鍵で再暗号化すると平文が得られる特徴がある。

その他の文書:
エニグマ (暗号機)
1918年 シェルビウスがエニグマの特許を出願。 1923年 Chiffriermaschinen A.G.がエニグマのA型を展示会に出品。 Scherbius特許を忠実に商品化したA型は28接点のローター4個が不規則な回転を行う。A型は大きくて不評だった。 B型は接点数を28→26字にする。 CおよびD型は3つのローター (fast,medium,slow) が距離計のように駆動、周期は 26 × 25 × 26 = 16 , 900 {\displaystyle 26\times 25\times 26=16,900} 字である（slowが駆動する時、mediumも連れ周り）。さらにHugo Kochが発明した反転ローター"Umkehrwalze"を採用。小型化に成功したD型は欧州各国で採用が広まった。 1926年 ドイツ海軍が軍用エニグマの運用を開始。これは商用D型にウムラウトを加えた29字タイプである。 1928年 ドイツ陸軍が軍用エニグマ G型の運用を開始。 1930年 ドイツ陸軍は改良したI型を本格運用。商用D型との主な違いは、 反転ローターは固定され、駆動はしない。 プラグボードの採用。商用型の被解読性にドイツも気付いた。 1931年 フランス側スパイのシュミット（独暗号局職員）が11月頃からドイツ陸軍エニグマの鍵と操作書を盗み出す。 この頃のドイツ暗号員はAAAやABCのような安易なローター開始位置を用いていた。 1932年 12月、ポーランドの解読者であるレイェフスキがシュミット情報を元に3個のローター配線を解析することに成功。これでドイツ陸軍のエニグマが読めるようになった。なおローター解析には群論を導入した。 ドイツ上層部は安易な開始位置を禁止するが今度はキーボード配列を借用したQAY, PYX等の鍵が多発する。 この頃の鍵探索法は"grill-method"と呼ばれ、プラグボードがまだ6組しか置換していないのが幸いした。

エニグマ (暗号機)
1920年代にドイツ軍は3ロータ型のエニグマを運用開始し、1930年代に入るとイギリス、アメリカ、フランスがこの3ロータ型のエニグマ解読を試みたが不成功に終わった。 いっぽう1932年、ポーランド暗号局の27歳という若き数学者マリアン・レイェフスキと、彼のポズナン大学における後輩ヘンリク・ジガルスキとイェジ・ルジツキ[1]は、1932年ころ初期型を解読した。これはフランス情報部のスパイが、ベルリン暗号局シフリーシュテーレで勤務する[2]から得た情報[3]から推察される構造を復元したエニグマを用いて解読された。元々がエニグマ実機が敵国側に堕ちることを想定され設計された暗号機であったので、レイェフスキにより解読された時点で実質エニグマは原理的に敗北したも同然であるといえよう（実のところ、レイェフスキの上司であるランゲル少佐はフランス側からローターの日毎の配置を記したコードブックも得ていた。が、戦争激化時のスパイ行為の難しさを見越して独力で解かせることにしていたという）。レイエフスキは「ボンバ」という暗号解読機を6台制作、ジガルスキは6枚のコードシート「ジガルスキ・シート」を6枚製作して、当時のドイツが使用していたもの（基本的に3ロータで、6つのホイールオーダーを可能としていた）より複雑なエニグマでも解読できるようにまで発展させた。 ところがドイツ側はローター数やプラグ数を2つ追加、これによりホイールオーダーは原理的に6から60に増加、暗号をより強固なものとした。ポーランド暗号局は当時6台制作したボンバとジガルスキ・シートにさらにそれぞれ54台、54枚を追加しなければ太刀打ちできない状況になった。原理は同じものであるから理論的にはレイェフスキの手法で新しいエニグマの暗号解読は十分可能であったが、ドイツとの悲劇的な戦争が差し迫っている中、ポーランド側には54台のボンバと54枚のジガルスキ・シートを追加制作し運用するために割く時間も予算も人員も足りなかった。既にドイツの独裁者であったヒトラーはポーランドへの強硬的な発言を強めており、ポーランドでは危機感が募るばかりで、ドイツが侵攻してくればポーランド側が独自に国土防衛を行いながらボンバを用いた新エニグマ解読作戦を継続することは考えられなかった。のちにレイェフスキはこう述べている：

エニグマ (暗号機)
1934年 10月、ドイツ海軍もエニグマ I型を運用開始 1935年 8月、ドイツ空軍もエニグマ I型を運用開始 1936年 1月、ローター配列が1か月ごとに更新される（以前は3か月ごと） スペイン内戦ではイタリア軍がプラグボードのない商用エニグマを使用。ドイツ外務省はイタリアのエニグマ解読に成功する。同じ鍵系列で100通近い電文を暗号化したので古典的解読法が適用できた。この頃になるとフランスでは、商用型のローター配線がわかれば、文頭仮定語からローターの開始位置と配置順序を見つける"La Method des Batons"を編み出す。正しい位置と順序ならば、仮定語と暗号文はisomorphsを成すからである。類似の解読法をイギリスでは"Casting the rod"、アメリカでは"strip"と呼んだ。10月、プラグボードの数が8組に増加して"grill-method"の効率が低下した。対抗策としてプラグボードには影響されない"cyclometer"および"card-catalog"が導入される。共通鍵（日鍵）は僅か12 - 20分で突き止められた。10月、8時間ごとにローター配列が変更されるようになった。1937年 11月、反転ローターが更新されてcard-catalogの再構築が必要となった。1年以内に完了して新しい反転ローターに追随できた。1938年 9月15日、個別鍵の秘匿方法が変更されてcard-catalogが利用できない。そこでポーランドは2つの対抗策を編み出した。"bombe"の構築。card-catalogと同様に全ての文字がプラグボードを通過しないことを利用していたが、より柔軟な運用ができた。bombeが稼動すると個別鍵は2時間で求まった。Zygalskiが"perforated-sheets"を考案。これもプラグボードの影響を受けないが、シート作成に時間がかかり38年末になっても1/3しか完成しなかった。12月、ドイツ陸軍がローターの種類を3個から5個にする。Rejewskiが追加されたローター配線も復元する。1939年 1月1日、プラグボードが10組に増え、bombeの効率が低下した。ローター配列の規約数も増加しており、ポーランド独力ではタイムリーな解読は維持できない。7月24日、ポーランドの解読成果が英仏に提供される。8月16日、ポーランド製エニグマ模造機がロンドンに。9月1日、ドイツがポーランドに侵攻、英仏は宣戦布告。イギリスがperforated-sheetsを作成開始（60×26=1560枚）、仏に逃れていたポーランド解読者に提供されると日鍵の探索が再開された。解読には70 - 100通の電文が必要だった。しかし翌年には個別鍵秘匿方法が変更されてperforated-sheetsも役立たずになる。1940年 1月、イギリスはドイツ空軍のエニグマを解読（紙と鉛筆による） 2月、イギリスは海軍エニグマのローター2個分をU-33から捕獲。脱出乗員がポケットにローターを入れたまま捕虜になった。3月14日、GC&CSにボンベ初号機が導入。5月、ドイツの偽装トロール漁船からの回収文書を利用して海軍エニグマを解読。5月、空軍の汎用鍵システムの解読に成功。終戦まで追随できた。8月8日、ボンブ改良機、始動。8月、海軍エニグマの3番目のローターを捕獲成功。9月、バトル・オブ・ブリテンでのドイツ空軍敗退決定。12月、親衛隊の汎用鍵システムの解読に成功。1941年 1月、アフリカ戦線での空軍鍵システムの解読に成功。3月、ドイツ哨戒船Krebから捕獲した文書により3 - 5月分の海軍Home Water鍵を入手、この鍵はUボートも使用していた。6月、U-110と気象観測船Münchenから1か月分の鍵を捕獲。6月、東部戦線の陸軍鍵システムの解読に成功。7月、気象観測船Lauenburgから1か月分の鍵を捕獲。8月、海軍Home Water鍵（Uボート含む）を捕獲暗号鍵無しでも36時間以内に解読可能となる。これは6・7月の捕獲鍵がヒントになる。10月、Uボート専用鍵システム (TRITON) が12 - 120時間で解読可能。12月、アプヴェーア（国防軍情報部、カナリス提督）鍵システムの解読に成功。1944年まで追随した。1942年 1月、空軍の鍵システムであるFliegerkorps IXとFliegerkorps Xの解読に成功。1月、新しい海軍気象通報用鍵システムが採用されるが、クリブから解読可能となる。

エニグマ (暗号機)
1937年 11月、反転ローターが更新されてcard-catalogの再構築が必要となった。1年以内に完了して新しい反転ローターに追随できた。1938年 9月15日、個別鍵の秘匿方法が変更されてcard-catalogが利用できない。そこでポーランドは2つの対抗策を編み出した。"bombe"の構築。card-catalogと同様に全ての文字がプラグボードを通過しないことを利用していたが、より柔軟な運用ができた。bombeが稼動すると個別鍵は2時間で求まった。Zygalskiが"perforated-sheets"を考案。これもプラグボードの影響を受けないが、シート作成に時間がかかり38年末になっても1/3しか完成しなかった。12月、ドイツ陸軍がローターの種類を3個から5個にする。Rejewskiが追加されたローター配線も復元する。1939年 1月1日、プラグボードが10組に増え、bombeの効率が低下した。ローター配列の規約数も増加しており、ポーランド独力ではタイムリーな解読は維持できない。7月24日、ポーランドの解読成果が英仏に提供される。8月16日、ポーランド製エニグマ模造機がロンドンに。9月1日、ドイツがポーランドに侵攻、英仏は宣戦布告。イギリスがperforated-sheetsを作成開始（60×26=1560枚）、仏に逃れていたポーランド解読者に提供されると日鍵の探索が再開された。解読には70 - 100通の電文が必要だった。しかし翌年には個別鍵秘匿方法が変更されてperforated-sheetsも役立たずになる。1940年 1月、イギリスはドイツ空軍のエニグマを解読（紙と鉛筆による） 2月、イギリスは海軍エニグマのローター2個分をU-33から捕獲。脱出乗員がポケットにローターを入れたまま捕虜になった。3月14日、GC&CSにボンベ初号機が導入。5月、ドイツの偽装トロール漁船からの回収文書を利用して海軍エニグマを解読。5月、空軍の汎用鍵システムの解読に成功。終戦まで追随できた。8月8日、ボンブ改良機、始動。8月、海軍エニグマの3番目のローターを捕獲成功。9月、バトル・オブ・ブリテンでのドイツ空軍敗退決定。12月、親衛隊の汎用鍵システムの解読に成功。1941年 1月、アフリカ戦線での空軍鍵システムの解読に成功。3月、ドイツ哨戒船Krebから捕獲した文書により3 - 5月分の海軍Home Water鍵を入手、この鍵はUボートも使用していた。6月、U-110と気象観測船Münchenから1か月分の鍵を捕獲。6月、東部戦線の陸軍鍵システムの解読に成功。7月、気象観測船Lauenburgから1か月分の鍵を捕獲。8月、海軍Home Water鍵（Uボート含む）を捕獲暗号鍵無しでも36時間以内に解読可能となる。これは6・7月の捕獲鍵がヒントになる。10月、Uボート専用鍵システム (TRITON) が12 - 120時間で解読可能。12月、アプヴェーア（国防軍情報部、カナリス提督）鍵システムの解読に成功。1944年まで追随した。1942年 1月、空軍の鍵システムであるFliegerkorps IXとFliegerkorps Xの解読に成功。1月、新しい海軍気象通報用鍵システムが採用されるが、クリブから解読可能となる。2月、Uボートが4個ローターのエニグマ暗号機を採用 (SHARK)。これにてGC&CSでの対Uボート解読は振り出しに戻る。4月、アフリカ戦線で空地連絡用鍵の解読に成功。解読は1943年9月まで追随。10月、U-559から新しい海軍気象通報用鍵を捕獲。10月13日、第一次遣独潜水艦伊号第三〇潜水艦がドイツからエニグマ50台を持ち帰ったが、インド洋における日独海軍の協同作戦用かこのうち10台をシンガポールで陸揚げした後、出航時に同艦は触雷沈没した。11月、連合軍アフリカ侵攻。12月、Uボート用鍵 (SHARK) の解読成功。気象通報用鍵がクリブとなる。解読には8日かかったが、月末には12時間に短縮した。1943年 1月、SHARK解読に遅れ。いくつかは戦術的価値のあるうちに解読。3月、90個のSHARK鍵を112日間で解読。8月、SHARK解読が加速する。

エニグマ (暗号機)
イギリスがperforated-sheetsを作成開始（60×26=1560枚）、仏に逃れていたポーランド解読者に提供されると日鍵の探索が再開された。解読には70 - 100通の電文が必要だった。しかし翌年には個別鍵秘匿方法が変更されてperforated-sheetsも役立たずになる。1940年 1月、イギリスはドイツ空軍のエニグマを解読（紙と鉛筆による） 2月、イギリスは海軍エニグマのローター2個分をU-33から捕獲。脱出乗員がポケットにローターを入れたまま捕虜になった。3月14日、GC&CSにボンベ初号機が導入。5月、ドイツの偽装トロール漁船からの回収文書を利用して海軍エニグマを解読。5月、空軍の汎用鍵システムの解読に成功。終戦まで追随できた。8月8日、ボンブ改良機、始動。8月、海軍エニグマの3番目のローターを捕獲成功。9月、バトル・オブ・ブリテンでのドイツ空軍敗退決定。12月、親衛隊の汎用鍵システムの解読に成功。1941年 1月、アフリカ戦線での空軍鍵システムの解読に成功。3月、ドイツ哨戒船Krebから捕獲した文書により3 - 5月分の海軍Home Water鍵を入手、この鍵はUボートも使用していた。6月、U-110と気象観測船Münchenから1か月分の鍵を捕獲。6月、東部戦線の陸軍鍵システムの解読に成功。7月、気象観測船Lauenburgから1か月分の鍵を捕獲。8月、海軍Home Water鍵（Uボート含む）を捕獲暗号鍵無しでも36時間以内に解読可能となる。これは6・7月の捕獲鍵がヒントになる。10月、Uボート専用鍵システム (TRITON) が12 - 120時間で解読可能。12月、アプヴェーア（国防軍情報部、カナリス提督）鍵システムの解読に成功。1944年まで追随した。1942年 1月、空軍の鍵システムであるFliegerkorps IXとFliegerkorps Xの解読に成功。1月、新しい海軍気象通報用鍵システムが採用されるが、クリブから解読可能となる。2月、Uボートが4個ローターのエニグマ暗号機を採用 (SHARK)。これにてGC&CSでの対Uボート解読は振り出しに戻る。4月、アフリカ戦線で空地連絡用鍵の解読に成功。解読は1943年9月まで追随。10月、U-559から新しい海軍気象通報用鍵を捕獲。10月13日、第一次遣独潜水艦伊号第三〇潜水艦がドイツからエニグマ50台を持ち帰ったが、インド洋における日独海軍の協同作戦用かこのうち10台をシンガポールで陸揚げした後、出航時に同艦は触雷沈没した。11月、連合軍アフリカ侵攻。12月、Uボート用鍵 (SHARK) の解読成功。気象通報用鍵がクリブとなる。解読には8日かかったが、月末には12時間に短縮した。1943年 1月、SHARK解読に遅れ。いくつかは戦術的価値のあるうちに解読。3月、90個のSHARK鍵を112日間で解読。8月、SHARK解読が加速する。1944年 6月、連合軍ノルマンディー上陸 11月、各Uボートで個別鍵を採用するがもはや連合軍の船舶量、対潜能力に打ち勝てない。1945年 5月、ドイツ降伏