日本の機械式暗号
日本の機械式暗号(にほんのきかいしきあんごう)は、戦前・戦中の日本で開発・運用されていた機械式暗号について解説する。
日本の陸軍と海軍は暗号機を独自に設計開発運用し、次のとおりに制式名をつけた。陸海軍で偶然に制式年が重なると同じ名称の暗号機が現れる(とくに“九七式 - "と呼ばれる暗号機は5型式ある)。
出力がタイプライター形式の暗号機: 制式年(皇紀)下2桁+“式印字機"
出力がランプボード形式の暗号機: 制式年下2桁+“式換字機"
手動式のストリップ暗号装置: 制式年下2桁+“式換字盤"
外務省は海軍から技術供与を受けてはいたが、「暗号機○型」の名称を独自に採用していた。
日本の外務省および陸海軍が戦前・戦中にかけて使用した暗号機を示す。 [ ] 内に、米陸軍によるコードネームを示す。
暗号機A型(通称:九一式欧文印字機) [レッド暗号]
暗号機B型(通称:九七式欧文印字機、紫暗号機) [パープル暗号]
九一式印字機(武官用) [オレンジ暗号]
三式換字機 [グリーン暗号]
九七式印字機一・二型(艦載用) [ジェイド暗号]
九七式印字機三型(武官用) [コーラル暗号]
三式細棒式換字盤(三式SB盤とも呼ぶ)、ストリップ式暗号である。
小型ピアノサイズで重量約100kgの電動式(手動も可)。仮名文字、英字および数字に対応。原文を打鍵すると暗号化された数字が印字される。少なくとも40台は製作され、昭和18年(1943年)に海軍通信学校高等科で実習用として使われた。この印字機は機械式カウンターの原理を応用したもので、大阪の十三にあったタイガー計算器が試作したと推定される。
九七式印字機(海軍・外務省の九七式シリーズとは全く異なる設計。米コードネームは不明)
九七式の改良型で仮名および数字を打鍵して二数字に暗号化する。乱数作成用に全軍に配布し1945年8月1日に使用を開始。フィリピンのバギオで捕獲され、米陸軍に"Green machine"と呼ばれる。
電気試験所の石川技師が開発したオンライン型テレタイプ暗号機。ロータリーラインスイッチによりマークとスペース符号電流を不規則に変化させる。昭和19年に完成したが、資材不足により実用化されなかった。
チルピッツ: 日独海軍共同通信用に使用していたエニグマ暗号機。ドイツに派遣された伊号潜水艦が使用した。独側名は"TIRPITZ"。米海軍には"Opal machine", "JN-18", "T-Enigma"と呼ばれた。プラグボードの無い4ロータータイプである。
米陸軍は日本の機械式暗号に対して虹の色に由来するコードネームを付けていたが、後には宝石に由来するコードネームを採用した。また米海軍が陸軍コードネームを利用する事もある。
レッド暗号,Red: 外務省用の暗号機A型(通称:九一式欧文印字機)
オレンジ暗号,Orange: 海軍武官用の九一式印字機
グリーン暗号,Green: 三式換字機(注意、捕獲した陸軍の一式一号印字機にもGreen machineと命名している)
パープル暗号,Purple: 外務省用の暗号機B型(通称:九七式欧文印字機)
コーラル暗号,Coral: 海軍武官用の九七式印字機三型
ジェイド暗号,Jade: 海軍艦艇用の九七式印字機一・二型
サファイア暗号,Sapphire: 米海軍では"Japanese Model 3 cipher machine","JN-73"と呼ばれるもので、三式換字機と同一の可能性がある。
オパール暗号, Opal: 日独海軍共同作戦用のエニグマ暗号機
米側コードネームが確認されていない暗号もいくつかある。またコーラル、ジェイド、サファイアおよびオパール暗号についてメイズ暗号(Maze、迷路)の総称コードネームが付けられていた。
米海軍も独自にコードネームをつけて攻略を試みた。
IKA-machine: 文の区切りに"IKA"が挿入されたのでこの名がついた。
M-1: 1933年から約4年使用された仮名用暗号機で、終戦前に朝鮮の羅津で捕獲されていた。これは海軍技術研究所が製作した「九一式印字機一型」で、九七式印字機一型の前世代暗号機に相当する。
M-2: M-1と並行して海軍武官が使用した欧文用暗号機。
M-3 (A-machine): 外務省が使用。陸軍のレッド暗号に相当する。
M-4: 詳細不明
M-5 (B-Machine): 陸軍のパープル暗号に相当。
M-8: オパール暗号の模造機
M-9: オパール暗号の模造機のハンディタイプ。
レッド暗号に続いてパープル暗号、コーラル暗号、ジェイド暗号も理論解読に成功。オレンジ暗号も解読する。
レッド暗号は理論解読できたが、パープル暗号はアメリカの技術供与に頼る。
レッド暗号は理論解読できたが、パープル暗号は失敗。
レッド暗号はモスクワ大使館の暗号係をリクルートすることで解読。パープル暗号は不明。
外務省における機械式暗号の歴史は、同じ内容の電文を新旧の暗号で電信するというミスを繰り返した歴史である。旧暗号の解読によって原文が判明したので、新暗号に対して暗号文と原文との対照をする解読が可能になった。
海軍艦艇の軍縮に関するワシントン軍縮会議が開かれる。米国務省情報部、MI-8(俗称:ブラックチェンバー)が日本の外交電報(Jp暗号)を解読。これは簡単なコードブックであった。
ロンドン軍縮会議に備え、海軍では機械暗号化計画を立てる。暗号機の試作と製造は元海軍大尉である平尾誠一が経営する工場で行われた。
ロンドン軍縮会議では陸海軍および外務省がクリハ式と同じ原理の試作暗号機を使用。ただし製作できた暗号機械はわずかに9台(全権2台、海軍側随員2台、全権同予備1台、外務省海軍局各2台)で米仏伊大使館には供用できなかった。したがって、外務大臣と全権間の電報の大部が在米大使宛てに旧式暗号で転電された。
皇紀2591年に海軍は九一式印字機として制式化、外務省は暗号機A型と命名。米陸軍はレッド暗号と呼ぶ。7月22日、ブラックチェンバーの解読活動が東京日日新聞に掲載される。
九一式印字機の開発者である柿本中佐と田辺技師への叙勲用上奏文が作成される。プラグボードである「文字順序破壊装置」とクリハ暗号機を模倣した「文字跳躍装置」について「外国品にも其の類例を見ず全く同官の独創的考案なり」と評価した(海電機密第四二号 聯盟軍縮会議用暗号機械ニ関スル件)
英国がレッド暗号の解読に成功。
海軍技術研究所が次世代暗号機の設計を開始。設計主任は田辺一雄。開発生産は海軍技術研究所電気研究部六課内で行った。関係者は特別バッジを胸につけ、作業場には特別警備の守衛を配置、出入り口や窓には警報装置を設けた。米陸軍がレッド暗号の解読に着手。英国は"J machine"と呼ばれるレッドの模造機を作成する。
米陸軍がレッド暗号の模造機を完成。
皇紀2597年に米軍がパープルと呼ぶ暗号機(パープル暗号)が完成。海軍は九七式印字機、外務省は暗号機B型(通称 九七式欧文印字機)と命名。 独外務省の解読機関であるPers Zはレッド暗号文を集めて解読に着手する。
Pers Zはレッドがクリハ式と似ている事に気付く。模造機は8月に完成し9月には開始位置符号も解明。
2月、パープルは重要な海外公館であるワシントン、ベルリン、ロンドン、パリ、モスクワ、ワルシャワ、ローマ、ジュネーヴ、ブリュッセル、アンカラ、上海、北京で運用を開始。一部の在外公館ではレッドが引き続き使用されていた。 米陸軍がパープルの登場に気付き、解読に着手。 米情報部がニューヨーク総領事館から句読点コードを盗み出す事に成功。
9月、パープル暗号の解読作業が転換期を迎える。
年明けに米陸軍はパープルの模造機を完成。41年だけで227通のうち223通の解読に成功。
4月、大島浩駐独大使はドイツから「駐米大使宛の外交暗号が米国務省に解読されている」と警告を受ける。
8月、在外公館でのレッド暗号の運用が終了。
12月、真珠湾攻撃、対米覚書文書の手交が遅れた。
12月末、外遊中の英領ビルマ自治政府のウー・ソオ首相が、在リスボン日本公使館へ独立支援を要請する。公使館より外務省への暗号電が米軍に解読され、ウー・ソオは翌年1月に英国官憲に逮捕された。
11月、ベルリン→東京: フランス戦線の視察報告が解読される(ノルマンディー上陸作戦に貢献。)
8月、ベルリン→東京: 大島大使とアルベルト・シュペーアの軍需生産に関する会談報告が解読される。
秋頃、陸軍参謀本部・暗号班の釜賀一夫少佐が九七式欧文印字機について学理検討を行った結果、極めて危険と判断する。
1月、ハノイ→東京: ウラン鉱石採掘についての報告が解読される。
5月、ベルリン陥落の際に米軍は日本大使館からパープル暗号機のスイッチ部分を捕獲。これが現存する唯一のオリジナルとなった。
7月、モスクワ→東京: 佐藤大使によるソ連仲介の和平工作についての報告が解読される。
8月、日本敗戦。
海軍用および外務省から受託された暗号機の開発、製造、改造は海軍技術研究所の電気研究部が一括担当し、修理は海軍工廠が担当した。
海軍技術研究所で発行された田辺、鈴木技師らの報告論文は、その所在が不明である。
欧文タイプライター式暗号機: 欧文タイプライターを利用した第一回試作品で、動力には蓄音機に用いるゼンマイを利用した。研究報告には「欧文タイプライター式暗号機試製研究報告」、田辺、昭和4年6月がある。
試製電気式暗号機: 昭和5年に完成。欧文タイプライター式暗号器の改良型。動力をゼンマイから電磁石に変更した。
暗号構成器: 昭和5年に完成。邦文タイプライターにおいて一字毎に活字を拾う位置を変更する機構。秘密特許「活字選択式暗号装置」、特許番号962060号を昭和7年に取得した。
羅馬字式暗号器(欧文タイプライター式): 試製電気式暗号機の改良型で、昭和7年の国際連盟主催のジュネーブ軍縮会議用に計24台を製造。外務省および陸海軍が使用した。研究報告には「羅馬字暗号機研究報告」、田辺、昭和7年3月がある。
九一式印字機(欧文タイプライター式暗号機の改名): 海軍に制式採用された暗号機で昭和7年に製造開始。陸上部隊用の一型は邦文タイプ。二型も邦文だが、装置を3分割して動揺対策を施すことで小型艦船用とした。三型は海外で使用する欧文タイプで海外電報料金の低減を計るために二重式(母音と子音を分離して換字する機構)とした(レッド暗号の安全性の項目を参照)。研究報告には「九一式印字機I型実験報告」、田辺・鈴木、昭和7年7月がある。
昭和8年度(1933年度)
(製造)技術研究所は補助艦艇および艦船改装用に印字機を147組製造。
(修理)呉工廠は「長良」の九一式印字機の上段マグネットを3件、「由良」の九一式印字機二型を4件。
(受託)技術研究所は外務省から「欧文暗号機」を製造受託。
(製造)技術研究所は補助艦艇用に九一式印字機二型を4組、九一式印字機小型艦艇用を8組、一般用に九一式印字機三型改一を4組、補助艦艇改装用に九一式印字機二型改一を3組製造。
(修理)呉工廠電気部は「那珂」の九一式印字機、「由良」の九一式印字機一型を各修理。
(受託)技術研究所は外務省から暗号機部分品を12組、暗号機を15組、九一式印字機二型A号を6組受託製造。
(製造)技術研究所は一般用に九一式印字機改二型を4組、九一式印字機二型改一を0.8組製造。
(修理)横須賀工廠は「赤城」の九一式印字機を修理。
(修理)呉工廠は呉電信所の九一式印字機一型、「多摩」の九一式印字機二型を修理。
(装備)呉工廠は「磐手」と「八雲」に九一式印字機二型を装備。
(受託)技術研究所は外務省から暗号機改造と変更装置製造を受託。
(修理)横須賀工廠は「長門」、「山城」および「鳥海」の九一式印字機二型、「青葉」の九一式印字機を修理。
(受託)技術研究所は外務省から暗号機改造、整流器、変更器および暗号機改造を受託。
(試製)技術研究所は試験用に九七式印字機を1組、九七式印字機二型を1組、九七式印字機三型を2組試製。
(修理)横須賀工廠は「鳥海」、「沖島」の九一式印字機を修理。
(修理)佐世保工廠は「由良」の九一式印字機を修理。
(受託)技術研究所は外務省から暗号機(変更器)を受託。
昭和6年10月21日に昭和天皇が海軍技術研究所を行幸し、暗号機も天覧視察した。その際の模様が「昭和六年、行幸関係、電気研究部」に記されている。
「これは暗号翻訳機であります。秘密を要する重要な通信を致します時にはその符号は暗号を用いなければなりませぬ。然るに従来の方法は一々暗号書によって文句を作り、受けたものは又暗号書によって翻訳しなければならないのでありまして、これには非常に時間と労力を要します。この如き方法は数多くこれらを受信しまして対照して組み合わせますと段々とその暗号は敵に覚られるのであります。この暗号機は昨年のロンドン軍縮会議の少し前に当所にて考案致しまして、非常に有効に使用されたものであります。これによりますと単に普通文を右のタイプライターに依って打ちますと電気的装置によりまして極めて複雑なる組み合わせによって暗号となり左のタイプライターに印字として現れます。又受けたるものは受けた通りの暗号文を右のタイプライターに打ちますと左のタイプライターに翻訳されて元の文句が表れるのでありまして、暗号を解読さるる心配なく且つ極めて迅速に秘密文を電送する事が出来ます」と説明された。
展覧された暗号機は「最近改良したもの」と「最初製作したもの」の2組で、「ダイニホンテイコク」を暗号化し翻訳した。
具体的な暗号機の種類は不明であるが、九一式印字機一型もしくは二型であると思われる。
昭和20年当時、第五陸軍技術研究所では「暗号機及暗号解読機ノ研究」として民間研究者を研究嘱託とした(括弧内は嘱託任命年)
東京工大: 渡辺孫一郎(昭和18年)
東北帝大: 泉信一(昭和18年)、岡田幸雄(昭和18年)
名古屋帝大: 黒田成勝(昭和18年)、中山正(昭和19年)、伊藤清(昭和19年)
東京芝浦電気株式会社通信機製造課: 小宮勇蔵(昭和18年)
三菱重工株式会社: 木暮清雄(昭和13年)
日本タイプライター株式会社: 針生清武(昭和15年)
太平洋戦争中に米英軍は日本陸海軍等の暗号についてもコードネームを付けて解読を試みていた。これらは機械式暗号とは限らないが、ここに挙げておく。
陸軍は各暗号書の識別符(4桁数字)を1944年8月までは秘匿せずに電文冒頭に付けていた。連合軍はその識別符をそのままコードネームに利用していた。
陸軍暗号書は1943年6月に四号、1945年に五号に切り替えられた。
全暗号区で共通の7890を使用し、さらに各暗号区では異なる特別計算表を使用して識別符を使い分けた。
1943年9月に7890と6666が同じ内容の電文を各特別計算表で組み立てたのを米国が発見、陸軍暗号書四号の復元作業が始まったが、年内までには翻訳できるレベルに達しなかった。
1944年1月に東部ニューギニアのシオで陸軍暗号書四号や乱数表がオーストラリア軍に捕獲される事故が発生。これは第20師団が暗号書を処分する際、焼却する代わりに箱ごと沼地に沈めていた為である。しかも日本側では暗号書は焼却されたと誤って報告されていた。
この捕獲暗号書により7890および2345、5555、6666、7777は1943年11月 - 44年3月の間は容易に翻訳できるようになった。
2345: Army Ordnance System Code No.4
5555: Army North Pacific System Code (Southern Army in Malaya Code Area)
6666: Army Old Philippines System Code (8th Area Army, H.Q. at Rabaul in New Britain Code Area)
7777: Army South-west Pacific System Code (2nd Area Army in New Guinea Code Area)
7890: Army General Administrative Code (General Area)
4321: Communications General Purpose Code (18th Army in New Guinea Code Area)、通信暗号書二号
6543: Communications General Purpose Code (Southern Army in Malaya Code Area)、通信暗号書二号
7654: Communications General Purpose Code (8th Area Army in New Britain Code Area)、通信暗号書二号
4桁の暗号書を二次暗号化したもので、米軍が理論解読できた初めての主用暗号である。
2468: Army Water Transport Code、船舶暗号書二号、
3366: Army Air Force General Purpose Code、航空暗号書三号、上級航空部隊用
6633: ビルマ戦域で使用された3366、航空暗号書三号。4桁数字の二冊制コードブックで各飛行戦隊の位置、人事、稼動状況が判明。
3636: 航空保安暗号書一号
9012: Military Police General Purpose Code、憲兵暗号書一号
1234: Research hindered by lack of traffic
1357: Pad system unsolvable
4680: Army Water Transport Code?
5678: ATRW system?
8765: Communications General Purpose Code?
Air-to-ground: 空地連絡換字表一号
BULBUL: Air-to-ground、空地連絡換字表二号、ビルマ戦域で航空路部が使用。補充機の空輸予定が判明。
JMA: 陸軍武官用
ABC: 下級航空部隊用。気象、敵機情報、到着予定時刻の通報に使用。3桁数字codeで乱数で二次暗号化。ABCとはA+B=Cに由来し、乱数開始位置が"52"の場合、5+2=7のチェックサムで"527"と送信した。
KAKAKA: 野戦用コードで鍵数字で二次暗号化。ニューギニア地域の大隊レベルで使用。1943年頃解読。3桁数字で例えば"232"が"カ"で"426"が"ヨリ"を示す。KAHKAHKAH systemとも呼ばれる
JNナンバーは通信系統を間違って命名され、後にキャンセルないし分割、統合、再ナンバリングされる事がある
JN-1: YO-4 Type, 4-kana-YO separetor, 1940年
JN-2: China Fleet Maneuvering Ciphers, 4-kana-period separetor, 1940年
JN-3: China Fleet Intelligence Ciphers, 4-kana-nigori separator, 1939年
JN-4: Oparation Code, 4-kana-nigori separator, 1942年
JN-5: Auxiliary Ship Cipher, 9-character-YO separator, 1940年 - 1941年
JN-6: South China Army/Navy Liaison Cipher, 9-character-period separator, 1940年
JN-7: Maneuvering Code for Umpire Use, 3-kana-TO separator, 1940年
JN-8: TO-4 Type, 4-kana-TO separator, 1940年
JN-9: Plain Enginnering Reports, numeral-parenthesis-period, 1942年
JN-10: 誤ってSignals in the form 4 TUNA from a vocabularyとされたが、後にキャンセルされた。
JN-11: Auxiliary Fleet System, Naval General Purpose System, 4-numeral system
JN-12: Call List Pencil Entries
JN-13: Transposed Plain Language, 9-kana-period separetor, 1941年
JN-14: Operational Codes, 9-kana-TI separetor
JN-15: Ship Movement Code, 9-kana-nigori separator
JN-16: Submarine Operation System, 9-kana-period separator
JN-17: Submarine Code, 4-kana-nigori separator, 1941年
JN-18: Japanese-German Naval Machine Cipher
JN-19: Intra-Area Naval System, 4-numeral system
JN-20: Minor General Purpose System
JN-21: Small Vessel Contact Codes, 3-kana-nigori separator system, 1940年6月6日 - ?
JN-22: Merchant/Navy Liaison System, 4-numeral system, 1941年
JN-23: Personal System, 9-kana-period separator
JN-24: Auxiliary Ship Cipher No.3, 1939年
JN-25: AN (Admin. Numeral) Code & Cipher, Fleet Genaral Purpuse System, 5-numeral system
25A, AN Code, 1939年6月1日 - 1940年11月30日
25A-1, AN Cipher No.1, 1939年6月1日 - 1939年8月31日
25A-2, AN Cipher No.2, 1939年9月1日 - 1939年11月30日
25A-5, AN Cipher No.5, 1940年10月1日 - 1941年1月31日
25B, AN-1 Code, 1940年12月1日 - 1942年5月27日
25B-5, AN Cipher No.5, 1940年10月1日 - 1941年1月31日
25B-6, AN-1 Cipher No.1, 1941年2月1日 - 1941年7月31日
25B-7, AN-1 Cipher No.2 ,1941年8月1日 - 1941年12月4日
JN-26: Auxiliary Ship Cipher, 9-kana-NA separator
JN-27: Weather summaries for ships, 1941年
JN-28: Rabaul Area Aircraft Weather system, 4-kana-nigori separator
JN-29: R.I. Data Reporting System, 5-numeral system
JN-30: Sucide Attak Force Cipher, 4-kana-U separator
JN-31: キャンセル
JN-32: キャンセル
JN-33: WE___WE Emergency Cipher
JN-34: All Kana Messages Not Otherwise Classified
JN-35: Plain Language, unencrypted traffic
JN-36: Shore Weather Reporting System
JN-37: Weather Summaries, 1941年 実際はJN-27と同じであった。
JN-38: Direction Finder System
JN-39: Merchant / Navy 4-numeral (NL) Code & Cipher
39, Merchant / Navy 4-numeral (NL) Code, 1941年8月11日 - 1942年8月31日
39-1, NL Cipher (1100)(1111), 1941年8月11日 - 1942年8月31日
JN-40: Marchant / Navy Liaison Cipher, 4-numeral system
JN-41: Postition Reporting System, 4-kana system
JN-42: Postition Reporting System, 3-numeral system
JN-43: Communication Zone Reports, 1935年
JN-44: South Sea Area Defence Joint Use System, 3-numeral system
JN-45: KI-9 Type, 9-kana KI separetor, 1941年
JN-46: Broadcast Serial Numbers
JN-47: Plain Weather Reports, numeral weather system
JN-48: East Indies Joint Defence System, 3-numeral system
JN-49: Submarine Operation System, 9-character
JN-50: Merchant / Navy Liaison System, NL (4-numeral Liaison Code) & Cipher
50, NL (4-numeral Liaison Code), 1939年5月1日 - 1941年8月10日
50A-1, Additive Cipher, 1939年5月1日 - 1940年4月30日
50A-1(1), Additive Cipher, 1939年5月1日 - 1940年9月30日
50A-1(2), Special usage of Additive cipher, 1940年5月1日 - 1940年6月30日
50A-1(3), Additive Cipher, 1940年10月1日 - 1941年8月10日
50A-1(4), Special usage of Additive cipher, 1941年6月23日 - 1941年8月10日
50A-2, Additive Cipher, 1939年5月1日 - 1940年5月31日
50A-2(1), Roman letter subst. of Additive cipher, 1939年5月1日 - 1940年5月31日
50A-2(2), Roman letter subst. of Additive cipher, 1940年6月1日 - 1940年8月31日
50A-3, Special rules for trans. & subst. of code groups, 1940年7月1日 - 1940年9月30日
50A-4, Special rules for trans. & subst. of code groups, 1940年10月1日 - 1940年12月31日
50A-5, Special rules for trans. & subst. of code groups, 1941年1月1日 - 1941年3月31日
50A-6, Special rules for trans. & subst. of code groups, 1941年4月1日 - 1941年6月22日
JN-51: キャンセル
JN-52: Submarine Warning Cipher
JN-53: Medical Reports, Kana-numeral
JN-54: Auxiliary Ship cipher