エニグマ (暗号機)
各ローターの多表は固定されており、野戦で使用される暗号機は盗まれたり鹵獲されたりする可能性がある。そこでプラグボードが追加された。プラグボードはキーボード・ランプボードとローター換字部の間に挿入され、単文字換字を行う。アルファベット26個分の入出力端子があり、任意の2つのアルファベットをバナナプラグの付いた1組のケーブルで入れ替えることができる。右の写真では"A"と"J"、"S"と"O"が入れ替えてある。なおプラグの刺さっていないアルファベットは入出力が短絡された状態である(例えば"W"は"W"になる)
ドイツ軍は初めは3組(3.5×10通り)、後に10組(1.5×10通り)のアルファベットを入れ替えた。ローターの並べ替え・入れ替えに比べ、桁違いの鍵規約数を末端ユーザーが利用できるのが特徴である。しかし頻繁にプラグを入れ替えることは困難であり、実際には1日毎(後に8時間毎)の入れ替えとなった。ポーランドの解読者は暗号解読に群論を初めて導入し、プラグボードの影響を排除してローター多表の解析に成功したことがエニグマ解読の重要な一歩となった。
イギリスが暗号を解読するようになると「ドイツ軍の指揮官が自分達への命令を確認するため、イギリスに問い合わせた」というジョークすら生まれた。
手前にキーボードがあり、その奥にランプボード(表示盤)、一番奥には3枚のローター(暗号円盤)が入っていて、ローターの初期状態を設定できるようにホイールの端が出ている。ローターの左にはリフレクター(反転ローター)がつけられている。キーボードの手前にはプラグボードが格納されている。
上蓋の内側の下にプラグコードが格納されている。
キーボードで平文(ひらぶん)の一文字を打ち込むと、ランプボードの一つが点灯して暗号文の一文字が得られる。暗号文を復号する際も、同様にキーボードで暗号文を打ち込むとランプボードが点灯して平文が得られる。
暗号化・復号の鍵は、いくつかあるローターのうちどの3枚を使うかの組み合わせと、ローターをセットする順序、ローターの目盛りの初期位置、およびプラグボード配線である。
内部のローターは、中の配線が暗号化機(スクランブラー)になっている。打ち込んだ文字は3枚のローターを通って変換され、反転ローターでもう一度3枚のローターを逆方向に通って再度変換されて出力される。
1文字暗号化する毎にローターが一目盛り回転し、回路が変更されるので、同じ文字を打ち込んでも前回とは別の文字に変換される。端のローターが1回転すると隣のローターが一目盛り回転するので回路の組み合わせは膨大な数になる。これは異なる換字表を1文字ごとに使っていくことと同じである。