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出典がまったく示されていないか不十分です。内容に関する文献や情報源が必要です。（2016年8月）


独自研究が含まれているおそれがあります。（2016年8月）


正確性に疑問が呈されています。（2016年8月）
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エニグマ暗号機

機械式暗号（きかいしきあんごう）とは、機械によって実装された暗号化アルゴリズムである。暗号化アルゴリズムを実装した機械を暗号機という。

筆記による暗号と比べると、複雑な手順を間違いなくかつ高速に実行できるという利点があった。
概要

16世紀から19世紀にかけて、暗号解読技術の進歩と普及により単純な暗号は次々と解読されたため、暗号は次第に複雑な手順を行わざるを得なくなった。一方で、外交や軍事などで安全で簡易な暗号が必要とされ、20世紀初に発明されたのがロータマシンと呼ばれる暗号機である。第一次世界大戦から第二次世界大戦にて各国で広く使用された。20世紀後半、電子計算機や集積回路が発明されると暗号もこれらの技術を使って実装されるようになり、機械式暗号は役割を終えた。
学理的な分類

機械的な構造などによる分類もあり、運用上はそちらも重要であるが、ここでは学理的な暗号の分類に沿って、数理論理的な観点からの分類について述べる。

まず雑多な事項だが、以下のような強度を増す（ものと当時考えられ実施された）技巧がある。

利用できる表の絶対数を増やす

表のパターンを不規則にする

表の切り替えを不規則に、また周期を長くする

表の相互の関係を秘匿する

表を盗まれる、あるいは解析されることを想定し、差替を容易にする。また差替の実施を想定し運用に組込む

暗号機自体を2次暗号化に用いる (enciphered code)

その他の（強度を高める）アタッチメント（「エニグマ」のプラグボードなど）

換字式と転置式

実用化された機械式暗号は凡そ換字式暗号である。

転置式暗号の機械化は機械式暗号の時代には広まらず、電子機械化・コンピュータ化以後であった。

cipher式とenciphered code式

cipher式は暗号機自体で1次暗号化のみをするもので、多くの暗号機がcipher式を前提に設計されている。

encipherd code式は別の機械や手作業にてコード (code) で1次暗号化され、ついで機械式暗号で2次暗号化するもの。

1次暗号に秘匿性が無いのはテレプリンター暗号機が該当する

1次暗号に秘匿性が有るのは独海軍のエニグマが該当する。

本来は1次暗号用に開発されたが、強度に不安があって2次暗号用（乱数生成）に転用された日本陸軍の一式一号印字機もある。


単表換字式と多表換字式

単表換字式 (monoalphabetic) にはタイプライターのキーキャップを取り替えて使用する等の原始的なものが該当する。

多表式 (polyalphabetic) には殆どの凡ての機械式暗号機、アルベルティの暗号円盤からエニグマまでが該当する。

多表式と組み合わせ多表式

多表を1組しか持たないものにはアルベルティの暗号円盤やハーゲリンマシン (M-209) が該当する。

2組以上の多表を持ち、ある多表で換字した後に別の多表で換字する事により「見かけ上」膨大な多表を利用するものにはエニグマやパープルが該当する。

順変多表式と乱変多表式

秘匿された多数の多表を順繰りに切り替える順変多表式 (alphabet generators) にはエニグマやパープルが該当する。

一定少数の多表を擬似ランダムに切り替える乱変多表式 (key generators) にはクリハ、ハーゲリンマシンやバーナムが該当する。

多表内部の関係有無

関係が有るものにはスライド式、ディスク式、ハーフローター式そしてローター（鼓胴）式がある。

スライド式、ディスク式、ハーフローター式は名称や見た目が異なるが多表の生成原理は同一である。多表自体の秘匿性は乏しく乱変多表式に利用される。

ローター式は見た目には関係ないように見えるが内部配線は固定されているために「斜行特性」が残る。しかしスライド式に比べて多表の秘匿性が高いので順変多表式に利用される。


関係が無いものはロータリーラインスイッチ式があり、順変多表式であるパープルが該当する。

換字制限の有無

制限の無いものが通常である。いかなる原字もいかなる暗字に換字されその逆も然りである。

制限があるものは少数である。利便性と引き換えになっているものが殆どである。

反転ローターを持つエニグマは原字と暗字が同一にならないが、暗号化/翻訳化の切り替え機構が不要になった。

母音と子音を別の多表で換字するレッドやパープルは、電報料金の安い暗号電報を利用可能になった。

原字のZをスペースで代用したM-209は、翻訳文に単語間スペースが入り読み易くなった（原文から欠損したZは受信者が判読する）


多表（配線）固定式、多表差替式

多表自体の秘匿が重要な順変式多表暗号機に関わる分類である。順変式多表暗号機のアキレス腱ともなる項目であり、日本陸軍が暗号機採用に消極的であった理由でもある。

多表固定式が通常であり、組み合わせ多表においても個々の多表は固定されている。

多表差替式は少数であり、新規ローターを追加配布したエニグマが該当する。しかし新規ローターの作成と配布にも限界があり、旧ローターを破棄しないと強度は低下する。

末端ユーザーが指示により多表構成を自分で変更できるのが理想であるが実現化した暗号機は無い。なおプラグボードは多表差替の範疇には入らないので注意が必要である。