2.1.2　机械加密阶段

19世纪末至20世纪初，工业革命促进了机械和机电技术的发展，密码学进入机械加密阶段。工业革命为密码学的发展提供了基础，世界大战的爆发为密码学的飞跃提供了契机。

在第一次世界大战中，密码分析有了重大突破，它是战争能否取得胜利的重要因素之一；在第二次世界大战中，密码学经历了它的黄金时代，在战争中扮演了更重要的角色。

1.第一次世界大战

19世纪末，无线电技术的发明和使用使通信工具发生了革命性的变革。由此产生了以密码技术为核心的包括侦察、测向、信号分析、通信分析等一整套无线电信号侦察以及对抗这种侦察的信号保密技术。军事电报的加密与破解成为同盟国与协约国取得成败的关键。

1914年8月，俄国在芬兰湾口击沉德国“马格德堡”轻巡洋舰，在德国军舰残骸里，俄国潜水员意外发现了一份德国海军的密码本，并将其提供给英国，使英国人轻而易举地破译了德国海军的无线电密码。1916年5月30日下午，英国情报部门凭借截获的德国海军无线电密码，破译德国海军电报，日德兰海战以英国皇家海军胜利告终。

1917年1月16日，德意志帝国外交秘书阿瑟·齐默尔曼向德国驻墨西哥大使亨尼希·冯·艾克哈尔特（Heinrich von Eckardt）发出的加密电报—齐默尔曼电报，电报内容建议墨西哥与德意志帝国结成对抗美国的军事联盟。在这个紧要关头，电报内容被英国破译密码的专门机构“40号房间”所截获，利用缴获的德国密码本破译了电报的内容，此次事件被称为“情报史上最伟大的密码破译事件”。“齐默尔曼电报”的破译，促使美国放弃中立参战，改变了战争进程。

2.第二次世界大战

20世纪初，机械及机电技术的快速发展，加速了密码设备的变革—转轮密码机的发明。转轮密码机的出现是密码学的重要标志之一，促进了传统密码学的进展，提高了机密系统的加密复杂度。转轮密码机Enigma^[1]，别名“谜”（恩尼格玛密码机）的出现，成为密码学界划时代的丰碑。德国发明家亚瑟·谢尔比乌斯（Arthur Scherbius）发明了Enigma；波兰数学家马里安·雷耶夫斯基（Marian Rejewski）初步破解了简单的Enigma，而英国数学家阿兰·图灵（Alan Turing）^[2]彻底终结了最高难度的Enigma。

1941年12月8日，美国对日本宣战。在整个太平洋上，美军与日军展开了全面的岛屿争夺战。在电影《风语者》中，日军以成功破解美军军事通信密码，占据战场上的优势，极大地阻碍着美军前进的步伐。1942年，美军征召纳瓦霍人（Navajo，美国最大的印第安部落）加入海军，并训练他们使用纳瓦霍语言作为通信密码。所谓“风语者”，就是使用纳瓦霍语言的通信兵。这是密码学和语言学的成功结合，使得纳瓦霍语成为唯一没有被日本破获的密码，并且成为赢得这场战争的关键。

1942年1月，大西洋海战进入第二阶段。德军以高人一等的密码通信能力，使用“狼群”战术发动大规模无限制潜艇战，致使同盟国节节受挫。在电影《猎杀U-571》中，美军为截获德军密码机在大西洋上与德军潜艇U-571展开了殊死的斗争，最终以截获德军密码机告终。德军密码机的截获，使美军迅速破译了德军指令，扭转了大西洋战事，有力地回击了德军的无限制大规模潜艇战争，加速了第二次世界大战的终结。

[1]Enigma在密码学界绝对是划时代的丰碑。而且，它所凝聚而成的不是一座丰碑，而是两座：研究并制造出Enigma是一座，研究并破解掉Enigma是另一座。只要稍微了解Enigma的历史，或许很多人就会被其中闪耀的人类智慧之美所折服。如果要向这样辉煌的智慧敬献花环，主要应该献给3个人：首先是德国人亚瑟·谢尔比乌斯，其次是波兰人马里安·雷耶夫斯基，然后是英国人阿兰·图灵。

[2]英国数学家、逻辑学家，被称为人工智能之父。1931年图灵进入剑桥大学国王学院，毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位，第二次世界大战爆发后回到剑桥，后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma，帮助盟军取得了第二次世界大战的胜利。