映画『イミテーションゲーム』でも有名なローター式暗号機であるエニグマの仕組みを紹介

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映画『イミテーション・ゲーム：エニグマと天才数学者の秘密』を観たことがありますでしょうか。

私は毎日、映画を観ています。

１日３０分くらい観て、3日間くらいかけて、ひとつの映画を観ますが、『イミテーション・ゲーム：エニグマと天才数学者の秘密』は面白くて、１日ですべて観終わりました！

映画『イミテーション・ゲーム：エニグマと天才数学者の秘密』

映画『イミテーション・ゲーム：エニグマと天才数学者の秘密』はイギリスの暗号解読者アラン・チューリングについて描いた映画です。

アラン・チューリングは第二次世界大戦中にナチス・ドイルが用いたエニグマ暗号の解読を行った人であり、初期コンピューター「ACE」の設計をしたことでも知られています。

アラン・チューリングが作成したものとして、チューリング・テストというものがあります。

聞いたことがある人もいるかもしれません。

機械が人間的であるかどうかを判定するためのテストです。

テスト結果を通して「機械は思考することができるのか？」という疑問を解決することができます。

たくさんの功績を残しましたが、のちに同性間性行為で訴追を受け、結局チューリングは41歳で自殺してしまいました。

アラン・チューリング役はベネディクト・カンバーバッチが演じています。

ベネディクト・カンバーバッチは『ドクター・ストレンジ』『ホビット』などに出演しています。

パイレーツオブカリビアンに出演しているキーラ・ナイトレイも出演しています。

キャスト

• アラン・チューリング – ベネディクト・カンバーバッチ
• ジョーン・クラーク – キーラ・ナイトレイ
• ヒュー・アレグザンダー – マシュー・グッド
• ロバート・ノック刑事 – ロリー・キニア
• ジョン・ケアンクロス – アレン・リーチ
• ピーター・ヒルトン – マシュー・ビアード
• アラステア・デニストン中佐 – チャールズ・ダンス
• スチュアート・ミンギス少将 – マーク・ストロング
• ジャック・グッド- ジェームズ・ノースコート
• スタール巡査部長 – トム・グッドマン＝ヒル
• スミス警視 – スティーヴン・ウォディントン
• キース・ファーマン – イラン・グッドマン
• 若き日のチューリング – アレックス・ロウザー
• クリストファー・モーコム – ジャック・バノン
• ヘレン – タペンス・ミドルトン
• ウィリアム・ケンプ・ロウサー・クラーク – デイヴィッド・チャーカム
• ドロシー・クラーク – ヴィクトリア・ウィックス

ローター式暗号機：エニグマとは？

第二次世界大戦でナチス・ドイツが使用したローター式暗号機です。

手前から、キーボード、ランプボード（表示盤）、3枚のローター（暗号円盤）があります。

キーボードの手前にはプラグボードが格納されています。

• キーボード：文字を打つことができます。
• ローター：キーボードで打ち込んだアルファベットを1枚ごとにアルファベット26通りあるローターの位置によって出力する文字が変わります。
• ランプボード：キーボードに入力した文字をローターで変換された文字を表示させる。
• プラグボード：26通りあるアルファベットに対応するプラグがあり、ケーブルを差し込むことで2つのアルファベットを交換することができます。

キーボードに打ち込んだ文字をランプボード上で点灯する文字列を書き留めます。ランプボードに表示された暗号化されたメッセージを、モールス信号に置き換えて無線で打電して情報を伝達します。

初めにポーランドの数学者マリアン・レイェフスキがエニグマの解読に成功しましたが、ドイツ側はローター数やプラグ数を2つ追加することによって理論的には解読できるが、物理的に解読することができなくなりました。

連合国であるイギリスとフランスの解読班に情報を渡すことによって、アラン・チューリングが解読に成功しました。

エニグマの仕組みとは？

エニグマは以下のようにキーボードに打った文字がローター、リフレクターを通ってランプボードにキーボードに打った文字と異なるアルファベットを表示させます。

流れとしては、キーボード➡ローター①➡ローター②➡ローター③➡リフレクター➡ローター③➡ローター②➡ローター①➡ランプボードです。

ローターは左から順にローター①、ローター②、ローター③とします。

例としてキーボードにアルファベットのAを入力してみましょう。

ローター①、ローター②、ローター③、リフレクターが以下の順にアルファベットが並んでいて、それぞれのローター、リフレクターで以下のように変換されます。

アルファベットの変換の流れとしては、

1. キーボードにAを入力
2. ローター①でA➡Mに変換
3. ローター②でM➡Tに変換
4. ローター③でT➡Nに変換
5. リフレクターでN➡O➡Pに変換
6. ローター③でP➡Vに変換
7. ローター②でV➡Oに変換
8. ローター①でO➡Cに変換
9. ランプボードにCを出力

この説明だけ聞けば、A入力したら必ずCを出力するので、簡単に解読することができると思いますが、エニグマには簡単に解読できない仕組みがあります。

簡単に解読できない仕組みとは？

結論としては、この3つのローターが回転して、アルファベットの順番を買える仕組みになっています。

ローター①はアルファベットを1回打つごとに1/26回転します。

ローター②はローター①が1回転したら、1/26回転します。

ローター③はローター②が1回転したら、1/26回転します。

例として表したパターンのアルファベットが次に出てくるのは26×26×26の17576回文字を打った後になります。

アルファベットの並びのパターンが17576通りもあって、1文字打つごとにパターンが変わるので、解読が難しかったのです。

おわりー