X射线成像揭示了恩尼格玛机内部的秘密

发布日期:2026-01-10 10:06:44 阅读:9

研究人员在曼彻斯特大学进行的工作揭示了二战期间德国军方使用的恩尼格玛机器内部的秘密,该机器被阿兰·图灵及其在布莱切利园的密码破译团队解密。利用X射线计算机断层扫描(CT),恩尼格玛机器金属外壳内部的特征被揭示出来,包括用该机器传输消息时加密旋转器的布线和结构。这项CT技术是亨利·罗伊斯先进材料研究所的一部分,通过收集一系列X射线照片,然后将其重构成虚拟的三维复制品。曼彻斯特大学亨利·罗伊斯研究所首席科学家、曼彻斯特大学材料学院名誉教授菲利普·威瑟斯教授表示:“通常,罗伊斯设备用于研究新材料以解决工业中的工程问题,但我们被联系时很乐意提供帮助。要首次窥探恩尼格玛机器内部,我们需要采集超过1500张单独的X射线照片。在曼彻斯特能够揭示这样一个标志性机器的一些秘密感到兴奋而合适。” 德军1941年的恩尼格玛机器由布莱切利园和其所有者、密码学爱好者大卫·克里普斯借给曼彻斯特大学。该机器是最新验证的恩尼格玛机器之一,也是仅有的274台注册机器之一。该机器于1941年在柏林制造,据信曾供应给维也纳的奥地利联邦内政部。恩尼格玛机器所有者大卫·克里普斯说:“我们能够做的一件事是实际查看旋转器内部,看到连接三个旋转器上的26个字母的个别导线和销钉,从而能够对消息进行加密。这是任何人首次能够以这种细节水平查看恩尼格玛内部,使用一种不会损坏机器的技术。”适当地,扫描工作在曼彻斯特大学阿兰·图灵楼进行,这栋楼专为纪念他而设。1948年,阿兰·图灵在曼彻斯特大学数学学院任职,之前他曾参与恩尼格玛的工作。在曼彻斯特期间,他包括为最早真正的计算机之一——曼彻斯特费兰蒂Mark 1——编写软件以及撰写了一篇关于计算和人工智能的里程碑论文。计算机科学学院的加文·布朗教授表示:“在阿兰·图灵楼揭示恩尼格玛机器的这一新视角非常棒,这栋楼以他的名字命名,他在二战期间破解恩尼格玛代码中发挥了如此重要的作用。”曼彻斯特是图灵蓬勃发展的环境。他的遗产在整个大学都可以看到,研究人员在那里开发可以模拟人脑、探索数论和密码学,以及训练机器人理解语言的超级计算机。在这里,人们正在基于他制定的原则和他拥有的梦想工作。”曼彻斯特大学已发布了一系列恩尼格玛X射线CT重建的图像和两部视频,更多结果即将公布。这些结果将在大学特别讲座上展示,以激励学生并帮助推动2019年的阿兰·图灵密码学竞赛——这是一个面向英国11年级学生的基于网络的竞赛,将于2019年1月开始。每年都有超过4000名学生参加这项比赛,他们将参与实时解密挑战,帮助激发年轻人学习数学和计算机科学课程。

X射线成像揭示了恩尼格玛机内部的秘密