恩尼格玛密码机制作（恩尼格码密码机制作图解）

这个作品是2013年无线电MCU大赛的亚军。感谢大家对这项工作的支持！

在对称密码学中，恩尼格密码机绝对是承前启后的一个环节。它将密码学的研究从以前的语言学中心完全转移到数学上。这里涉及到的密码，并不是我们通常的邮箱和银行账户的狭义概念，最多叫密码。这里说的密码，就是通过某种改变规则的方式，让一篇文章变得不可识别，让人看得懂，从而达到保密的效果。本文适用于计算机控制、军事控制、历史控制和数学控制。请做好烧脑的准备。

第一步：

在对称密码学中，恩尼格码机绝对是承前启后的一个环节。它将密码学的研究从以前的语言学中心完全转移到数学上。这里涉及到的密码，并不是我们通常的邮箱和银行账户的狭义概念，最多叫密码。这里说的密码，就是通过某种改变规则的方式，让一篇文章变得不可识别，让人看得懂，从而达到保密的效果。本文适用于计算机控制、军事控制、历史控制和数学控制。请做好烧脑的准备。

这是我们的第一台数字机器。下面的教程将教你如何完善山寨史上著名的德国英格玛密码机(以下简称哑谜机，那些不不知道历史可以去维基百科，百度等地方补一下)。这个基于Arduino的开源程序可以加密和解密任何M4(海军)的信息。

这是第一个功能齐全的开源完美哑谜机复制品，基于《Kid’s Game to Arduino Enigma Machine》(来自儿童 toys to Arduino Enigma machine)写的sketchsk3tch。

采用多路LED电路，整个电路仅由115个38脚LED和36个4脚按键连接，通过精确放置在键盘电路中的电阻和P型晶体管实现。否则，四个16段显示器和每个按键上的LED将大大增加所需的总引脚数。就算用Arduino Mega板，没有以上两种方法也不可能这么简单。面对电路的过剩需求，我们在http://www.stgeotronics.com设计了一种特殊的PCB。直接跳到步骤10和后面的步骤，了解更多信息。同时，我们发布了经过测试的完整电子装配套件。

第二步：

面包板上的争论

第三步：

在做电子哑谜机之前，我们要确定我们能驱动16段LED显示屏。如果可以，我们可以完成所有后续步骤。除了数学题，一切都只是浮云。

第四步：

拥有一切。

第五步：

布局零件

第六步：

第七步：

第八步：

第九步：

6*8寸收音机面包版最适合放置所有组件。它既不多余也不拥挤，而且与字谜盒的内部完全吻合。

起初，我们将面包分成三份，但我们很快意识到，这样一来，电子哑谜机会比原来的机械哑谜机更长。所以我们把所有的部分缩小到足够的空间。

每个部件位置都准备好了，接下来就是焊接。

第十步：

第十一步：

我焊接，我焊接，我焊接.

第十二步：

第十三步：

第十四步：

第十五步：

第十六步：

嗯，我我从来没有焊接过一个零件这么多次。第16段中显示的18个引脚，26个字母键乘以4英尺，加上26个键盘灯，一些其他的发光二极管和一个三掷开关实际上是成吉思焊接。

一开始，我们的决定是让这些16段LED显示屏看起来像老式的电子管，增加许多焊点。巨人焊接！

Ardnomega板上的引脚分布：17段：

第十七步：

第十八步：

第十九步：

在原始M4木箱中获得位置数据后，我们买了一块胶合板，将其切割成碎片，然后建造箱子。

我们从旧的服务器机架上取下一块钢板，它的厚度正是我们所需要的。将模具盖在钢板上(每个按钮和灯的位置已经画好，孔已经切好)，然后用记号笔画出要切的孔。

然后，我们用喷漆把它涂成黑色，就像真的字谜机一样。

第二十步：

组装测试

第二十一步：

第二十二步：

第二十三步：

第二十四步：

第二十五步：

第二十六步：

首先将金属板永久固定在面包盘上，确保所有按键正常工作，所有led都能发光。

然后把这个大东西放进一个木箱里，确保没有空的地方。

第二十七步：

第二十八步：

在组装硬件的过程中，我们还编写了一个小的Arduino程序框架来测试需要注意的具体部分：

用于测试每个键信号是否能被准确读取，测试10个功能键的代码。

Enigma_POST(上电自检)保证所有键盘之类的都能在每个模式下准确点亮，每个LED信号都能在每个模式下传输。我们已经纠正了原始面包板上的代码，以确保四个16段led显示的每个部分都无可挑剔。

然而，即使手头的所有程序片段都显示机器状况良好，但再现M4海军哑谜机的加密和解密功能也是数学上的一大贡献。

所有Arduino程序片段都可以在我们刚刚搭建的云端找到。

以下是Enigma_POST程序(POST)的片段：

第二十九步：

步骤30:

步骤31:

第三十二步：

步骤33:

步骤34:

步骤35:

步骤36:

步骤37:

首先，我们为每台猜字机的工作模式编写了一个函数。

在模式0，默认模式下，charade机只是一台普通的打字机，它的型号是通过ticker显示的。

在模式1下，用户可以从八个转子中选择三个转子，从两个转子中选择一个反射器。

2模式，允许用户安排转子顺序。

模式3用于定制转子的初始字母排列。

在模式4中，用户可以在接线板上使用多达10对交换字母。

模式5是运行模式，此时charade可以加密和解密从键盘输入的任何信息。

如果有足够的利润，我们将研究和开发印刷电路板，并加载更容易组装的全功能哑谜副本。

步骤38:

电路图

步骤39:

应你的要求，这里有两份电路图。

第一个是模拟电子管(四个16段显示单元)如何接线，在charey机上显示转子的输出信号。同时，它们也用在每一种调试模式中来反馈给用户的机器设置信息。

第二个电路图显示了26个字母键、10个功能键、26个键盘灯和5个led是如何连接的。

所有LED电阻为470欧姆，而开关电阻为1千欧姆。印刷电路设计文件仍在修订中。我希望你喜欢我们的第一个制作教程，感谢你花时间阅读它！

步骤40:

PCB原型版本

步骤41:

我们根据大众的要求设计定制了一些印刷电路板。

他们终于可用了，好清纯可爱！我们正忙于组装和测试其中一个样品，以确保它的功能和外观一样完美。更重要的是，它可以具有与原型测试机相同的功能。有序的背板近乎完美，只需要一点点引脚线就可以修复设计缺陷。这些缺陷对功能没有影响，修复起来也是小菜一碟。有了这些管脚，你就可以更轻松地制作自己的charade reproducer，这比教程里的接线方便多了。我们很高兴地宣布，测试已经完成，新的板一样强大！

步骤42:

已完成的工作

步骤43:

步骤44:

步骤45:

步骤46:

步骤47:

组装花了一个晚上。