La machine Enigma était un appareil mécanique utilisé pour coder et décoder des messages secrets. Pendant la Seconde Guerre mondiale, la machine Enigma a été utilisée par l’armée allemande pour communiquer avec les troupes sur le terrain, les navires de guerre et les sous-marins. Les cryptologues alliés, travaillant sous le nom de code ULTRA, ont réussi à déchiffrer la plupart des chiffrements Enigma ; cela a donné aux Alliés une importante source de renseignements pour l’effort de guerre.
La machine Enigma elle-même était mécanique et ressemblait beaucoup à une machine à écrire. Chaque fois qu’une touche était enfoncée, le signal électronique passait à travers une série de roues de brouillage rotatives, à travers un tableau de connexion, puis revenait dans une direction différente. Parce que chaque roue pouvait être tournée pour modifier le chemin du signal, une grande variété de clés différentes était possible, et les roues pouvaient simplement être tournées chaque fois qu’une nouvelle clé était nécessaire. Les roues étaient disposées pour tourner à chaque fois qu’une touche était enfoncée, ce qui protégeait Enigma contre les attaques par fréquence de lettres ; les positions de départ des roues étaient également modifiées, souvent plusieurs fois par jour.
En théorie, Enigma était censé être protégé contre tout type d’attaque par force brute, car il y avait beaucoup trop de possibilités de chiffrement pour les essayer toutes une par une. Les versions ultérieures d’Enigma, telles que les modèles à quatre rotors utilisés par les sous-marins allemands, ont encore augmenté le nombre de combinaisons. Même ainsi, les documents de code capturés et les erreurs humaines donnaient souvent le dessus aux cryptographes, et l’armée polonaise décodait les communications secrètes allemandes dès 1932. Leur travail a finalement atteint la Grande-Bretagne et l’Amérique, et le décryptage s’est poursuivi avec beaucoup de de succès tout au long de la guerre, malgré les tentatives des Allemands de rendre la machine de plus en plus complexe.
Pour réussir à casser le code Enigma, il fallait trouver des régularités, ou des facteurs connus, pour réduire le grand nombre de chiffrements possibles. Plusieurs textes simples, tels que Heil Hitler, apparaissaient fréquemment dans les messages allemands ; cela a donné des indices importants aux cryptanalystes, qui pouvaient rechercher dans un message crypté et voir où une telle phrase pouvait apparaître. Les Allemands ont également transmis des en-têtes de six lettres simples et faciles à analyser au début des messages, tels que « EINEIN », pour indiquer l’emplacement des roues de chiffrement pour le reste du message. Lorsque l’espace des clés de code possibles devint encore trop grand, plusieurs ordinateurs primitifs furent construits, pour compter automatiquement les milliers de possibilités ; cela est devenu l’un des premiers travaux réalisés dans l’informatique à usage général.