เครื่อง Enigmaเป็นอุปกรณ์เข้ารหัสที่พัฒนาและใช้งานในช่วงต้นถึงกลางศตวรรษที่ 20 เพื่อปกป้อง การสื่อสาร ทางการค้า การทูต และการทหาร นาซีเยอรมนีใช้เครื่องนี้อย่างกว้างขวางในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2ในทุกเหล่าทัพของกองทัพเยอรมันเครื่อง Enigma ถือว่ามีความปลอดภัยสูงมากจนสามารถใช้เข้ารหัสข้อความลับสุดยอดได้^{[ 1 ]}

เครื่อง Enigma มีกลไกโรเตอร์ แบบอิเล็กโทรแมค คานิกส์ที่ใช้สลับตัวอักษรละติน 26 ตัว ในการใช้งานทั่วไป คนหนึ่งป้อนข้อความลงบนแป้นพิมพ์ของ Enigma และอีกคนหนึ่งจดบันทึกว่าไฟดวงใดใน 26 ดวงเหนือแป้นพิมพ์สว่างขึ้นเมื่อกดปุ่มแต่ละครั้ง หากป้อนข้อความต้นฉบับ ตัวอักษรที่สว่างขึ้นจะเป็น ข้อความเข้ารหัสการป้อนข้อความเข้ารหัสจะแปลงกลับเป็นข้อความต้นฉบับที่อ่านได้ กลไกโรเตอร์จะเปลี่ยนการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างปุ่มและไฟทุกครั้งที่กดปุ่ม โดยพื้นฐานแล้ว การเคลื่อนที่ของโรเตอร์หมายความว่าตัวอักษรแต่ละตัวจะถูกเข้ารหัสด้วยกุญแจเข้ารหัส ที่แตกต่างกัน ทำให้มีความทนทานสูงต่อการโจมตีทางด้านการเข้ารหัสแบบดั้งเดิมที่อาศัยรูปแบบที่กุญแจทิ้งไว้ในข้อความเข้ารหัสที่ได้

เพื่อให้ระบบทำงานได้แบบสองทิศทาง สถานีรับจะต้องทราบและใช้การตั้งค่าที่สถานีส่งใช้ในการถอดรหัสข้อความอย่างแม่นยำ ซึ่งประกอบด้วยการตั้งค่าเริ่มต้นหลายชุดที่โดยทั่วไปจะเปลี่ยนแปลงทุกวัน โดยอิงจากรายการรหัสลับที่แจกจ่ายไว้ล่วงหน้า เนื่องจากมีข้อความส่งจำนวนมากในแต่ละวัน ระบบจึงอาจถูกโจมตีได้หากมีการดักฟังข้อความมากพอ เพื่อเพิ่มความซับซ้อน ผู้ปฏิบัติงานจะเลือกการตั้งค่าแบบสุ่ม (ในอุดมคติ) ของโรเตอร์ เช่น "GTZ" จากนั้นใช้การตั้งค่าประจำวันในการเข้ารหัสรหัสและส่ง จากนั้นจะเปลี่ยนโรเตอร์ไปที่การตั้งค่าที่เลือกไว้และส่งส่วนที่เหลือของข้อความ นั่นหมายความว่ามีเพียงสามตัวอักษรนั้นเท่านั้นที่ถูกตั้งค่าเป็นรหัสประจำวัน แม้ว่าจะพิมพ์ซ้ำสองครั้งเพื่อให้ได้ทั้งหมดหกตัวอักษร ทำให้ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ที่จะรวบรวมข้อความที่เข้ารหัสได้มากพอที่จะโจมตีระบบได้

แม้ว่าการถอดรหัสข้อความจะดูเหมือนยาก แต่เครื่อง Enigma มีปัญหาด้านการออกแบบหลายประการที่ทำให้เกิดรูปแบบในข้อความที่เข้ารหัสโปแลนด์สามารถถอดรหัสเครื่องได้เป็นครั้งแรกในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2475 และสามารถอ่านข้อความได้ก่อนและระหว่างสงคราม การที่โปแลนด์แบ่งปันความสำเร็จของพวกเขาทำให้ฝ่ายสัมพันธมิตรสามารถใช้ข้อความที่เข้ารหัสด้วย Enigma เป็นแหล่งข่าวกรองที่สำคัญ^{[ 2 ]}แม้ว่านาซีเยอรมนีจะแนะนำการปรับปรุง Enigma หลายอย่างในช่วงหลายปีที่ผ่านมาซึ่งขัดขวางความพยายามในการถอดรหัส แต่การวิเคราะห์รหัสของ Enigmaยังคงดำเนินต่อไปตลอดสงคราม นักวิจารณ์หลายคนกล่าวว่าการไหลเวียนของข่าวกรองการสื่อสารUltra จากการถอดรหัส Enigma, Lorenzและรหัสอื่นๆ ทำให้สงครามสั้นลงอย่างมากและอาจเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ของสงครามได้ด้วย^{[ 3 ]}

เครื่อง Enigma ถูกคิดค้นโดยวิศวกรชาวเยอรมันArthur Scherbiusในช่วงปลายสงครามโลกครั้งที่ 1 [ ^{4 ] บริษัท} Scherbius & Ritter ของเยอรมนี ซึ่ง Scherbius เป็นผู้ร่วมก่อตั้ง ได้จดสิทธิบัตรแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องเข้ารหัสในปี 1918 และเริ่มทำการตลาดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปภายใต้ชื่อแบรนด์Enigmaในปี 1923 โดยเริ่มแรกมุ่งเป้าไปที่ตลาดเชิงพาณิชย์^{[ 5 ]}รุ่นแรกๆ ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1920 และถูกนำไปใช้โดยหน่วยงานทางทหารและรัฐบาลของหลายประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนาซีเยอรมนีก่อนและระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2 ^{[ 6 ]}

มีการผลิตเครื่อง Enigma หลายรุ่น^{[ 7 ]}แต่ รุ่น ทางทหารของเยอรมันซึ่งมีแผงเสียบปลั๊กนั้นมีความซับซ้อนที่สุด นอกจากนี้ยังมีการใช้รุ่นของญี่ปุ่นและอิตาลีด้วย^{[ 8 ]}เมื่อกองทัพเรือเยอรมันนำไปใช้ (ในรูปแบบที่ดัดแปลงเล็กน้อย) ในปี 1926 และกองทัพบกและกองทัพอากาศเยอรมันในเวลาต่อมา ชื่อEnigmaจึงเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในแวดวงทหาร การวางแผนทางทหารของเยอรมันก่อนสงครามเน้นไปที่กองกำลังและยุทธวิธีที่รวดเร็วและคล่องตัว ซึ่งต่อมาเรียกว่าblitzkriegซึ่งอาศัยการสื่อสารทางวิทยุเพื่อการบังคับบัญชาและการประสานงาน เนื่องจากฝ่ายตรงข้ามมีแนวโน้มที่จะดักฟังสัญญาณวิทยุ ข้อความจึงต้องได้รับการปกป้องด้วยการเข้ารหัสที่ปลอดภัย เครื่อง Enigma มีขนาดกะทัดรัดและพกพาสะดวก จึงตอบโจทย์ความต้องการนั้นได้

Hans-Thilo Schmidtเป็นชาวเยอรมันที่สอดแนมให้กับฝรั่งเศสโดยได้รับข้อมูลรหัสลับของเยอรมัน ซึ่งรวมถึงกุญแจที่ใช้ในแต่ละวันในเดือนกันยายนและตุลาคม พ.ศ. 2475 กุญแจเหล่านั้นรวมถึงการตั้งค่าแผงเสียบ ฝรั่งเศสได้ส่งต่อข้อมูลดังกล่าวให้กับโปแลนด์ประมาณเดือนธันวาคม พ.ศ. 2475 Marian Rejewskiนักคณิตศาสตร์และนักถอดรหัส ชาวโปแลนด์ ที่สำนักงานรหัสลับของโปแลนด์ได้ใช้ทฤษฎีการเรียงสับเปลี่ยน^{[ 9 ]}และข้อบกพร่องในขั้นตอนการเข้ารหัสข้อความทางทหารของเยอรมัน เพื่อถอดรหัสกุญแจข้อความของเครื่อง Enigma แบบแผงเสียบ^{[ 10 ]} Rejewski ใช้ข้อมูลที่ฝรั่งเศสจัดหาให้และปริมาณการรับส่งข้อความที่เกิดขึ้นในเดือนกันยายนและตุลาคมเพื่อแก้ปัญหาการเดินสายโรเตอร์ที่ไม่ทราบ ส่งผลให้นักคณิตศาสตร์ชาวโปแลนด์สามารถสร้างเครื่อง Enigma ของตนเองได้ ซึ่งเรียกว่า " Enigma doubles " Rejewski ได้รับความช่วยเหลือจากนักคณิตศาสตร์-นักถอดรหัสJerzy RóżyckiและHenryk Zygalskiซึ่งทั้งสองคนได้รับการคัดเลือกพร้อมกับ Rejewski จากมหาวิทยาลัย Poznańซึ่งได้รับเลือกเนื่องจากนักศึกษามีความรู้ด้านภาษาเยอรมัน เนื่องจากพื้นที่ดังกล่าวอยู่ภายใต้การปกครองของเยอรมนีก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1 สำนักงานถอดรหัสของโปแลนด์ได้พัฒนาเทคนิคเพื่อเอาชนะแผงเสียบและค้นหาส่วนประกอบทั้งหมดของกุญแจประจำวัน ซึ่งทำให้สำนักงานถอดรหัสสามารถอ่านข้อความ Enigma ของเยอรมันได้ตั้งแต่เดือนมกราคม พ.ศ. 2476 ^{[ 11 ]}

เมื่อเวลาผ่านไป ขั้นตอนการเข้ารหัสของเยอรมันได้รับการปรับปรุง และสำนักงานเข้ารหัสได้พัฒนาเทคนิคและออกแบบอุปกรณ์เชิงกลเพื่ออ่านข้อมูล Enigma ต่อไป ในส่วนหนึ่งของความพยายามนั้น ชาวโปแลนด์ได้ใช้ประโยชน์จากความผิดปกติของโรเตอร์ รวบรวมแคตตาล็อก สร้างไซโคลมิเตอร์ (คิดค้นโดย Rejewski) เพื่อช่วยสร้างแคตตาล็อกที่มีรายการ 100,000 รายการ คิดค้นและผลิตแผ่น Zygalskiและสร้างบอมบา เข้ารหัสแบบอิเล็กโทรเมคานิก (คิดค้นโดย Rejewski) เพื่อค้นหาการตั้งค่าโรเตอร์ ในปี 1938 ชาวโปแลนด์มีบอมบา 6 ตัว (พหูพจน์ของbomba ) แต่เมื่อปีนั้นเองที่เยอรมันเพิ่มโรเตอร์อีก 2 ตัว ทำให้ต้องใช้บอมบามากถึง 10 เท่า ในการอ่านข้อมูล ^{[ 12 ]}

ในวันที่ 26 และ 27 กรกฎาคม พ.ศ. 2482 ^{[ 13 ]}ที่เมืองปิรีทางใต้ของกรุงวอร์ซอชาวโปแลนด์ได้แนะนำ ตัวแทนหน่วย ข่าวกรองทางทหาร ของฝรั่งเศสและอังกฤษเกี่ยวกับ เทคนิคและอุปกรณ์ถอดรหัส Enigmaของโปแลนด์รวมถึงแผ่น Zygalski และระเบิดเข้ารหัส และสัญญาว่าจะมอบ Enigma ที่สร้างขึ้นใหม่ในโปแลนด์ให้กับคณะผู้แทนแต่ละคณะ (อุปกรณ์ดังกล่าวถูกส่งมอบในไม่ช้า) ^{[ 14 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2482 คณะผู้แทนทางทหารอังกฤษชุดที่ 4 ซึ่งรวมถึงColin GubbinsและVera Atkinsได้เดินทางไปยังโปแลนด์ โดยมีจุดประสงค์เพื่ออพยพนักถอดรหัสMarian Rejewski , Jerzy RóżyckiและHenryk Zygalskiออกจากประเทศ อย่างไรก็ตาม นักถอดรหัสเหล่านี้ถูกผู้บังคับบัญชาของตนเองอพยพไปยังโรมาเนีย ซึ่งในขณะนั้นเป็นประเทศพันธมิตรของโปแลนด์ ระหว่างทาง ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย เจ้าหน้าที่สำนักงานถอดรหัสของโปแลนด์ได้ทำลายบันทึกและอุปกรณ์ของพวกเขาโดยเจตนา จากโรมาเนีย พวกเขาเดินทางต่อไปยังฝรั่งเศส ซึ่งพวกเขากลับมาทำงานด้านการถอดรหัสอีกครั้ง โดยร่วมมือกับอังกฤษซึ่งเริ่มทำงานถอดรหัสข้อความ Enigma ของเยอรมัน โดยใช้อุปกรณ์และเทคนิคของโปแลนด์^{[ 15 ]}

ในบรรดาผู้ที่เข้าร่วมในความพยายามถอดรหัสในฝรั่งเศส มีทีมงานนักถอดรหัสชาวสเปนเจ็ดคน ซึ่งรู้จักกันในชื่อ "Equipo D" (ทีม D) นำโดยอันโตนิโอ คามาซอนอดีตหัวหน้าหน่วยถอดรหัส ( Servicio de Información Militar ) ของกองทัพสาธารณรัฐสเปนในช่วงสงครามกลางเมืองสเปนหลังจากสาธารณรัฐล่มสลายในปี 1939 คามาซอนและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ลี้ภัยไปยังฝรั่งเศสและได้รับการว่าจ้างโดยกุสตาฟ แบร์ทรองด์ เจ้าหน้าที่หน่วยข่าวกรองฝรั่งเศส พวกเขาถูกส่งไปประจำการที่ ศูนย์ PC Brunoใกล้กรุงปารีส ซึ่งพวกเขาทำงานร่วมกับนักถอดรหัสชาวโปแลนด์ในการวิเคราะห์ข้อมูลที่เข้ารหัสด้วยเครื่อง Enigma และมีส่วนร่วมในการปรับวิธีการถอดรหัสของโปแลนด์

ระหว่างการรบในนอร์เวย์ (8 เมษายน – 10 มิถุนายน พ.ศ. 2483) เครื่องเข้ารหัส Enigma ที่สมบูรณ์ 3 เครื่องซึ่งเป็นของกองทัพบกและกองทัพอากาศเยอรมัน ( Luftwaffe ) ถูกยึดได้ ตั้งแต่วันที่ 17 พฤษภาคม พ.ศ. 2483 เครื่องเหล่านี้ถูกนำไปใช้งานที่ศูนย์ข่าวกรองของอังกฤษที่Bletchley Park ^{[ 16 ]}

หลังจากการรุกรานฝรั่งเศสของเยอรมนีในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2483ทีมงานชาวสเปนได้ย้ายไปที่ ศูนย์ Cadixในเขตที่อยู่ภายใต้การควบคุมของรัฐบาลวิชีและต่อมาได้ย้ายไปที่แอลเจียร์โดยยังคงทำงานร่วมกับฝ่ายสัมพันธมิตรตะวันตกต่อไป ภารกิจของพวกเขารวมถึงการถอดรหัสด้วยตนเอง การสร้างการตั้งค่าโรเตอร์ขึ้นใหม่ และการวิเคราะห์การรับส่งข้อความ แม้ว่าผลงานของพวกเขาจะไม่เป็นที่รู้จักมากนักเป็นเวลาหลายทศวรรษ แต่การวิจัยทางประวัติศาสตร์และสารคดีล่าสุดได้เน้นย้ำถึงบทบาทของพวกเขาในความพยายามของฝ่ายสัมพันธมิตรในการถอดรหัส Enigma ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

กอร์ดอน เวลช์แมนผู้ซึ่งต่อมาได้เป็นหัวหน้าของHut 6ที่ Bletchley Park เขียนว่า: "Hut 6 Ultraจะไม่มีทางประสบความสำเร็จได้เลย หากเราไม่ได้เรียนรู้รายละเอียดจากชาวโปแลนด์ในช่วงเวลาที่เหมาะสม ทั้งในส่วนของเครื่อง Enigma รุ่นทางการทหารของเยอรมันและขั้นตอนการปฏิบัติงานที่ใช้กันอยู่" การถ่ายทอดทฤษฎีและเทคโนโลยีจากโปแลนด์ที่ Pyry เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับความพยายามในการถอดรหัส Enigma ของอังกฤษในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองที่Bletchley Parkซึ่งเวลช์แมนทำงานอยู่^{[ 20 ]}

ในช่วงสงคราม นักถอดรหัสชาวอังกฤษได้ถอดรหัสข้อความจำนวนมหาศาลที่เข้ารหัสด้วยเครื่อง Enigma ข้อมูลข่าวกรองที่ได้จากแหล่งนี้ ซึ่งอังกฤษ ตั้งชื่อรหัสว่า " Ultra " เป็นประโยชน์อย่างมากต่อ ความพยายามในการทำสงครามของฝ่ายสัมพันธมิตร^{[ a ]}

แม้ว่า Enigma จะมีจุดอ่อนทางด้านการเข้ารหัสอยู่บ้าง แต่ในทางปฏิบัติแล้ว ความผิดพลาดของขั้นตอนการทำงานของเยอรมัน ความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน ความล้มเหลวในการนำการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการเข้ารหัสมาใช้อย่างเป็นระบบ และการที่ฝ่ายสัมพันธมิตรยึดตารางกุญแจและฮาร์ดแวร์ได้ ทำให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการเข้ารหัสของฝ่ายสัมพันธมิตรประสบความสำเร็จในช่วงสงคราม^{[ 21 ] [ 22 ]}

หน่วยAbwehrใช้เครื่อง Enigma หลายเวอร์ชัน ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2485 ระหว่างปฏิบัติการ Torchเครื่องหนึ่งถูกยึดได้ ซึ่งไม่มีแผงเสียบปลั๊ก และโรเตอร์ทั้งสามตัวถูกเปลี่ยนให้หมุน 11, 15 และ 19 ครั้ง แทนที่จะหมุนหนึ่งครั้งทุกๆ 26 ตัวอักษร นอกจากนี้แผ่นด้านซ้ายยังทำหน้าที่เป็นโรเตอร์ตัวที่สี่อีกด้วย^{[ 23 ]}

รหัสลับของ Abwehr ถูกถอดรหัสได้เมื่อวันที่ 8 ธันวาคม พ.ศ. 2484 โดยDilly Knoxเจ้าหน้าที่ส่งข้อความไปยัง Abwehr ด้วยรหัสแบบง่ายๆ ซึ่งจะถูกส่งต่อโดยใช้เครื่อง Enigma รหัสแบบง่ายๆ เหล่านั้นถูกถอดรหัสได้ และช่วยถอดรหัสลับ Enigma ที่ใช้ในแต่ละวัน การถอดรหัสนี้ทำให้ระบบ Double-Cross สามารถ ใช้งานได้^{[ 23 ]} ตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2487 Abwehr ของเยอรมันได้ใช้Schlüsselgerät 41ในปริมาณจำกัด^{[ 24 ]}

เช่นเดียวกับเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์อื่นๆ เครื่อง Enigma เป็นการผสมผสานระหว่างระบบย่อยเชิงกลและระบบไฟฟ้า ระบบย่อยเชิงกลประกอบด้วยแป้นพิมพ์ชุดแผ่นดิสก์หมุนที่เรียกว่าโรเตอร์ซึ่งเรียงติดกันตามแกนหมุนส่วนประกอบแบบขั้นบันไดต่างๆ เพื่อหมุนโรเตอร์อย่างน้อยหนึ่งตัวทุกครั้งที่กดปุ่ม และชุดหลอดไฟ หนึ่งดวงสำหรับแต่ละตัวอักษร คุณลักษณะการออกแบบเหล่านี้เป็นเหตุผลที่เครื่อง Enigma ถูกเรียกว่าเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ตั้งแต่เริ่มคิดค้นในปี พ.ศ. 2458 ^{[ 25 ]}

เส้นทางไฟฟ้าคือเส้นทางที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน โดยการควบคุมปรากฏการณ์นี้ เครื่อง Enigma สามารถเข้ารหัสข้อความได้^{[ 25 ]}ชิ้นส่วนเชิงกลทำงานโดยการสร้างวงจรไฟฟ้า ที่เปลี่ยนแปลง เมื่อกดปุ่ม โรเตอร์หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นจะหมุนบนแกนหมุน ด้านข้างของโรเตอร์จะมีชุดหน้าสัมผัสไฟฟ้า ซึ่งหลังจากหมุนแล้วจะเรียงตัวกับหน้าสัมผัสบนโรเตอร์อื่นๆ หรือสายไฟคงที่ที่ปลายทั้งสองข้างของแกนหมุน เมื่อโรเตอร์เรียงตัวอย่างถูกต้อง ปุ่มแต่ละปุ่มบนแป้นพิมพ์จะเชื่อมต่อกับเส้นทางไฟฟ้าที่ไม่ซ้ำกันผ่านชุดหน้าสัมผัสและสายไฟภายใน กระแสไฟฟ้า โดยทั่วไปมาจากแบตเตอรี่ จะไหลผ่านปุ่มที่กด เข้าสู่ชุดวงจรที่กำหนดค่าใหม่ และไหลกลับออกมาอีกครั้ง ในที่สุดจะทำให้หลอดไฟ แสดงผลดวงหนึ่งสว่างขึ้น ซึ่งจะแสดงตัวอักษรที่ส่งออกมา ตัวอย่างเช่น เมื่อเข้ารหัสข้อความที่ขึ้นต้นด้วยANX...ผู้ปฏิบัติงานจะกด ปุ่ม A ก่อน และ หลอดไฟ Zอาจสว่างขึ้น ดังนั้นZจะเป็นตัวอักษรตัวแรกของข้อความที่เข้ารหัสผู้ปฏิบัติงานจะกดN ต่อไป จากนั้น กด Xในลักษณะเดียวกัน และอื่นๆ

กระแสไฟฟ้าไหลจากแบตเตอรี่ (1) ผ่านสวิตช์แป้นพิมพ์แบบสองทิศทางที่กดลง (2) ไปยังแผงเสียบปลั๊ก (3) จากนั้น กระแสไฟฟ้าจะผ่านปลั๊ก "A" (3) (ซึ่งไม่ได้ใช้งานในกรณีนี้ จึงแสดงว่าปิดอยู่) ผ่านล้อป้อน (4) ผ่านสายไฟของโรเตอร์ที่ติดตั้งไว้สามตัว (Wehrmacht Enigma) หรือสี่ตัว ( Kriegsmarine M4 และAbwehrรุ่นต่างๆ) (5) และเข้าสู่ตัวสะท้อนแสง (6) ตัวสะท้อนแสงจะส่งกระแสไฟฟ้ากลับผ่านเส้นทางที่แตกต่างออกไป ผ่านโรเตอร์ (5) และล้อป้อน (4) ผ่านปลั๊ก "S" (7) ที่เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล (8) ไปยังปลั๊ก "D" และสวิตช์แบบสองทิศทางอีกตัว (9) เพื่อจุดหลอดไฟที่เหมาะสม^{[ 26 ]}

การเปลี่ยนแปลงเส้นทางไฟฟ้าซ้ำๆ ผ่านเครื่องเข้ารหัส Enigma ทำให้เกิดการเข้ารหัสแบบแทนที่ตัวอักษรหลายตัวซึ่งให้ความปลอดภัยแก่เครื่อง Enigma แผนภาพทางด้านขวาแสดงให้เห็นว่าเส้นทางไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงอย่างไรในแต่ละครั้งที่กดปุ่ม ซึ่งทำให้โรเตอร์ด้านขวาหมุนอย่างน้อยหนึ่งตัว กระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่ชุดโรเตอร์ เข้าและออกจากตัวสะท้อนแสง และไหลออกผ่านโรเตอร์อีกครั้ง เส้นสีเทาคือเส้นทางอื่นๆ ที่เป็นไปได้ภายในแต่ละโรเตอร์ ซึ่งเชื่อมต่อจากด้านหนึ่งของแต่ละโรเตอร์ไปยังอีกด้านหนึ่ง ตัวอักษรAจะถูกเข้ารหัสแตกต่างกันไปในแต่ละครั้งที่กดปุ่ม โดยเริ่มจากGแล้วจึงเป็นCนี่เป็นเพราะโรเตอร์ด้านขวาจะหมุน (ก้าวหนึ่งตำแหน่ง) ในแต่ละครั้งที่กดปุ่ม ทำให้ส่งสัญญาณไปตามเส้นทางที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ในที่สุดโรเตอร์อื่นๆ ก็จะหมุนตามเมื่อกดปุ่มเช่นกัน

โรเตอร์ (หรือเรียกอีกอย่างว่าล้อหรือดรัม ในภาษาเยอรมันเรียกว่า Walzen ) เป็นหัวใจสำคัญของเครื่องเข้ารหัส Enigma โรเตอร์แต่ละอันเป็นแผ่นกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 เซนติเมตร (3.9 นิ้ว) ทำจากอีโบไนต์หรือเบคไลต์ มีหมุด สัมผัสไฟฟ้าแบบสปริง ทำจาก ทองเหลือง 26 ตัวเรียงเป็นวงกลมบนด้านหนึ่ง และอีกด้านหนึ่งมีแผ่นสัมผัสไฟฟ้าทรงกลม 26 แผ่น หมุดและแผ่นสัมผัสเหล่านี้แทนตัวอักษร  — โดยทั่วไปคือตัวอักษร A–Z จำนวน 26 ตัว ดังที่จะสมมติไว้ในส่วนที่เหลือของคำอธิบายนี้ เมื่อติดตั้งโรเตอร์เคียงข้างกันบนแกนหมุน หมุดของโรเตอร์อันหนึ่งจะวางอยู่บนแผ่นสัมผัสของโรเตอร์อีกอัน ทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า ภายในตัวโรเตอร์ มีสายไฟ 26 เส้นเชื่อมต่อหมุดแต่ละอันด้านหนึ่งกับแผ่นสัมผัสอีกด้านหนึ่งในรูปแบบที่ซับซ้อน โรเตอร์ส่วนใหญ่ระบุด้วยเลขโรมัน และโรเตอร์หมายเลข 1 แต่ละอันที่ออกจำหน่ายจะมีสายไฟเหมือนกันทุกอัน เช่นเดียวกันกับใบพัดเบต้าและแกมมาแบบบางพิเศษที่ใช้ในเฮลิคอปเตอร์M4รุ่นสำหรับกองทัพเรือ

โดยตัวมันเองแล้ว โรเตอร์จะทำการเข้ารหัส แบบง่ายๆ เท่านั้น ซึ่ง เป็นการเข้ารหัสแบบแทนที่ อย่าง ง่ายตัวอย่างเช่น พินที่ตรงกับตัวอักษรEอาจต่อกับขั้วต่อสำหรับตัวอักษรTบนด้านตรงข้าม และอื่นๆ ความปลอดภัยของเครื่อง Enigma มาจากการใช้โรเตอร์หลายตัวต่อกันเป็นอนุกรม (โดยปกติสามหรือสี่ตัว) และการเคลื่อนที่แบบเป็นขั้นๆ อย่างสม่ำเสมอของโรเตอร์ ซึ่งเป็นการใช้การเข้ารหัสแบบแทนที่หลายตัวอักษร

เมื่อใส่โรเตอร์ลงในเครื่อง Enigma โรเตอร์แต่ละตัวสามารถตั้งค่าได้ 26 ตำแหน่งที่ตั้ง หลังจากใส่แล้ว สามารถหมุนโรเตอร์ไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องได้ด้วยมือ โดยใช้ล้อหมุนที่มีร่องซึ่งยื่นออกมาจากฝาครอบด้านในของเครื่อง Enigma เมื่อปิดอยู่ เพื่อให้ผู้ใช้งานทราบตำแหน่งของโรเตอร์ แต่ละตัวจะมีวงแหวนตัวอักษร (หรือวงแหวนอักษร) ติดอยู่ด้านนอกของแผ่นโรเตอร์ โดยมีอักขระ 26 ตัว (โดยทั่วไปคือตัวอักษร) หนึ่งในนั้นจะมองเห็นได้ผ่านช่องสำหรับช่องเสียบในฝาครอบ ซึ่งจะแสดงตำแหน่งการหมุนของโรเตอร์ ในรุ่นแรกๆ วงแหวนตัวอักษรจะติดอยู่กับแผ่นโรเตอร์ ต่อมามีการปรับปรุงให้สามารถปรับวงแหวนตัวอักษรเทียบกับแผ่นโรเตอร์ได้ ตำแหน่งของวงแหวนเรียกว่า Ringstellung ( "การตั้งค่าวงแหวน") และการตั้งค่านี้เป็นส่วนหนึ่งของการตั้งค่าเริ่มต้นที่จำเป็นก่อนเริ่มใช้งาน ในแง่สมัยใหม่ มันเป็นส่วนหนึ่งของเวกเตอร์เริ่มต้น

ใบพัดแต่ละใบจะมีร่องอย่างน้อยหนึ่งร่องที่ใช้ควบคุมการหมุนของใบพัด ในรุ่นที่ใช้ในกองทัพ ร่องเหล่านี้จะอยู่บนวงแหวนตัวอักษร

เครื่องเข้ารหัส Enigma ของกองทัพบกและกองทัพอากาศถูกใช้งานร่วมกับโรเตอร์หลายตัว โดยเริ่มแรกมีสามตัว ต่อมาในวันที่ 15 ธันวาคม 1938 ได้เปลี่ยนเป็นห้าตัว โดยจะเลือกใช้สามตัวสำหรับแต่ละครั้ง โรเตอร์แต่ละตัวจะมีเลขโรมัน กำกับ ไว้เพื่อแยกแยะ คือ I, II, III, IV และ V โดยแต่ละตัวจะมีรอยบากสำหรับหมุนเพียงจุดเดียวอยู่คนละตำแหน่งบนวงแหวนตัวอักษร การเปลี่ยนแปลงนี้อาจมีจุดประสงค์เพื่อเป็นมาตรการรักษาความปลอดภัย แต่ในที่สุดก็ทำให้ระบบการโจมตี แบบ Polish Clock Methodและ British Banburismus สามารถใช้งานได้

เครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่นสำหรับกองทัพเรือของกองทัพเยอรมันนั้น มักจะมีโรเตอร์มากกว่ารุ่นสำหรับเหล่าทัพอื่นๆ โดยเริ่มแรกมี 6 ตัว ต่อมาเป็น 7 ตัว และสุดท้ายเป็น 8 ตัว โรเตอร์เพิ่มเติมเหล่านี้มีเครื่องหมาย VI, VII และ VIII โดยแต่ละตัวมีการเดินสายไฟที่แตกต่างกัน และมีรอยบากสองรอย ทำให้ต้องเปลี่ยนโรเตอร์บ่อยขึ้น เครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่น M4 สำหรับกองทัพเรือที่มี 4 โรเตอร์นั้น สามารถติดตั้งโรเตอร์เพิ่มเติมในพื้นที่เดียวกับรุ่น 3 โรเตอร์ได้ โดยการเปลี่ยนแผ่นสะท้อนแสงเดิมด้วยแผ่นที่บางกว่า และเพิ่มโรเตอร์ตัวที่สี่เข้าไป โรเตอร์ตัวที่สี่นี้มีสองแบบ คือเบต้าหรือแกมมาและไม่สามารถปรับระดับได้ แต่สามารถตั้งค่าด้วยตนเองได้ 26 ตำแหน่ง หนึ่งใน 26 ตำแหน่งนั้นจะทำให้เครื่องทำงานได้เหมือนกับเครื่องรุ่น 3 โรเตอร์ทุกประการ

เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้รหัสลับแบบแทนที่อย่างง่าย (ที่สามารถแก้ได้) ทุกครั้งที่กดปุ่ม โรเตอร์หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นจะหมุนไปหนึ่งในยี่สิบหกของรอบเต็ม ก่อนที่จะทำการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า การทำเช่นนี้จะเปลี่ยนตัวอักษรที่ใช้ในการแทนที่สำหรับการเข้ารหัส ทำให้มั่นใจได้ว่าการแทนที่ทางคริปโตกราฟีจะแตกต่างกันในแต่ละตำแหน่งของโรเตอร์ ส่งผลให้ได้รหัสลับแบบแทนที่หลายตัวอักษรที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น กลไกการหมุนจะแตกต่างกันเล็กน้อยในแต่ละรุ่น โรเตอร์ด้านขวาจะหมุนหนึ่งครั้งทุกครั้งที่กดปุ่ม และโรเตอร์อื่นๆ จะหมุนน้อยกว่านั้น

การเคลื่อนที่ของโรเตอร์ที่ไม่ใช่ด้านซ้ายเรียกว่าการพลิกกลับโดยชาวอังกฤษ ซึ่งทำได้โดย กลไก แรตเช็ตและตัวล็อกโรเตอร์แต่ละตัวมีแรตเช็ตที่มีฟัน 26 ซี่ และทุกครั้งที่กดปุ่ม ตัวล็อกแบบสปริงจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าพร้อมกันเพื่อพยายามเกี่ยวเข้ากับแรตเช็ต โดยปกติแล้ววงแหวนตัวอักษรของโรเตอร์ทางด้านขวาจะขัดขวางสิ่งนี้ เมื่อวงแหวนนี้หมุนไปพร้อมกับโรเตอร์ รอยบากที่กลึงไว้ในวงแหวนจะเรียงตัวกับตัวล็อกในที่สุด ทำให้สามารถเกี่ยวเข้ากับแรตเช็ตและเลื่อนโรเตอร์ทางด้านซ้ายไปข้างหน้า ตัวล็อกด้านขวาซึ่งไม่มีโรเตอร์และวงแหวนทางด้านขวา จะเลื่อนโรเตอร์ทุกครั้งที่กดปุ่ม^{[ 27 ]}สำหรับโรเตอร์ที่มีรอยบากเดียวในตำแหน่งด้านขวา โรเตอร์ตรงกลางจะเลื่อนหนึ่งครั้งทุกๆ 26 ขั้นของโรเตอร์ด้านขวา ในทำนองเดียวกันสำหรับโรเตอร์ที่สองและสาม สำหรับโรเตอร์ที่มีรอยบากสองรอย โรเตอร์ทางด้านซ้ายจะพลิกกลับสองครั้งต่อการหมุนหนึ่งรอบ

โรเตอร์ห้าตัวแรกที่นำมาใช้ (I–V) มีรอยบากหนึ่งรอยต่อตัว ในขณะที่โรเตอร์สำหรับกองทัพเรือเพิ่มเติม VI, VII และ VIII มีรอยบากสองรอยต่อตัว ตำแหน่งของรอยบากบนโรเตอร์แต่ละตัวถูกกำหนดโดยวงแหวนตัวอักษรซึ่งสามารถปรับได้เมื่อเทียบกับแกนที่มีการเชื่อมต่อ จุดบนวงแหวนที่ทำให้ล้อถัดไปเคลื่อนที่มีดังนี้^{[ 28 ]}

การออกแบบยังรวมถึงคุณสมบัติที่เรียกว่าการก้าวสองขั้น (double-stepping ) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อตัวล็อกแต่ละตัวอยู่ในแนวเดียวกับทั้งเฟืองของโรเตอร์และวงแหวนรอยบากที่หมุนได้ของโรเตอร์ข้างเคียง หากตัวล็อกเข้ากับเฟืองโดยการจัดแนวกับรอยบาก ขณะที่มันเคลื่อนไปข้างหน้า มันจะดันทั้งเฟืองและรอยบาก ทำให้โรเตอร์ทั้งสองเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ในเครื่องจักรสามโรเตอร์ การก้าวสองขั้นจะส่งผลต่อโรเตอร์ที่สองเท่านั้น หากในขณะที่เคลื่อนที่ไปข้างหน้า เฟืองของโรเตอร์ที่สามเข้าที่ โรเตอร์ที่สองจะเคลื่อนที่อีกครั้งในการกดแป้นพิมพ์ครั้งถัดไป ส่งผลให้เกิดสองขั้นตอนติดต่อกัน โรเตอร์ที่สองยังดันโรเตอร์ที่หนึ่งไปข้างหน้าหลังจาก 26 ขั้นตอน แต่เนื่องจากโรเตอร์ที่หนึ่งเคลื่อนที่ไปข้างหน้าทุกครั้งที่กดแป้นพิมพ์อยู่แล้ว จึงไม่มีการก้าวสองขั้น^{[ 27 ]}การก้าวสองขั้นนี้ทำให้โรเตอร์เบี่ยงเบนจากการเคลื่อนที่ปกติแบบ มาตรวัดระยะทาง

ด้วยล้อสามล้อและร่องเดียวในล้อแรกและล้อที่สองเท่านั้น เครื่องจักรจึงมีคาบเวลา 26×25×26 = 16,900 (ไม่ใช่ 26×26×26 เนื่องจากมีการหมุนสองรอบ) ^{[ 27 ]}ในอดีต ข้อความถูกจำกัดไว้ที่ตัวอักษรเพียงไม่กี่ร้อยตัว ดังนั้นจึงไม่มีโอกาสที่จะทำซ้ำตำแหน่งโรเตอร์ที่รวมกันใดๆ ในระหว่างเซสชันเดียว ทำให้ผู้ถอดรหัสไม่ได้รับเบาะแสที่มีค่า

เพื่อให้มีพื้นที่สำหรับใบพัดที่สี่ของกองทัพเรือ จึงได้ทำให้แผ่นสะท้อนแสงบางลงมาก ใบพัดที่สี่พอดีกับพื้นที่ที่จัดเตรียมไว้ ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอื่นใด ซึ่งทำให้การเปลี่ยนผ่านง่ายขึ้น เนื่องจากมีเพียงสามตัวล็อก ใบพัดที่สี่จึงไม่สามารถเลื่อนได้ แต่สามารถตั้งค่าด้วยตนเองไปยังตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งจาก 26 ตำแหน่งที่เป็นไปได้

อุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบ แต่ไม่ได้นำไปใช้ก่อนสิ้นสุดสงคราม คือLückenfüllerwalze (ล้อเติมช่องว่าง) ที่ใช้การก้าวแบบไม่สม่ำเสมอ ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดค่าร่องในสนามได้ในตำแหน่งทั้ง 26 ตำแหน่ง หากจำนวนร่องเป็นจำนวนเฉพาะสัมพัทธ์ของ 26 และจำนวนร่องแตกต่างกันสำหรับแต่ละล้อ การก้าวก็จะคาดเดาได้ยากขึ้น เช่นเดียวกับ Umkehrwalze-D มันยังช่วยให้สามารถกำหนดค่าการเดินสายภายในใหม่ได้^{[ 29 ]}

วงล้อป้อนสัญญาณ ( Eintrittswalzeในภาษาเยอรมัน) หรือสเตเตอร์ ป้อนสัญญาณในปัจจุบัน ทำหน้าที่เชื่อมต่อแผงเสียบปลั๊กเข้ากับชุดโรเตอร์ หากไม่มีแผงเสียบปลั๊ก วงล้อป้อนสัญญาณจะเชื่อมต่อแป้นพิมพ์และแผงหลอดไฟเข้ากับชุดโรเตอร์แทน แม้ว่าการเดินสายไฟที่ใช้จริงจะมีความสำคัญต่อความปลอดภัยค่อนข้างน้อย แต่ก็เป็นอุปสรรคต่อความก้าวหน้าของเรเจฟสกีในระหว่างการศึกษาการเดินสายไฟของโรเตอร์ เครื่อง Enigma รุ่นเชิงพาณิชย์เชื่อมต่อปุ่มตามลำดับบน แป้นพิมพ์ QWERTZ : Q → A , W → B , E → Cและอื่นๆ ในขณะที่เครื่อง Enigma รุ่นทางทหารเชื่อมต่อตามลำดับตัวอักษร: A → A , B → B , C → Cและอื่นๆ เรเจฟสกีต้องอาศัยการคาดเดาอย่างชาญฉลาดจึงจะสามารถเจาะเข้าไปในการดัดแปลงนี้ได้

ยกเว้นรุ่นAและBโรเตอร์ตัวสุดท้ายจะอยู่ก่อน 'ตัวสะท้อน' (ภาษาเยอรมัน: Umkehrwalzeซึ่งหมายถึง 'โรเตอร์กลับทิศทาง') ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ได้รับการจดสิทธิบัตร^{[ 30 ]}เฉพาะของ Enigma ในบรรดาเครื่องโรเตอร์ต่างๆ ในยุคนั้น ตัวสะท้อนจะเชื่อมต่อเอาต์พุตของโรเตอร์ตัวสุดท้ายเป็นคู่ๆ โดยเปลี่ยนทิศทางกระแสไฟฟ้ากลับผ่านโรเตอร์โดยใช้เส้นทางที่แตกต่างกัน ตัวสะท้อนทำให้มั่นใจได้ว่า Enigma จะสามารถกลับทิศทางตัวเองได้ดังนั้น ด้วยเครื่องสองเครื่องที่กำหนดค่าเหมือนกัน ข้อความสามารถเข้ารหัสบนเครื่องหนึ่งและถอดรหัสบนอีกเครื่องหนึ่งได้ โดยไม่จำเป็นต้องมีกลไกขนาดใหญ่เพื่อสลับระหว่างโหมดการเข้ารหัสและการถอดรหัส ตัวสะท้อนช่วยให้การออกแบบมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น แต่ก็ทำให้ Enigma มีคุณสมบัติที่ว่าไม่มีตัวอักษรใดเข้ารหัสตัวเองได้ นี่เป็นข้อบกพร่องทางด้านการเข้ารหัสที่ร้ายแรงซึ่งต่อมาถูกนักถอดรหัสใช้ประโยชน์

ในรุ่น 'C' สามารถเสียบแผ่นสะท้อนแสงได้สองตำแหน่ง ในรุ่น 'D' สามารถตั้งแผ่นสะท้อนแสงได้ถึง 26 ตำแหน่ง แม้ว่าจะไม่ขยับระหว่างการเข้ารหัสก็ตาม ในเครื่องเข้ารหัสลับ Enigma ของหน่วยAbwehrแผ่นสะท้อนแสงจะขยับระหว่างการเข้ารหัสในลักษณะคล้ายกับล้ออื่นๆ

ในเครื่อง Enigma ของกองทัพบกและกองทัพอากาศเยอรมัน ตัวสะท้อนแสงถูกตรึงไว้และไม่หมุน มีอยู่สี่เวอร์ชัน เวอร์ชันดั้งเดิมมีเครื่องหมาย 'A' ^{[ 31 ]}และถูกแทนที่ด้วยUmkehrwalze Bในวันที่ 1 พฤศจิกายน 1937 เวอร์ชันที่สามUmkehrwalze Cถูกใช้ในช่วงสั้นๆ ในปี 1940 อาจเป็นเพราะความผิดพลาด และถูกถอดรหัสโดยHut 6 [ ^{32 ] เวอร์ชัน}ที่สี่ ซึ่งถูกสังเกตครั้งแรกในวันที่ 2 มกราคม 1944 มีตัวสะท้อนแสงที่สามารถเปลี่ยนสายได้ เรียกว่าUmkehrwalze Dซึ่งชาวอังกฤษตั้งชื่อเล่นว่า Uncle Dick ทำให้ผู้ใช้งาน Enigma สามารถเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อเป็นส่วนหนึ่งของการตั้งค่าคีย์ได้

แผงเสียบ ( Steckerbrettในภาษาเยอรมัน) อนุญาตให้มีการเดินสายแบบแปรผันซึ่งสามารถกำหนดค่าใหม่ได้โดยผู้ปฏิบัติงาน มีการนำมาใช้ในรุ่นของกองทัพบกเยอรมันในปี 1928 ^{[ 33 ]}และในไม่ช้าก็ถูกนำไปใช้โดย กองทัพเรือเยอรมัน ( Reichsmarine ) แผงเสียบช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งในการเข้ารหัสมากกว่าโรเตอร์เสริม เนื่องจากมีการตั้งค่าที่เป็นไปได้ถึง 150 ล้านล้านแบบ (ดูด้านล่าง) ^{[ 34 ]}เครื่อง Enigma ที่ไม่มีแผงเสียบ (เรียกว่าEnigma ที่ไม่มี steckered ) สามารถถอดรหัสได้ค่อนข้างตรงไปตรงมาโดยใช้วิธีการด้วยมือ แต่โดยทั่วไปแล้วเทคนิคเหล่านี้ก็พ่ายแพ้ต่อแผงเสียบ ทำให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการถอดรหัสของฝ่ายสัมพันธมิตรต้องพัฒนาเครื่องจักรพิเศษเพื่อถอดรหัส

สายเคเบิลที่เสียบเข้ากับแผงปลั๊กจะเชื่อมต่อตัวอักษรเป็นคู่ๆ ตัวอย่างเช่นEและQอาจเป็นคู่ที่เชื่อมต่อกันแบบสลับตำแหน่ง ผลที่ได้คือการสลับตัวอักษรเหล่านั้นก่อนและหลังหน่วยสลับตำแหน่งโรเตอร์หลัก เช่น เมื่อผู้ปฏิบัติงานกดEสัญญาณจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังQก่อนที่จะเข้าสู่โรเตอร์ อาจใช้คู่ที่เชื่อมต่อกันได้มากถึง 13 คู่ในเวลาเดียวกัน แม้ว่าโดยปกติจะใช้เพียง 10 คู่เท่านั้น

กระแสไฟฟ้าไหลจากแป้นพิมพ์ผ่านแผงเสียบปลั๊ก และไปยังตัวหมุนเข้าหรือEintrittswalzeแต่ละตัวอักษรบนแผงเสียบปลั๊กมีแจ็คสองตัว การเสียบปลั๊กจะตัดการเชื่อมต่อแจ็คตัวบน (จากแป้นพิมพ์) และแจ็คตัวล่าง (ไปยังตัวหมุนเข้า) ของตัวอักษรนั้น จากนั้นเสียบปลั๊กที่ปลายอีกด้านของสายเคเบิลที่ต่อไขว้กันเข้าไปในแจ็คของตัวอักษรอื่น จึงเป็นการสลับการเชื่อมต่อของตัวอักษรทั้งสอง

คุณสมบัติอื่นๆ ทำให้เครื่อง Enigma ต่างๆ มีความปลอดภัยมากขึ้นหรือสะดวกมากขึ้น^{[ 35 ]}

เครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่น M4 บางรุ่นใช้เครื่องพิมพ์ขนาดเล็กชื่อSchreibmaxซึ่งสามารถพิมพ์ตัวอักษร 26 ตัวลงบนริบบิ้นกระดาษแคบๆ ได้ วิธีนี้ช่วยลดความจำเป็นในการมีผู้ควบคุมคนที่สองในการอ่านหลอดไฟและถอดความตัวอักษร เครื่องพิมพ์Schreibmaxจะวางไว้บนเครื่อง Enigma และเชื่อมต่อกับแผงหลอดไฟ ในการติดตั้งเครื่องพิมพ์ ต้องถอดฝาครอบหลอดไฟและหลอดไฟออก วิธีนี้ช่วยเพิ่มทั้งความสะดวกและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน เครื่องพิมพ์สามารถติดตั้งในระยะไกลได้ ทำให้เจ้าหน้าที่ฝ่ายสัญญาณที่ใช้งานเครื่องไม่จำเป็นต้องเห็นข้อความ ที่ถอดรหัสแล้วอีกต่อ ไป

อุปกรณ์เสริมอีกอย่างหนึ่งคือแผงไฟระยะไกลFernlesegerätสำหรับเครื่องที่ติดตั้งแผงเพิ่มเติม กล่องไม้ของ Enigma จะกว้างขึ้นและสามารถเก็บแผงเพิ่มเติมได้ การเชื่อมต่อแผงไฟภายนอกจำเป็นต้องถอดแผงไฟและหลอดไฟออก เช่นเดียวกับ Schreibmax ^{[ 26 ]}แผงระยะไกลทำให้บุคคลสามารถอ่านข้อความธรรมดาที่ถอดรหัสแล้วได้โดยที่ผู้ปฏิบัติงานไม่เห็น

ในปี พ.ศ. 2487 กองทัพอากาศเยอรมันได้นำสวิตช์แผงเสียบปลั๊กที่เรียกว่าUhr (นาฬิกา) มาใช้ ซึ่งเป็นกล่องขนาดเล็กที่มีสวิตช์ 40 ตำแหน่ง โดยเข้ามาแทนที่ปลั๊กมาตรฐาน หลังจากเชื่อมต่อปลั๊กตามที่กำหนดไว้ในแผ่นรายการปุ่มประจำวันแล้ว ผู้ปฏิบัติงานจะหมุนสวิตช์ไปยังตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งจาก 40 ตำแหน่ง ซึ่งแต่ละตำแหน่งจะสร้างการต่อสายปลั๊กที่แตกต่างกัน การเชื่อมต่อปลั๊กส่วนใหญ่เหล่านี้ ไม่เหมือนกับปลั๊กเริ่มต้น คือไม่ได้ต่อเป็นคู่^{[ 26 ]}ในตำแหน่งสวิตช์หนึ่งUhrไม่ได้สลับตัวอักษร แต่จำลองสาย stecker 13 เส้นที่มีปลั๊ก

การแปลง Enigma สำหรับแต่ละตัวอักษรสามารถระบุได้ทางคณิตศาสตร์เป็นผลคูณของการเรียงสับเปลี่ยน [ ^{9 ] สมมติ}ว่า Enigma ของกองทัพบก/กองทัพอากาศเยอรมันมี 3 โรเตอร์ ให้PแทนการแปลงแผงเสียบUแทนการแปลงของตัวสะท้อน ( ) และL , M , Rแทนการแปลงของโรเตอร์ซ้าย กลาง และขวา ตามลำดับ จากนั้นการเข้ารหัสEสามารถแสดงได้ดังนี้ ${\displaystyle U=U^{-1}}$

${\displaystyle E=PRMLUL^{-1}M^{-1}R^{-1}P^{-1}.}$

หลังจากกดปุ่มแต่ละครั้ง ใบพัดจะหมุน ทำให้การแปลงเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น หากใบพัดด้านขวาRหมุนไปnตำแหน่ง การแปลงจะกลายเป็น

${\displaystyle \rho ^{n}R\rho ^{-n},}$

โดยที่ρคือ การเรียง สับเปลี่ยนแบบวนรอบที่แมป A ไป B, B ไป C และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน โรเตอร์ตรงกลางและด้านซ้ายสามารถแสดงได้ด้วย การหมุน jและkครั้งของMและLตามลำดับ จากนั้นการแปลงการเข้ารหัสสามารถอธิบายได้ดังนี้

${\displaystyle E=P\left(\rho ^{n}R\rho ^{-n}\right)\left(\rho ^{j}M\rho ^{-j}\right)\left(\rho ^{k}L\rho ^{-k}\right)U\left(\rho ^{k}L^{-1}\rho ^{-k}\right)\left(\rho ^{j}M^{-1}\rho ^{-j}\right)\left(\rho ^{n}R^{-1}\rho ^{-n}\right)P^{-1}.}$

เมื่อรวมโรเตอร์สามตัวจากชุดห้าตัว โดยแต่ละการตั้งค่าโรเตอร์ 3 ตัวมี 26 ตำแหน่ง และแผงเสียบที่มีตัวอักษรเชื่อมต่อกันสิบคู่ Enigma ทางทหารจะมีค่าการตั้งค่าที่แตกต่างกัน 158,962,555,217,826,360,000 ค่า (เกือบ 159 ควินทิลเลียนหรือประมาณ 67 บิต ) ^{[ 34 ]}

• เลือกโรเตอร์ 3 ตัวจากชุดโรเตอร์ 5 ตัว = 5 x 4 x 3 = 60
• 26 ตำแหน่งต่อโรเตอร์ = 26 x 26 x 26 = 17,576
• แผงปลั๊ก = 26! / ( 6! x 10! x 2^10) = 150,738,274,937,250
• คูณแต่ละค่าข้างต้น = 158,962,555,217,826,360,000

ผู้ใช้งานเครื่องเข้ารหัส Enigma ชาวเยอรมันจะได้รับข้อความต้นฉบับเพื่อเข้ารหัส หลังจากตั้งค่าเครื่องแล้ว เขาจะพิมพ์ข้อความลงบนแป้นพิมพ์ Enigma สำหรับแต่ละตัวอักษรที่กด ไฟดวงหนึ่งจะสว่างขึ้นเพื่อแสดงตัวอักษรที่แตกต่างกันตาม การแทนที่ แบบสุ่มเทียมที่กำหนดโดยเส้นทางไฟฟ้าภายในเครื่อง ตัวอักษรที่แสดงโดยไฟจะถูกบันทึก โดยปกติแล้วโดยผู้ใช้งานคนที่สอง เป็น ตัวอักษรของข้อความ ที่เข้ารหัสการกดปุ่มยังทำให้โรเตอร์หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นเคลื่อนที่ ดังนั้นการกดปุ่มครั้งต่อไปจะใช้เส้นทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน และด้วยเหตุนี้การแทนที่ที่แตกต่างกันจะเกิดขึ้นแม้ว่าจะป้อนตัวอักษรต้นฉบับเดิมอีกครั้งก็ตาม สำหรับการกดปุ่มแต่ละครั้ง จะมีการหมุนของโรเตอร์อย่างน้อยด้านขวา และในบางครั้งอาจหมุนอีกสองตัว ทำให้มี การใช้ ตัวอักษรทดแทน ที่แตกต่างกัน สำหรับทุกตัวอักษรในข้อความ กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนกว่าข้อความจะเสร็จสมบูรณ์ ข้อความที่เข้ารหัสที่บันทึกโดยผู้ใช้งานคนที่สองจะถูกส่ง โดยปกติแล้วทางวิทยุในรหัสมอร์สไปยังผู้ใช้งานเครื่อง Enigma อีกเครื่องหนึ่ง ผู้ปฏิบัติงานจะพิมพ์ข้อความที่เข้ารหัส และตราบใดที่การตั้งค่าทั้งหมดของเครื่องถอดรหัสเหมือนกับการตั้งค่าของเครื่องเข้ารหัส การแทนที่แบบย้อนกลับก็จะเกิดขึ้นทุกครั้งที่กดปุ่ม และข้อความต้นฉบับก็จะปรากฏออกมา

ในการใช้งาน เครื่องเข้ารหัส Enigma จำเป็นต้องมีรายการการตั้งค่าปุ่มประจำวันและเอกสารประกอบเพิ่มเติม ในทางปฏิบัติของกองทัพเยอรมัน การสื่อสารถูกแบ่งออกเป็นเครือข่ายแยกต่างหาก โดยแต่ละเครือข่ายใช้การตั้งค่าที่แตกต่างกัน เครือข่ายการสื่อสารเหล่านี้เรียกว่า"ปุ่ม"ที่Bletchley Parkและได้รับการกำหนดชื่อรหัสเช่นRed , ChaffinchและSharkแต่ละหน่วยที่ปฏิบัติการในเครือข่ายจะได้รับรายการการตั้งค่าเดียวกันสำหรับเครื่อง Enigma ของตน ซึ่งใช้ได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ขั้นตอนการใช้งาน Enigma ของกองทัพเรือเยอรมันนั้นซับซ้อนและปลอดภัยกว่าของเหล่าทัพอื่น ๆ และใช้สมุดรหัส เสริม สมุดรหัสของกองทัพเรือพิมพ์ด้วยหมึกสีแดงที่ละลายน้ำได้บนกระดาษสีชมพู เพื่อให้สามารถทำลายได้ง่ายหากตกอยู่ในอันตรายหรือหากเรือจม

การตั้งค่าของเครื่อง Enigma ( หรือรหัสเข้ารหัสในศัพท์สมัยใหม่; Schlüsselในภาษาเยอรมัน) จะระบุรายละเอียดทุกส่วนที่ผู้ใช้งานสามารถปรับได้ของเครื่อง:

• ลำดับการติดตั้งล้อ ( Walzenlage ) – การเลือกจานเบรกและลำดับการติดตั้ง
• การตั้งค่าวงแหวน ( Ringstellung ) – ตำแหน่งของวงแหวนตัวอักษรแต่ละวงเมื่อเทียบกับการเดินสายโรเตอร์
• การเชื่อมต่อปลั๊ก ( Steckerverbindungen ) – คู่ตัวอักษรในแผงปลั๊กที่เชื่อมต่อกัน
• ในเวอร์ชันหลังๆ จะมีการเดินสายไฟของแผ่นสะท้อนแสงแบบปรับเปลี่ยนได้
• ตำแหน่งเริ่มต้นของใบพัด ( Grundstellung ) – ซึ่งผู้ปฏิบัติงานเป็นผู้เลือก ควรแตกต่างกันสำหรับแต่ละข้อความ

เพื่อให้ข้อความถูกเข้ารหัสและถอดรหัสได้อย่างถูกต้อง ทั้งผู้ส่งและผู้รับต้องตั้งค่าเครื่อง Enigma ของตนในลักษณะเดียวกัน การเลือกและการเรียงลำดับของโรเตอร์ ตำแหน่งวงแหวน การเชื่อมต่อแผงเสียบ และตำแหน่งเริ่มต้นของโรเตอร์ต้องเหมือนกันทุกประการ ยกเว้นตำแหน่งเริ่มต้น การตั้งค่าเหล่านี้จะถูกกำหนดไว้ล่วงหน้า แจกจ่ายในรายการคีย์ และเปลี่ยนแปลงทุกวัน ตัวอย่างเช่น การตั้งค่าสำหรับวันที่ 18 ของเดือนในรายการคีย์ Enigma หมายเลข 649 ของกองทัพอากาศเยอรมัน (ดูภาพ) มีดังนี้:

• ลำดับล้อ: IV, II, V
• ขนาดแหวน: 15, 23, 26
• การเชื่อมต่อแผงปลั๊กไฟ: EJ OY IV AQ KW FX MT PS LU BD
• การเดินสายสะท้อนแสงแบบปรับเปลี่ยนได้: IU AS DV GL FT OX EZ CH MR KN BQ PW
• กลุ่มตัวชี้วัด: lsa zbw vcj rxn

เครื่องเข้ารหัส Enigma ถูกออกแบบมาให้มีความปลอดภัยแม้ว่าฝ่ายตรงข้ามจะทราบการเดินสายของโรเตอร์ก็ตาม อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติแล้วมีการใช้ความพยายามอย่างมากในการปกป้องการกำหนดค่าการเดินสาย หากการเดินสายเป็นความลับ จำนวนการกำหนดค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดได้รับการคำนวณไว้ประมาณ3 × 10 ¹¹⁴ (ประมาณ 380 บิต) เมื่อพิจารณาข้อจำกัดด้านการเดินสายและการทำงานอื่นๆ ที่ทราบแล้ว จะลดลงเหลือประมาณ10 ²³ (76 บิต) ^{[ 36 ]}เนื่องจากมีความเป็นไปได้จำนวนมาก ผู้ใช้ Enigma จึงมั่นใจในความปลอดภัยของมัน ในขณะนั้น เป็นไปไม่ได้เลยที่ฝ่ายตรงข้ามจะเริ่มต้น โจมตีแบบ brute -force

กุญแจส่วนใหญ่จะถูกเก็บให้คงที่ในช่วงเวลาที่กำหนด โดยทั่วไปคือหนึ่งวัน มีการใช้ตำแหน่งโรเตอร์เริ่มต้นที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละข้อความ ซึ่งเป็นแนวคิดที่คล้ายกับเวกเตอร์เริ่มต้นในการเข้ารหัสลับสมัยใหม่ เหตุผลก็คือการเข้ารหัสข้อความจำนวนมากด้วยการตั้งค่าที่เหมือนกันหรือเกือบเหมือนกัน (ซึ่งในทางวิเคราะห์การเข้ารหัสเรียกว่าเป็นการเข้ารหัสเชิงลึก ) จะทำให้สามารถโจมตีโดยใช้กระบวนการทางสถิติ เช่นดัชนีความบังเอิญของฟรีดแมนได้ [ ^{37 ] ตำแหน่ง}เริ่มต้นสำหรับโรเตอร์จะถูกส่งไปก่อนข้อความที่เข้ารหัส โดยปกติหลังจากที่เข้ารหัสแล้ว วิธีการที่ใช้เรียกว่ากระบวนการตัวบ่งชี้จุดอ่อนในการออกแบบและความไม่รอบคอบของผู้ปฏิบัติงานในกระบวนการตัวบ่งชี้เหล่านี้เป็นสองจุดอ่อนหลักที่ทำให้สามารถถอดรหัส Enigma ได้

หนึ่งในขั้นตอนการระบุตัวบ่งชี้ ที่เก่าแก่ที่สุด สำหรับเครื่อง Enigma นั้นมีข้อบกพร่องทางด้านการเข้ารหัส และทำให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการถอดรหัสชาวโปแลนด์สามารถถอดรหัสเครื่อง Enigma แบบเสียบปลั๊กได้เป็นครั้งแรก ขั้นตอนดังกล่าวกำหนดให้ผู้ใช้งานตั้งค่าเครื่องตามการตั้งค่าลับที่ผู้ใช้งานทุกคนในเครือข่ายใช้ร่วมกัน การตั้งค่าเหล่านั้นรวมถึงตำแหน่งเริ่มต้นสำหรับโรเตอร์ ( Grundstellung ) เช่นAOHผู้ใช้งานหมุนโรเตอร์จนกระทั่ง มองเห็น AOHผ่านช่องหน้าต่างของโรเตอร์ ณ จุดนั้น ผู้ใช้งานจะเลือกตำแหน่งเริ่มต้นที่กำหนดเองสำหรับข้อความที่จะส่ง ผู้ใช้งานอาจเลือกEINและนั่นจะกลายเป็นการตั้งค่าข้อความสำหรับการเข้ารหัสในครั้งนั้น จากนั้นผู้ใช้งานจะพิมพ์EINลงในเครื่องสองครั้ง ซึ่งจะสร้างตัวบ่งชี้ที่เข้ารหัสแล้ว เช่นXHTLOA จากนั้น จึงส่งข้อความนี้ออกไป ณ จุดนั้น ผู้ใช้งานจะหมุนโรเตอร์ไปยังการตั้งค่าข้อความของตน ในตัวอย่างนี้ EINแล้วจึงพิมพ์ข้อความต้นฉบับ

ที่ฝั่งผู้รับ ผู้ปฏิบัติงานจะตั้งค่าเครื่องเป็นค่าเริ่มต้น ( AOH ) และพิมพ์ตัวอักษรหกตัวแรกของข้อความ ( XHTLOA ) ในตัวอย่างนี้EINEINปรากฏบนหลอดไฟ ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานจะทราบการตั้งค่าข้อความที่ผู้ส่งใช้ในการเข้ารหัสข้อความนี้ ผู้รับจะตั้งค่าโรเตอร์ของตนเป็นEINพิมพ์ข้อความที่เข้ารหัสที่เหลือ และรับข้อความที่ถอดรหัสแล้ว

แผนการระบุตัวบ่งชี้นี้มีจุดอ่อนสองประการ ประการแรก การใช้ตำแหน่งเริ่มต้นทั่วโลก ( Grundstellung ) หมายความว่าคีย์ข้อความทั้งหมดใช้การแทนที่โพลีอัลฟาเบติกเดียวกัน ในขั้นตอนการระบุตัวบ่งชี้ในภายหลัง ผู้ปฏิบัติงานจะเลือกตำแหน่งเริ่มต้นของตนเองเพื่อเข้ารหัสตัวบ่งชี้และส่งตำแหน่งเริ่มต้นนั้นในรูปแบบที่เปิดเผย ปัญหาประการที่สองคือการทำซ้ำตัวบ่งชี้ ซึ่งเป็นข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรง การตั้งค่าข้อความถูกเข้ารหัสสองครั้ง ส่งผลให้มีความสัมพันธ์ระหว่างอักขระตัวแรกกับตัวที่สี่ ตัวที่สองกับตัวที่ห้า และตัวที่สามกับตัวที่หก ข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยเหล่านี้ทำให้สำนักงานรหัสลับของโปแลนด์สามารถเจาะระบบ Enigma ก่อนสงครามได้ตั้งแต่ปี 1932 ขั้นตอนการระบุตัวบ่งชี้ในยุคแรกได้รับการอธิบายในภายหลังโดยนักวิเคราะห์รหัสชาวเยอรมันว่าเป็น "เทคนิคตัวบ่งชี้ที่ผิดพลาด" ^{[ 38 ]}

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง สมุดรหัสถูกใช้ในแต่ละวันเพื่อตั้งค่าโรเตอร์ การตั้งค่าวงแหวน และแผงปลั๊ก สำหรับแต่ละข้อความ ผู้ปฏิบัติงานจะเลือกตำแหน่งเริ่มต้นแบบสุ่ม สมมติว่าเป็นWZAและรหัสข้อความแบบสุ่ม อาจจะเป็นSXTเขาย้ายโรเตอร์ไปยัง ตำแหน่งเริ่มต้น WZAและเข้ารหัสรหัสข้อความSXTสมมติว่าผลลัพธ์คือUHLจากนั้นเขาตั้งค่ารหัสข้อความSXTเป็นตำแหน่งเริ่มต้นและเข้ารหัสข้อความ ต่อมา เขาส่งตำแหน่งเริ่มต้นWZAรหัสข้อความที่เข้ารหัสUHLและข้อความที่เข้ารหัส ผู้รับตั้งค่าตำแหน่งเริ่มต้นตามไตรแกรมแรกWZAและถอดรหัสไตรแกรมที่สองUHLเพื่อให้ได้ การตั้งค่าข้อความ SXTต่อมา เขาใช้ การตั้งค่าข้อความ SXT นี้ เป็นตำแหน่งเริ่มต้นเพื่อถอดรหัสข้อความ ด้วยวิธีนี้ การตั้งค่าภาคพื้นดินแต่ละครั้งจะแตกต่างกัน และขั้นตอนใหม่นี้หลีกเลี่ยงช่องโหว่ด้านความปลอดภัยของการตั้งค่าข้อความที่เข้ารหัสซ้ำสองครั้ง^{[ 39 ]}

ขั้นตอนดังกล่าวใช้โดยกองทัพบกและกองทัพอากาศเท่านั้นขั้นตอนการส่งข้อความด้วยเครื่อง Enigma ของกองทัพเรือ นั้นซับซ้อนและละเอียดกว่ามาก ก่อนการเข้ารหัส ข้อความจะถูกเข้ารหัสโดยใช้ สมุดรหัสKurzsignalheft สมุดรหัส Kurzsignalheftมีตารางสำหรับแปลงประโยคเป็นกลุ่มตัวอักษร 4 ตัว มีตัวเลือกมากมาย เช่น เรื่องโลจิสติกส์ เช่น การเติมเชื้อเพลิงและการนัดพบกับเรือเสบียง ตำแหน่งและรายการพิกัด ชื่อท่าเรือ ประเทศ อาวุธ สภาพอากาศ ตำแหน่งและเรือของศัตรู ตารางวันที่และเวลา สมุดรหัสอีกเล่มหนึ่งมีKenngruppenและSpruchschlüssel : รหัสระบุและรหัสข้อความ^{[ 40 ]}

เครื่องเข้ารหัส Enigma ของกองทัพใช้เพียงตัวอักษรภาษาอังกฤษ 26 ตัวเท่านั้น เครื่องหมายวรรคตอนถูกแทนที่ด้วยการผสมตัวอักษรที่หายาก ช่องว่างจะถูกละเว้นหรือแทนที่ด้วยตัว X ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้เป็นจุดจบประโยค

เครื่องหมายวรรคตอนบางอย่างแตกต่างกันในกองทัพส่วนอื่นๆ กองทัพเยอรมัน (Wehrmacht)ใช้ ZZ แทนเครื่องหมายจุลภาค และใช้ FRAGE หรือ FRAQ แทนเครื่องหมายคำถาม

กองทัพเรือเยอรมัน (Kriegsmarine)เปลี่ยนเครื่องหมายจุลภาคเป็น Y และเครื่องหมายคำถามเป็น UD ส่วนคำที่ประกอบด้วย CH เช่น " Acht " (แปด) หรือ " Richtung " (ทิศทาง) ถูกแทนที่ด้วย Q (AQT, RIQTUNG) และเลขศูนย์สอง สาม และสี่ตัวถูกแทนที่ด้วย CENTA, MILLE และ MYRIA

กองทัพบกและกองทัพอากาศส่งข้อความโดยแบ่งเป็นกลุ่มละห้าตัวอักษร และนับจำนวนตัวอักษร

กองทัพเรือเยอรมัน (Kriegsmarine)ใช้กลุ่มตัวอักษร 4 ตัว และนับจำนวนกลุ่มเหล่านั้น

ชื่อหรือคำที่ใช้บ่อยจะถูกเปลี่ยนแปลงให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ คำเช่นMinensuchboot (เรือกวาดทุ่นระเบิด) สามารถเขียนได้เป็น MINENSUCHBOOT, MINBOOT หรือ MMMBOOT เพื่อให้การวิเคราะห์รหัสทำได้ยากขึ้น ข้อความจึงถูกจำกัดไว้ที่ 250 ตัวอักษร ข้อความที่ยาวกว่านั้นจะถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วน โดยแต่ละส่วนจะใช้รหัสข้อความที่แตกต่างกัน^{[ 41 ] [ 42 ]}

การแทนที่ตัวอักษรโดยเครื่อง Enigma โดยรวมสามารถแสดงได้ในรูปของสตริงตัวอักษร โดยแต่ละตำแหน่งจะถูกแทนที่ด้วยตัวอักษรที่จะมาแทนที่ตัวอักษรในตำแหน่งที่สอดคล้องกันในลำดับตัวอักษร ตัวอย่างเช่น การกำหนดค่าเครื่องที่เข้ารหัส A เป็น L, B เป็น U, C เป็น S, ... และ Z เป็น J สามารถแสดงได้อย่างกระชับดังนี้

LUSHQOXDMZNAIKFREPCYBWVGTJ 

และการเข้ารหัสอักขระเฉพาะตัวหนึ่งด้วยรูปแบบนั้น สามารถแสดงได้โดยการเน้นอักขระที่เข้ารหัสไว้ ดังเช่นในภาพ

D > LUS(H)QOXDMZNAIKFREPCYBWVGTJ 

เนื่องจากการทำงานของเครื่อง Enigma ในการเข้ารหัสข้อความนั้นเป็นชุดของการกำหนดค่าดังกล่าว โดยแต่ละการกำหนดค่าจะเชื่อมโยงกับอักขระตัวเดียวที่ถูกเข้ารหัส ลำดับของการแสดงแทนดังกล่าวจึงสามารถใช้เพื่อแสดงการทำงานของเครื่องในขณะที่เข้ารหัสข้อความได้ ตัวอย่างเช่น กระบวนการเข้ารหัสประโยคแรกของเนื้อหาหลักของ "ข้อความ Dönitz" ที่มีชื่อเสียง^{[ 43 ]}เป็น

RBBF PMHP HGCZ XTDY GAHG UFXG EWKB LKGJ 

สามารถแสดงได้ดังนี้

0001 F > KGWNT(R)BLQPAHYDVJIFXEZOCSMU CDTK 25 15 16 26 0002 O > UORYTQSLWXZHNM(B)VFCGEAPIJDK CDTL 25 15 16 01 0003 L > HLNRSKJAMGF(B)ICUQPDEYOZXWTV CDTM 25 15 16 02 0004 G > KPTXIG(F)MESAUHYQBOVJCLRZDNW CDUN 25 15 17 03 0005 E > XDYB(P)WOSMUZRIQGENLHVJTFACK CDUO 25 15 17 04 0006 N > DLIAJUOVCEXBN(M)GQPWZYFHRKTS CDUP 25 15 17 05 0007 D > LUS(H)QOXDMZNAIKFREPCYBWVGTJ CDUQ 25 15 17 06 0008 E > JKGO(P)TCIHABRNMDEYLZFXWVUQS CDUR 25 15 17 07 0009 S > GCBUZRASYXVMLPQNOF(H)WDKTJIE CDUS 25 15 17 08 0010 ฉัน > XPJUOWIY(G)CVRTQEBNLZMDKFAHS CDUT 25 15 17 09 0011 S > DISAUYOMBPNTHKGJRQ(C)LEZXWFV CDUU 25 15 17 10 0012 T > FJLVQAKXNBGCPIRMEOY(Z)WDUHST CDUV 25 15 17 11 0013 S > KTJUQONPZCAMLGFHEW(X)BDYRSVI CDUW 25 15 17 12 0014 O > ZQXUVGFNWRLKPH(T)MBJYODEICSA CDUX 25 15 17 13 0015 F > XJWFR(D)ZSQBLKTVPOIEHMYNCAUG CDUY 25 15 17 14 0016 O > FSKTJARXPECNUL(Y)IZGBDMWVHOQ CDUZ 25 15 17 15 0017 R > CEAKBMRYUVDNFLTXW(G)ZOIJQPHS CDVA 25 15 18 16 0018 T > TLJRVQHGUCXBZYSWFDO(A)IEPKNM CDVB 25 15 18 17 0019 B > Y(H)LPGTEBKWICSVUDRQMFONJZAX CDVC 25 15 18 18 0020 E > KRUL(G)JEWNFADVIPOYBXZCMHSQT CDVD 25 15 18 19 0021 K > RCBPQMVZXY(U)OFSLDEANWKGTIJH CDVE 25 15 18 20 0022 A > (F)CBJQAWTVDYNXLUSEZPHHOIGMKR CDVF 25 15 18 21 0023 N > VFTQSBPORUZWY(X)HGDIECJALNMK CDVG 25 15 18 22 0024 N > JSRHFENDUAZYQ(G)XTMCBPIWVOLK CDVH 25 15 18 23 0025 T > RCBUTXVZJINQPKWMLAY(E)DGOFSH CDVI 25 15 18 24 0026 Z > URFXNCMYLVPIGESKTBOQAJZDH(W) CDVJ 25 15 18 25 0027 U > JIOZFEWMBAUSHPCNRQLV(K)TGYXD CDVK 25 15 18 26 0028 G > ZGVRKO(B)XLNEIWJFUSDQYPCMHTA CDVL 25 15 18 01 0029 E > RMJV(L)YQZKCIEBONUGAWXPDSTFH CDVM 25 15 18 02 0030 B > G(K)QRFEANZPBMLHVJCDUXSOYTWI CDWN 25 15 19 03 0031 E > YMZT(G)VEKQOHPBSJLIUNDRFXWAC CDWO 25 15 19 04 0032 N > PDSBTIUQFNOVW(J)KAHZCEGLMYXR CDWP 25 15 19 05 

โดยตัวอักษรที่ตามหลังแผนผังแต่ละอันคือตัวอักษรที่ปรากฏที่หน้าต่างในขั้นตอนนั้น (ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงสถานะเพียงอย่างเดียวที่ผู้ใช้งานมองเห็นได้) และตัวเลขแสดงตำแหน่งทางกายภาพที่แท้จริงของโรเตอร์แต่ละตัว

การจับคู่ตัวอักษรสำหรับโครงสร้างเครื่องที่กำหนดไว้นั้น เป็นผลมาจากการจับคู่หลายชุดที่ถูกนำไปใช้ในแต่ละรอบของการประมวลผลส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่อง กล่าวคือ การเข้ารหัสตัวอักษรที่ได้จากการใช้การจับคู่ของส่วนประกอบหนึ่งๆ จะทำหน้าที่เป็นข้อมูลป้อนเข้าสำหรับการจับคู่ของส่วนประกอบถัดไป ตัวอย่างเช่น ขั้นตอนที่ 4 ในการเข้ารหัสข้างต้น สามารถขยายเพื่อแสดงแต่ละขั้นตอนเหล่านี้โดยใช้การแสดงการจับคู่แบบเดียวกันและการเน้นตัวอักษรที่เข้ารหัสแล้ว:

G > ABCDEF(G)HIJKLMNOPQRSTUVWXYZ   P EFMQAB(G)UINKXCJORDPZTHWVLYS AE.BF.CM.DQ.HU.JN.LX.PR.SZ.VW   1 OFRJVM(A)ZHQNBXPYKCULGSWETDI N 03 VIII   2 (N)UKCHVSMDGTZQFYEWPIALOXRJB U 17 VI   3 XJMIYVCARQOWH(L)NDSUFKGBEPZT D 15 V   4 QUNGALXEPKZ(Y)RDSOFTVCMBIHWJ C 25 β   R RDOBJNTKVEHMLFCWZAXGYIPS(U)Q c   4 EVTNHQDXWZJFUCPIAMOR(B)SYGLK β   3 H(V)GPWSUMDBTNCOKXJIQZRFLAEY V   2 TZDIPNJESYCUHAVRMXGKB(F)QWOL VI   1 GLQYW(B)TIZDPSFKANJCUXREVMOH VIII   PE(F)MQABGUINKXCJORDPZTHWVLYS AE.BF.CM.DQ.HU.JN.LX.PR.SZ.VW F < KPTXIG(F)MESAUHYQBOVJCLRZDNW 

การเข้ารหัสเริ่มต้นอย่างง่ายๆ ด้วย "การแมป" แรกที่แสดงถึงแป้นพิมพ์ (ซึ่งไม่มีผลใดๆ) ตามด้วยแผงเสียบปลั๊กที่กำหนดค่าเป็น AE.BF.CM.DQ.HU.JN.LX.PR.SZ.VW ซึ่งไม่มีผลต่อ 'G' ตามด้วยโรเตอร์ VIII ในตำแหน่ง 03 ซึ่งแมป G ไปยัง A จากนั้นโรเตอร์ VI ในตำแหน่ง 17 ซึ่งแมป A ไปยัง N, ... และสุดท้ายคือแผงเสียบปลั๊กอีกครั้ง ซึ่งแมป B ไปยัง F ทำให้เกิดการแมปโดยรวมที่ระบุไว้ในขั้นตอนสุดท้าย: G ไปยัง F

โมเดลนี้มีโรเตอร์ 4 ตัว (สายที่ 1 ถึง 4) และตัวสะท้อนแสง (สาย R) ยังทำให้ตัวอักษรผิดเพี้ยน (บิดเบือน) อีกด้วย

เครื่องเข้ารหัส Enigma มีหลายแบบ รุ่นแรกสุดเป็นรุ่นที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ในช่วงต้นทศวรรษ 1920 ต่อมาในช่วงกลางทศวรรษ 1920 กองทัพเยอรมันเริ่มนำ Enigma มาใช้ และได้ทำการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างเพื่อเพิ่มความปลอดภัย หลายประเทศได้นำแบบของ Enigma ไปปรับใช้หรือดัดแปลงสำหรับเครื่องเข้ารหัสของตนเอง

มีการสร้างเครื่อง Enigma ประมาณ 40,000 เครื่อง^{[ 44 ] [ 45 ]}หลังสงครามโลกครั้งที่สองสิ้นสุดลง ฝ่ายสัมพันธมิตรได้ขายเครื่อง Enigma ที่ยึดมาได้ ซึ่งยังคงถือว่าปลอดภัยอย่างกว้างขวาง ให้แก่ประเทศกำลังพัฒนา^{[ 46 ]}

เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2461 ^{[ 47 ]}อาร์เธอร์ เชอร์บิอุสได้ยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับเครื่องเข้ารหัสที่ใช้โรเตอร์^{[ 48 ]}เชอร์บิอุสและอี. ริชาร์ด ริตเตอร์ได้ก่อตั้งบริษัท เชอร์บิอุส แอนด์ ริตเตอร์ พวกเขาได้นำเสนอ แบบของตนต่อ กองทัพเรือเยอรมัน และ กระทรวงการต่างประเทศ แต่ทั้งสองหน่วยงานไม่สนใจ จากนั้น เชอร์บิอุส แอนด์ ริตเตอร์ จึงโอนสิทธิบัตรให้กับ เกวร์กชาฟท์ เซคูริทัส ซึ่งได้ก่อตั้งบริษัทชิฟฟรีเออร์มาสชิเนน อักติเอน-เกเซลชาฟท์ (บริษัทเครื่องเข้ารหัส) เมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม พ.ศ. 2466 โดยเชอร์บิอุสและริตเตอร์เป็นกรรมการบริหาร

บริษัท Chiffriermaschinen AG เริ่มโฆษณาเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์Enigma Handelsmaschineซึ่งจัดแสดงในงานประชุมสหภาพไปรษณีย์ระหว่างประเทศในปี 1924 เครื่องนี้มีขนาดใหญ่และหนัก โดยรวมเอาเครื่องพิมพ์ดีด ไว้ด้วย มีขนาด 65×45×38 เซนติเมตร และหนักประมาณ 50 กิโลกรัม (110 ปอนด์)

นี่ก็เป็นอีกรุ่นหนึ่งที่มีเครื่องพิมพ์ดีด มีปัญหาหลายอย่างเกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ และโครงสร้างก็ไม่มั่นคงจนกระทั่งปี 1926 เครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่นแรกทั้งสองรุ่นไม่มีตัวสะท้อนแสง และต้องสลับระหว่างการเข้ารหัสและการถอดรหัส

ตัวสะท้อนแสงที่เสนอแนะโดย Willi Korn เพื่อนร่วมงานของ Scherbius ^{[ 30 ]}ได้รับการแนะนำในเวอร์ชันหลอดไฟเรืองแสง

เครื่องนี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ เอนิกมา ทางทหาร มันมีโรเตอร์สองตัวและตัวสะท้อนแสงที่หมุนได้ด้วยมือ ไม่มีเครื่องพิมพ์ดีด และใช้หลอดไฟเรืองแสงสำหรับการส่งออกข้อมูล การทำงานค่อนข้างแตกต่างจากรุ่นต่อมา ก่อนที่จะกดปุ่มถัดไป ผู้ใช้งานต้องกดปุ่มเพื่อเลื่อนโรเตอร์ด้านขวาไปหนึ่งขั้น

เครื่อง Enigma รุ่น Bเปิดตัวในช่วงปลายปี 1924 และมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกัน^{[ 49 ]}แม้ว่าจะใช้ชื่อ Enigma เหมือนกัน แต่ทั้งรุ่นAและBก็แตกต่างจากรุ่นต่อมามาก พวกมันแตกต่างกันทั้งขนาดและรูปร่างทางกายภาพ แต่ยังแตกต่างกันในด้านการเข้ารหัสด้วย เนื่องจากไม่มีตัวสะท้อนแสง เครื่อง Enigma รุ่นนี้ถูกเรียกว่า Glowlamp Enigma หรือGlühlampenmaschineเนื่องจากมันสร้างเอาต์พุตบนแผงหลอดไฟแทนที่จะเป็นกระดาษ วิธีการสร้างเอาต์พุตแบบนี้มีความน่าเชื่อถือและคุ้มค่ากว่ามาก ดังนั้นเครื่องนี้จึงมีราคาเพียง 1/8 ของรุ่นก่อนหน้า^{[ 25 ]}

รุ่น Cเป็นรุ่นที่สามของสิ่งที่เรียกว่า "Enigma แบบเรืองแสง" (ต่อจากรุ่น A และ B) และอีกครั้งที่ไม่มีเครื่องพิมพ์ดีด^{[ 25 ]}

เครื่องEnigma Cถูกแทนที่ด้วยEnigma D อย่างรวดเร็ว (ปี 1927) รุ่นนี้ถูกใช้งานอย่างแพร่หลาย โดยมีการจัดส่งไปยังสวีเดน เนเธอร์แลนด์ สหราชอาณาจักร ญี่ปุ่น อิตาลี สเปน สหรัฐอเมริกา และโปแลนด์ ในปี 1927 ฮิวจ์ ฟอสส์ จาก โรงเรียนรหัสและการเข้ารหัสของรัฐบาลอังกฤษสามารถแสดงให้เห็นว่าเครื่อง Enigma เชิงพาณิชย์สามารถถูกถอดรหัสได้ หากมีข้อมูลอ้างอิงที่เหมาะสม^{[ 50 ]}ในไม่ช้า Enigma D ก็จะเป็นผู้บุกเบิกการใช้รูปแบบแป้นพิมพ์มาตรฐานในการคำนวณของเยอรมัน รูปแบบ "QWERTZ" นี้คล้ายคลึงกับ รูปแบบแป้นพิมพ์ QWERTY ของอเมริกา ที่ใช้ในหลายภาษา

ประเทศอื่นๆ ก็ใช้เครื่อง Enigma เช่นกันกองทัพเรืออิตาลีนำเครื่อง Enigma เชิงพาณิชย์มาใช้เป็น "รหัสลับกองทัพเรือ D" ชาวสเปนก็ใช้เครื่อง Enigma เชิงพาณิชย์ในช่วงสงครามกลางเมืองเช่นกัน นักถอดรหัสชาวอังกฤษประสบความสำเร็จในการถอดรหัสเครื่องเหล่านี้ ซึ่งไม่มีแผงเสียบปลั๊ก^{[ 51 ]}หน่วยงานทางการทูตก็ใช้เครื่อง Enigma ด้วยเช่นกัน

นอกจากนี้ยังมีเครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่แบบแปดโรเตอร์ คือEnigma H ซึ่ง Reichswehr เรียกว่าEnigma II ในปี พ.ศ. 2476 สำนักงานถอดรหัสของโปแลนด์ตรวจพบว่ามีการใช้งานเพื่อการสื่อสารทางทหารระดับสูง แต่ก็ถูกถอนออกในไม่ช้า เนื่องจากใช้งานไม่ได้และถูกรบกวนบ่อยครั้ง^{[ 52 ]}

สวิตเซอร์แลนด์ใช้เครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่น KหรือSwiss Kสำหรับการใช้งานทางทหารและการทูต ซึ่งคล้ายคลึงกับEnigma D ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์มาก รหัสของเครื่องนี้ถูกถอดรหัสได้โดยโปแลนด์ ฝรั่งเศส สหราชอาณาจักร และสหรัฐอเมริกา โดยสหรัฐอเมริกาตั้งชื่อรหัสว่า INDIGO ส่วนญี่ปุ่นใช้ เครื่อง Enigma รุ่น Tซึ่งตั้งชื่อรหัสว่าTirpitz

หน่วยงานต่างๆ ของกองทัพเยอรมันใช้เครื่องเข้ารหัส Enigma หลายรุ่น และเปลี่ยนรุ่นบ่อยครั้ง บางครั้งก็ดัดแปลงมาจากหน่วยงานอื่น เครื่องเข้ารหัส Enigma ไม่ค่อยได้ใช้ส่งข้อความเชิงกลยุทธ์ระดับสูง ซึ่งหากไม่เร่งด่วนก็จะส่งโดยผู้ส่งสาร และหากเร่งด่วนก็จะใช้ระบบเข้ารหัสอื่นๆ รวมถึงเครื่องเข้ารหัส Geheimschreiber

กองทัพเรือไรช์เป็นหน่วยงานทางทหารแรกที่นำ Enigma มาใช้ รุ่นนี้มีชื่อว่าFunkschlüssel C ("รหัสวิทยุ C") ซึ่งเริ่มผลิตในปี พ.ศ. 2468 และนำมาใช้งานในปี พ.ศ. 2469 ^{[ 53 ]}

แป้นพิมพ์และแผงไฟประกอบด้วยตัวอักษร 29 ตัว ได้แก่ AZ, Ä, Ö และ Ü ซึ่งเรียงตามลำดับตัวอักษร ต่างจากการเรียงตามลำดับ QWERTZUI ^{[ 54 ]}โรเตอร์มีหน้าสัมผัส 28 จุด โดยตัวอักษรXต่อสายเพื่อข้ามโรเตอร์ที่ไม่ได้เข้ารหัส^{[ 22 ]}เลือกโรเตอร์สามตัวจากชุดห้าตัว^{[ 55 ]}และสามารถใส่แผ่นสะท้อนแสงในตำแหน่งที่แตกต่างกันสี่ตำแหน่ง ได้แก่ α, β, γ และ δ ^{[ 56 ]}เครื่องได้รับการปรับปรุงเล็กน้อยในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2476 ^{[ 57 ]}

ภายในวันที่ 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2461 ^{[ 58 ]}กองทัพเยอรมัน ( Reichswehr ) ได้นำเครื่อง Enigma รุ่นพิเศษของตนเองมาใช้ ซึ่งก็คือEnigma G

หน่วยข่าวกรอง Abwehrใช้เครื่องEnigma G Enigma รุ่นนี้เป็นเครื่องแบบสี่ล้อที่ไม่มีร่อง และมีร่องหลายร่องบนโรเตอร์ รุ่นนี้มีตัวนับที่เพิ่มขึ้นทุกครั้งที่กดปุ่ม จึงเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "เครื่องนับ" หรือZählwerk Enigma

เครื่อง Enigma G ได้รับการดัดแปลงเป็นEnigma Iในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2473 ^{[ 59 ]} Enigma I ยังเป็นที่รู้จักในชื่อWehrmachtหรือ Enigma "Services" และถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยหน่วยงานทางทหารของเยอรมนีและองค์กรของรัฐบาลอื่นๆ (เช่น การรถไฟ^{[ 60 ]} ) ก่อนและระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างEnigma I (รุ่นที่กองทัพเยอรมันใช้ในปี 1930) กับ Enigma รุ่นที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ คือ การเพิ่มแผงเสียบปลั๊กสำหรับสลับคู่ตัวอักษร ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งในการเข้ารหัสอย่างมาก

ความแตกต่างอื่นๆ ได้แก่ การใช้แผ่นสะท้อนแสงแบบคงที่และการย้ายร่องขั้นบันไดจากตัวโรเตอร์ไปยังวงแหวนตัวอักษรที่เคลื่อนที่ได้ เครื่องมีขนาด 28 ซม. × 34 ซม. × 15 ซม. (11.0 นิ้ว × 13.4 นิ้ว × 5.9 นิ้ว) และมีน้ำหนักประมาณ 12 กก. (26 ปอนด์) ^{[ 61 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2478 กองทัพอากาศได้นำเครื่องเข้ารหัส Enigma ของกองทัพบกมาใช้ในการสื่อสาร^{[ 59 ]}

ในปี พ.ศ. 2473 กองทัพไรช์เวห์รได้เสนอแนะให้กองทัพเรือนำเครื่องของตนมาใช้ โดยอ้างถึงข้อดีของการรักษาความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น (ด้วยแผงเสียบปลั๊ก) และการสื่อสารระหว่างหน่วยงานที่ง่ายขึ้น^{[ 62 ]}ในที่สุดกองทัพเรือไรช์มารีนก็ตกลง และในปี พ.ศ. 2477 ^{[ 63 ]}ได้นำเครื่อง Enigma รุ่นของกองทัพบกมาใช้งาน ซึ่งเรียกว่าFunkschlüsselหรือM3ในขณะที่กองทัพบกใช้โรเตอร์เพียงสามตัวในเวลานั้น กองทัพเรือได้ระบุให้เลือกสามตัวจากห้าตัวที่เป็นไปได้^{[ 64 ]}

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2481 กองทัพบกได้จัดหาใบพัดเพิ่มอีกสองใบเพื่อให้สามารถเลือกใบพัดได้สามใบจากชุดห้าใบ^{[ 59 ]}ในปี พ.ศ. 2481 กองทัพเรือได้เพิ่มใบพัดอีกสองใบ และเพิ่มอีกใบในปี พ.ศ. 2482 เพื่อให้สามารถเลือกใบพัดได้สามใบจากชุดแปดใบ^{[ 64 ]}

กองทัพเรือสหรัฐฯ ได้นำเครื่องเข้ารหัส Enigma แบบสี่ใบพัดมาใช้ในการสื่อสารกับเรือดำน้ำเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 1942 โดยเรียกว่าM4 (เครือข่ายนี้รู้จักกันในชื่อTritonหรือSharkในสายตาของฝ่ายสัมพันธมิตร) ใบพัดเสริมถูกติดตั้งในพื้นที่เดิมโดยการแบ่งแผ่นสะท้อนแสงออกเป็นแผ่นสะท้อนแสงบางๆ ผสมกับใบพัดที่สี่ซึ่งบางกว่า

• 
  เครื่องเข้ารหัส Enigma G ที่หน่วยข่าวกรอง Abwehr ใช้ มีใบพัดสี่ใบ ไม่มีแผงเสียบปลั๊ก และมีรอยบากหลายจุดบนใบพัด
• 
  เครื่องเข้ารหัส Enigma-K ที่ผลิตในเยอรมนีซึ่งกองทัพสวิสใช้ มีใบพัดสามใบและแผ่นสะท้อนแสง แต่ไม่มีแผงเสียบปลั๊ก จึงต้องมีการเดินสายใบพัดใหม่และติดตั้งแผงไฟเพิ่มเติมในพื้นที่
• 
  เครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่น T (Tirpitz) เป็นเครื่องเข้ารหัส Enigma รุ่น K ที่ได้รับการดัดแปลงเพื่อใช้ในเชิงพาณิชย์โดยประเทศญี่ปุ่น
• 
  เครื่องเข้ารหัส Enigma ในพิพิธภัณฑ์สงครามจักรวรรดิแห่งสหราชอาณาจักร
• 
  เครื่อง Enigma ถูกใช้งานในรัสเซีย
• 
  เครื่องเข้ารหัส Enigma ในรถวิทยุของเจ้าหน้าที่กองพลยานเกราะที่ 7 เดือนสิงหาคม 1941

ความพยายามในการถอดรหัส Enigma ไม่ได้ถูกเปิดเผยจนกระทั่งปี 1973 นับตั้งแต่นั้นมา ความสนใจในเครื่อง Enigma ก็เพิ่มมากขึ้น เครื่อง Enigma ถูกจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ทั่วโลก และหลายเครื่องอยู่ในมือของนักสะสมส่วนตัวและผู้ที่ชื่นชอบประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์^{[ 65 ]}

พิพิธภัณฑ์เยอรมันในมิวนิกมีทั้งรุ่นทางทหารของเยอรมันแบบสามและสี่โรเตอร์ รวมถึงรุ่นพลเรือนอีกหลายรุ่นพิพิธภัณฑ์สายลับเยอรมันในเบอร์ลินก็จัดแสดงรุ่นทางทหารสองรุ่นเช่นกัน^{[ 66 ]}เครื่อง Enigma ยังจัดแสดงอยู่ที่ศูนย์รหัสแห่งชาติในBletchley Park สำนักงานใหญ่การสื่อสารของรัฐบาลพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ในลอนดอนDiscovery Park of Americaใน เทนเนสซี พิพิธภัณฑ์กองทัพโปแลนด์ในวอร์ซอพิพิธภัณฑ์กองทัพสวีเดน ( Armémuseum ) ในสตอกโฮล์ม พิพิธภัณฑ์ทหารแห่งA Coruñaในสเปน พิพิธภัณฑ์อนุสรณ์สงครามกาชาดนอร์ดแลนด์ในนาร์วิก [ ^{67 ]}นอร์เวย์พิพิธภัณฑ์ปืนใหญ่ วิศวกร และสัญญาณในHämeenlinnaประเทศฟินแลนด์^{[ 68 ]}มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์กใน Lyngby ประเทศเดนมาร์ก ในSkanderborg Bunkerne ที่ Skanderborg ^{ประเทศ}เดนมาร์ก และที่อนุสรณ์สถานสงครามแห่งออสเตรเลียและในห้องโถงของกองอำนวยการสัญญาณแห่งออสเตรเลียทั้งสองแห่งอยู่ในแคนเบอร์ราประเทศออสเตรเลีย สถาบัน Jozef Pilsudski ในลอนดอนได้จัดแสดงเครื่องEnigma สองชั้นหายากของโปแลนด์ที่ประกอบขึ้นในฝรั่งเศสในปี 1940 ^{[ 69 ] [ 70 ]}ในปี 2020 ด้วยการสนับสนุนจากกระทรวงวัฒนธรรมและมรดกแห่งชาติ เครื่องนี้จึงกลายเป็นสมบัติของพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์โปแลนด์^{[ 71 ]}

ในสหรัฐอเมริกา เครื่องเข้ารหัส Enigma สามารถพบได้ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ในเมืองเมาน์เทนวิว รัฐแคลิฟอร์เนียและที่พิพิธภัณฑ์การเข้ารหัสแห่งชาติของสำนักงานความมั่นคงแห่งชาติในฟอร์ตมีดรัฐแมริแลนด์ ซึ่งผู้เข้าชมสามารถลองเข้ารหัสและถอดรหัสข้อความได้ เครื่องเข้ารหัส Enigma สองเครื่องที่ได้มาหลังจากการยึดเรือดำน้ำU-505ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง จัดแสดงอยู่ข้างเรือดำน้ำที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมในชิคาโกรัฐอิลลินอยส์ เครื่องเข้ารหัส Enigma แบบสามโรเตอร์จัดแสดงอยู่ที่ดิสคัฟเวอรีพาร์คออฟอเมริกาในเมืองยูเนียนซิตี รัฐเทนเนสซีส่วนเครื่องเข้ารหัสแบบสี่โรเตอร์จัดแสดงอยู่ในระเบียง ANZUS ของเพนตากอน ชั้นสอง วงแหวน A ระหว่างทางเดินหมายเลข 8 และ 9 เครื่องนี้ยืมมาจากออสเตรเลีย สถาบันการทหารอากาศสหรัฐฯ ในโคโลราโดสปริงส์มีเครื่องเข้ารหัสจัดแสดงอยู่ในแผนกวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ยังมีเครื่องเข้ารหัสอยู่ที่พิพิธภัณฑ์สงครามโลกครั้งที่สองแห่งชาติในนิวออร์ลีนส์ ด้วย พิพิธภัณฑ์สงครามโลกครั้งที่สองนานาชาติใกล้บอสตันมีเครื่อง Enigma จัดแสดงอยู่เจ็ดเครื่อง รวมถึงรุ่น U-boat สี่โรเตอร์ หนึ่งในสามเครื่อง Enigma ที่มีเครื่องพิมพ์ที่ยังคงเหลืออยู่ หนึ่งในเครื่องเข้ารหัสสิบโรเตอร์ที่ยังคงเหลืออยู่ไม่ถึงสิบเครื่อง ตัวอย่างที่ถูกทำลายโดยหน่วยทหารเยอรมันที่กำลังถอยทัพ และเครื่อง Enigma สามโรเตอร์สองเครื่องที่ผู้เข้าชมสามารถใช้งานเพื่อเข้ารหัสและถอดรหัสข้อความได้พิพิธภัณฑ์เทคโนโลยีและศิลปะ Mimmsในรอสเวลล์ รัฐจอร์เจียมีรุ่นสามโรเตอร์ที่มีโรเตอร์เพิ่มเติมอีกสองตัว เครื่องนี้ได้รับการบูรณะอย่างสมบูรณ์ และ CMoA มีเอกสารต้นฉบับสำหรับการซื้อเมื่อวันที่ 7 มีนาคม 1936 โดยกองทัพเยอรมันพิพิธภัณฑ์คอมพิวเตอร์แห่งชาติยังมีเครื่อง Enigma ที่ยังคงเหลืออยู่ในเบล็ตช์ลีย์ ประเทศอังกฤษ^{[ 72 ]} ห้องสมุด มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนยังมีเครื่อง Enigma สองเครื่อง เก็บไว้ในคอลเลกชันพิเศษ^{[ 73 ]} รุ่นเหล่านี้คือ A5005 สามโรเตอร์และ M16681 สี่โรเตอร์^{[ 74 ]}

ในแคนาดา เครื่องเข้ารหัส Enigma-K ของกองทัพสวิสจัดแสดงถาวรอยู่ที่เมืองคาลการี รัฐอัลเบอร์ตา ณ พิพิธภัณฑ์กองทัพเรือแห่งอัลเบอร์ตา ภายในพิพิธภัณฑ์ทหารแห่งคาลการี ส่วนเครื่องเข้ารหัส Enigma แบบสี่โรเตอร์จัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์การสื่อสารและอิเล็กทรอนิกส์ทางทหารณฐานทัพแคนาดา (CFB) คิงส์ตันในเมืองคิงส์ตัน รัฐออนแทรีโอ

บางครั้งเครื่อง Enigma จะถูกขายในการประมูล ราคาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีตั้งแต่ 40,000 ดอลลาร์สหรัฐ^{[ 75 ] [ 76 ]}ถึง 547,500 ดอลลาร์สหรัฐ^{[ 77 ]}ในปี 2017 มีเครื่องจำลองให้เลือกหลายแบบ รวมถึงสำเนาที่สร้างขึ้นใหม่ได้อย่างแม่นยำของรุ่น Naval M4, Enigma ที่ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ (Enigma-E), เครื่องจำลองต่างๆ และแบบจำลองกระดาษและกรรไกร

เครื่องเข้ารหัสลับ Enigma ของ หน่วย Abwehr ที่ หายากหมายเลข G312 ถูกขโมยไปจากพิพิธภัณฑ์ Bletchley Parkเมื่อวันที่ 1 เมษายน 2000 ในเดือนกันยายน ชายคนหนึ่งที่เรียกตัวเองว่า "The Master" ได้ส่งจดหมายเรียกร้องเงิน 25,000 ปอนด์ และขู่ว่าจะทำลายเครื่องหากไม่ได้รับเงินค่าไถ่ ในต้นเดือนตุลาคม 2000 เจ้าหน้าที่ Bletchley Park ประกาศว่าจะจ่ายเงินค่าไถ่ แต่กำหนดเวลาดังกล่าวผ่านไปโดยไม่มีการติดต่อใดๆ จากผู้ขู่กรรโชก หลังจากนั้นไม่นาน เครื่องเข้ารหัสลับดังกล่าวถูกส่งไปให้Jeremy Paxman นักข่าวของ BBC โดยไม่ระบุชื่อผู้ส่ง โดย ขาดโรเตอร์ไปสามชิ้น

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2543 เดนนิส เยตส์ ผู้ค้าของเก่าถูกจับกุมหลังจากโทรศัพท์ไปที่หนังสือพิมพ์ซันเดย์ไทมส์เพื่อจัดการเรื่องการส่งคืนชิ้นส่วนที่หายไป เครื่อง Enigma ถูกส่งคืนไปยัง Bletchley Park หลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2544 เยตส์ถูกตัดสินจำคุก 10 เดือนและรับโทษจำคุก 3 เดือน^{[ 78 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2551 หนังสือพิมพ์รายวันEl País ของสเปน รายงานว่าเครื่อง Enigma จำนวน 28 เครื่องถูกค้นพบโดยบังเอิญในห้องใต้หลังคาของกองบัญชาการกองทัพในกรุงมาดริด เครื่องเข้ารหัสแบบสี่โรเตอร์เชิงพาณิชย์เหล่านี้ช่วยให้ฝ่ายชาตินิยมของฟรังโกได้รับชัยชนะในสงครามกลางเมืองสเปนเพราะถึงแม้ว่านักถอดรหัสชาวอังกฤษAlfred Dilwyn Knoxจะถอดรหัสที่สร้างโดยเครื่อง Enigma ของฟรังโกได้ในปี พ.ศ. 2480 แต่ก็ไม่ได้เปิดเผยให้ฝ่ายรีพับลิกันทราบ ซึ่งทำให้พวกเขาไม่สามารถถอดรหัสได้ รัฐบาลชาตินิยมยังคงใช้เครื่อง Enigma จำนวน 50 เครื่องต่อไปจนถึงทศวรรษ พ.ศ. 2493 เครื่องบางเครื่องได้ถูกนำไปจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ทหารของสเปน^{[ 79 ] [ 80 ]}รวมถึงเครื่องหนึ่งที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (MUNCYT) ในลาโกรูญา และอีกเครื่องหนึ่งที่พิพิธภัณฑ์กองทัพสเปนอีกสองเครื่องถูกมอบให้กับ GCHQ ของอังกฤษ^{[ 81 ]}

กองทัพบัลแกเรียใช้เครื่อง Enigma ที่มี แป้นพิมพ์ ซีริลลิก โดย ^มีเครื่องหนึ่งจัดแสดงอยู่ในพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์การทหารแห่งชาติในโซเฟีย^[ 82 ^]

เมื่อวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2563 นักดำน้ำชาวเยอรมันที่ทำงานในนามของกองทุนสัตว์ป่าโลกได้ค้นพบเครื่อง Enigma ที่ถูกทำลายในอ่าวฟลensburg (ส่วนหนึ่งของทะเลบอลติก ) ซึ่งเชื่อว่ามาจากเรือดำน้ำ U-boat ที่ถูกจม^{[ 83 ]}เครื่อง Enigma นี้จะได้รับการบูรณะและเป็นสมบัติของพิพิธภัณฑ์โบราณคดีแห่งชเลสวิก-โฮลสไตน์^{[ 84 ]}

เครื่อง M4 Enigma ถูกกู้ขึ้นมาในช่วงทศวรรษ 1980 จากเรือกวาดทุ่นระเบิด R15 ของเยอรมัน ซึ่งจมลงนอก ชายฝั่ง อิสเตรียในปี 1945 เครื่องดังกล่าวถูกนำไปจัดแสดงที่สวนประวัติศาสตร์การทหาร Pivkaในสโลวีเนียเมื่อวันที่ 13 เมษายน 2023 ^{[ 85 ]}

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2568 สาขาปารีสของบริษัทประมูลคริสตี้ส์ได้ขายเครื่อง Enigma M4 ที่คาร์ล ดอนิตซ์ ใช้ ให้กับผู้ซื้อที่ไม่ระบุชื่อในราคา 482,600 ยูโร^{[ 86 ]}

เครื่อง Enigma มีอิทธิพลอย่างมากในด้านการออกแบบเครื่องเข้ารหัส โดยได้พัฒนาเครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ อื่นๆ ตามมา เมื่อชาวอังกฤษค้นพบหลักการทำงานของ Enigma พวกเขาก็ได้สร้าง เครื่องเข้ารหัสแบบโรเตอร์ Typexซึ่งชาวเยอรมันเชื่อว่าไม่สามารถถอดรหัสได้^{[ 87 ]} Typex เดิมทีได้มาจากสิทธิบัตรของ Enigma ^{[ 88 ]} Typex ยังมีคุณสมบัติจากคำอธิบายสิทธิบัตรที่ถูกละเว้นจากเครื่อง Enigma จริงๆ อีกด้วย ชาวอังกฤษไม่ได้จ่ายค่าลิขสิทธิ์ใดๆ สำหรับการใช้สิทธิบัตร^{[ 88 ]} ในสหรัฐอเมริกา นักเข้ารหัสWilliam Friedmanได้ออกแบบเครื่องM-325 ^{[ 89 ]}เริ่มต้นในปี 1936 ^{[ 90 ]}ซึ่งมีลักษณะทางตรรกะคล้ายกัน^{[ 91 ]}

เครื่องเข้ารหัสอย่างSIGABA , NEMA , Typex และอื่นๆ ไม่ถือว่าเป็นเครื่องเข้ารหัสที่พัฒนามาจาก Enigma เนื่องจากฟังก์ชันการเข้ารหัสภายในของเครื่องเหล่านี้ไม่ได้เหมือนกันทางคณิตศาสตร์กับการแปลง Enigma

เครื่องโรเตอร์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวที่เรียกว่า Cryptograph ถูกสร้างขึ้นในปี 2002 โดย Tatjana van Vark ซึ่งตั้งอยู่ในเนเธอร์แลนด์ อุปกรณ์นี้ใช้โรเตอร์ 40 จุด ทำให้สามารถใช้ตัวอักษร ตัวเลข และเครื่องหมายวรรคตอนบางส่วนได้ โดยแต่ละโรเตอร์ประกอบด้วยชิ้นส่วน 509 ชิ้น^{[ 92 ]}

• 
  เครื่องถอดรหัส Enigma ของญี่ปุ่น ซึ่งนักถอดรหัสชาวอเมริกันตั้งชื่อรหัสว่า GREEN
• 
  เครื่องโรเตอร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก Enigma ของ Tatjana van Vark
• 
  เครื่องจำลองระบบอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่อง Enigma ซึ่งวางขายที่ร้านขายของที่ระลึกใน Bletchley Park

• อลาสแตร์ เดนนิสตัน
• อาร์ลิงตันฮอลล์
• อาร์เน เบอร์ลิง
• บิวมานอร์ ฮอลล์คฤหาสน์โอ่อ่าที่ใช้เป็นศูนย์ข่าวกรองทางทหารในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
• การวิเคราะห์รหัสลับของเอนิกมา
• เออร์ฮาร์ด แมร์เทนส์ —ผู้สืบสวนด้านความปลอดภัยของเครื่องถอดรหัส Enigma
• เอริช เฟลกีเบล
• ECM Mark II —เครื่องเข้ารหัสที่ชาวอเมริกันใช้ในสงครามโลกครั้งที่สอง
• ฟริตซ์ ทีเลอ
• กิสเบิร์ต ฮาเซนเยเกอร์ —ผู้รับผิดชอบด้านความปลอดภัยของเครื่องเข้ารหัส Enigma
• ห้องปฏิบัติการเครื่องคำนวณกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา
• Typex —เครื่องเข้ารหัสที่อังกฤษใช้ในสงครามโลกครั้งที่สอง โดยอิงตามหลักการของเครื่องเข้ารหัส Enigma ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์

Wikimedia Commons has media related to Enigma machine.

• Gordon Corera, Poland's overlooked Enigma codebreakers, BBC News Magazine, 4 July 2014
• Long-running list of places with Enigma machines on display
• Bletchley Park National Code Centre Home of the British codebreakers during the Second World WarArchived 9 December 2009 at the Wayback Machine
• Enigma machines on the Crypto Museum Web site
• Pictures of a four-rotor naval enigma, including Flash (SWF) views of the machineArchived 24 July 2011 at the Wayback Machine
• Enigma Pictures and Demonstration by NSA Employee at RSA Archived 4 January 2025 at the Wayback Machine
• Kenngruppenheft
• Process of building an Enigma M4 replicaArchived 18 March 2013 at the Wayback Machine
• Breaking German Navy Ciphers