Bereits im 15. Jahrhundert wurde der Grundstein zur Mechanisierung der Verschlüsselung gelegt. Der Italiener Leon Alberti entwickelte die Chiffrierscheibe, einen Metallring mit einer darin drehbaren Metallscheibe. Auf dem Ring wie auch auf der Scheibe war jeweils das Alphabet eingraviert. Nun konnte der Ring gegen die Scheibe verdreht werden, so z. B. dem äußeren a innen einen H gegenüberlag. Bis zu diesem Punkt bleibt das Verfahren eine einfache Cäsar-Verschlüsselung. Wird nun aber bei jedem Buchstaben eine andere Position der Ring-Scheiben-Kombination gewählt, so handelt es sich um eine Vigenère-Verschlüsselung, welche aber wesentlich einfacher zu handhaben ist. Die Vigenère-Verschlüsselung wurde nur geknackt, weil ihr Schwachpunkt die zyklische Wiederholung des Schlüssels ist. Würde hier ein wesentlich längerer Schlüssel benutzt, dann wäre eine sprunghaft höhere Sicherheit die Folge. Mit dem Einzug der Mechanisierung zu Begin des 20. Jahrhunderts fanden sich auch hier findige Köpfe, die neue und leistungsfähigere Verfahren, welche zudem mehr oder weniger automatisch funktionierten, entwickelten. Der deutsche Erfinder Arthur Scherbius sollte dabei eine entscheidende Rolle spielen. Scherbius ist als Erfinder der Chiffriermaschine "Enigma" in die Geschichte eingegangen.

Seine Erfindung besteht aus einer Vielzahl mechanischer und elektrischer Teile, welche in ihrer Kombination eines der leistungsfähigsten Verschlüselungsverfahren bis dato erreichten. Hauptbestandteil für die Verschlüsselung sind dabei die drehbaren Walzen oder Rotoren. Dabei handelt es sich um Gummischeiben, welche auf einer Seite in die Walze hineinführen, innen kreuz und quer durcheinander verlaufen und dann auf der anderen Seite wieder austreten. Ablaufmäßig betrachtet befand sich vor den Walzen eine Tastatur zur Eingabe der Buchstaben und nach den Walzen ein Lampenfeld, wobei jede Lampe für einen bestimmten Buchstaben stand. Die Walzen standen nun nach einem bestimmten System gegeneinander und wenn ein Buchstabe getippt wurde, leuchtete ein anderer Buchstabe auf. Der Trick war nun, das sich die Walzen nach jedem Buchstaben weiterdrehten, so dass sich die Chiffrierung bei jedem Buchstaben änderte. Die Walzen waren entsprechend der Buchstabenanzahl von 26 Drähten durchzogen und sie drehten sich nach einer Eingabe um ein 26.tel ihres Umfanges weiter. Dadurch wurde selbst eine Folge von gleichen Buchstaben jedesmal anders verschlüsselt. Würde das System nur eine Walze beeinhalten, würde sich nach einem Umlauf dieser Walze der Chiffriercode wiederholen, was das System wesentlich schwächen wird. Scherbius`s umging dies, indem er mehrere Walzen benutzte. Dabei drehte sich die zweite Walze erst dann um eine Position weiter, wenn die erste walze eine volle Umdrehung durchgeführt hat. In der Enigma verwendete Scherbius drei Walzen, wodurch eine wesentliche Vergrößerung der möglichen Schlüssel erreicht wurde. Der Effekt ist der, das bei jedem Buchstaben ein anderes Geheimtextalphabet verwendet wird, was sämtliche bisherigen Methoden der Entschlüsselung wirkungslos macht. Es sind nun 26x26x26 verschiedene Alphabete möglich, bevor sich der Zyklus wiederholt. Also erst nach 17576 Buchstaben trat der gleiche Verschlüsselungsalgorithmus in Kraft wie er bereits beim ersten Buchstaben benutzt wurde. Diese Sicherheit reichte Scherbius aber noch nicht aus, so dass er sich weitere Kniffe einfallen lies. zunächst baute er hinter der letzten Walze einen Reflektor ein, der das elektrische Signalauf anderem Wege durch die Walzen wieder zurückschickte. Damit befand sich sozusagen das Lampenfeld an erster Stelle, gefolgt von der Tastatur, den Walzen und als Abschluss dem Reflektor. Dazu muss erwähnt werden, dass es sozusagen 17576 mögliche Ausgangsstellungen für die Walzen gibt. Nun muss für die Verschlüsselung einer Nachricht aber die Ausgangsstellung der Walzen in irgendeiner Form festgelegt sein, damit der Empfänger diese auch wieder entschlüsseln kann. Es genügte also jeweils ein Codebuch für einen Monat, um an jedem Tag mit einem neuen Code verschlüsseln zu können. Natürlich durfte ein solches Buch (wie auch die Enigma selbst) dem Feind nicht in die Hände fallen. Selbst wenn nur eine Enigma ohne Buch erbeutet worden wäre, müsste der Kryptoanalytiker alle 17576 Codes testen, um die Nachricht zu entschlüsseln. Dennoch baute Scherbius zwei weitere Verfeinerungen ein. Zum einen konnten die drei Walzen untereinander getauscht werden, was die Anzahl der möglichen Verschlüsselungen um den Faktor sechs erhöhte. Zum anderen wurde ein Steckerbrett zwischen Tastatur und der ersten Walze angebracht, was es dem Bediener ermöglichte, gezielt Buchstaben zu vertauschen. Es waren sechs Kabel angebracht, so das also sechs Buchstabenpaare vertauscht werden konnten.

Die Zahl der möglichen Kodierungen ist beachtlich. Sie errechnet sich aus der Multiplikation aller hier genannten Fakten: 17576 Walzenstellungen x 6 verschiedene Walzenlagen x 100.391.791.500 Varianten des Buchstabentausches mittels des Steckerbrettes ergibt grob gesagt 1,0 x 10hoch16 Möglichkeiten. Ohne ein entsprechendes Codebuch ist oder besser gesagt war diese Codierung nicht zu brechen.

An der Enigma existierten noch weitere die Zahl der Codierung erhöhende Rafinessen, welche aber zu einem wesentlich geringeren Teil in die Gesamtzahl eingingen. Aus diesem Grund möchte ich hier nicht weiter darauf eingehen.