- Enigma คือเครื่องอะไร  มีหลักการการทำงานอย่างไร

ตัวการทำงานของเครื่อง มีคนพยายามสรุปเอาไว้หลายแบบ แต่ก็ต้องใช้เวลาทำความเข้าใจพอควร อธิบายให้กระชับในช่องเดียวแบบนี้ ยากมาก
ถ้าต้องการการทำงานทางเทคนิค ลึกๆ ข้างในเลย

ผมว่าอ่านใน wikipedia ชัดเจนกระชับที่สุดแล้ว
https://en.wikipedia.org/wiki/Enigma_machine
สรุปสั้นที่สุด ไม่กี่ประโยค
เรียกขั้นตอนการกระทำของเครื่องนี้ ว่าเป็นการ "สแครมเบิ้ล" สำหรับเครื่อง Enigma คือการ "ตีหนังสือเดิมให้มั่ว" แต่เนื่องจากไม่ได้มั่วจริง แต่เป็นระบบถอดกลับได้ ก็เลยอาจใช้คำว่า "เรียงตัวหนังสือใหม่ให้ดูสับสน" ให้ตัวอักษรแต่ละตัวที่ในการส่งข้อความกลายเป็นตัวอื่น ก็แบบอเมริกา ที่ใช้อินเดียนแดงมาพูดวิทยุ ใครก็แปลไม่ออก
นี่สลับอักษร ส่งไปในคลื่นวิทยุเคาะใส่รหัสมอร์ส ไปหาเรือรบ ศัตรูดักฟังได้แกะเป็นอักษรได้ ก็แปลไม่ได้ ถูกยำเหมือนสลับมั่วไปหมด เพราะเหมือนอีกภาษาเช่นกัน

^{การทำไข่เจียวแบบฝรั่ง เรียก scrambled egg คล้ายๆ เทไข่ลงไป ตีๆๆๆๆ คนๆๆๆ สัยสนไปหมด ออกมากึ่งไข่เจียวกึ่งไข่ผัด
ยุคปัจจุบัน ในการคุยโทรศัพท์ มีระบบมีการยำเสียง หรือ scramble เสียงให้สลับมั่วไปมาจนคนดักฟัง ฟังไม่ออก เสียงต่างดาว [Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้}




อธิบายยาวๆ หน่อยก็...
ตอนส่ง-รับ ยังก็ด้วยรหัสมอร์สผ่านคลื่นวิทยุ เหมือนการส่งโทรเลขกันปกติ เป็นสากลที่รู้กันทั่วแล้ว แต่ปกติได้ฟังแล้วถอดเป็น A B C D ออกมาได้เลย แต่เจ้านี่ ก่อนส่งมอร์สเจ้า A B C D ผ่าน Enigma มันไม่ใช่ตัวหนังสือข้อความจริงซะแล้ว  

เอาข้อความจริงใส่เครื่องเข้าไป เคาะทีละอักษร => ข้อความที่ส่งแก้อักษรให้งง => เคาะสั้นๆ ยาวๆ รหัสมอร์ส ออกไปวิทยุ => ปลายทาง แปลเป็นอักษรที่ยังงงๆ ไม่เป็นภาษาคน => อักษรใส่เครื่องแก้กลับเรียงออกมา แปลเป็นความหมายได้

ตัวอย่างเอกสาร เมื่อเป็นตัวอักษร
ข้างบน ข้อความปกติ... ข้างล่าง ข้อความที่ถูกยำ ดักคลื่นวิทยุ แกะรหัสมอร์สได้ ก็แปลไม่ออก


ตัวอย่าง แสดงในรูปการทำงานของเครื่องแบบง่ายๆ สมมติแค่ตัวเลขอย่างเดียว
[Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้

อีกอัน แสดงให้เห็นการ scramble มีภาพ GIF
[Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้https://greydanus.github.io/2017/01/07/enigma-rnn/





- แล้วการส่งข้อความไปมาหากัน  มีขั้นตอนแบบไหนถึงทำให้คนที่มีเครื่อง Enigma ที่อยู่คนละฟากได้รับข้อความที่เหมือนกัน
- แล้วทำไมฝั่งพระเอกที่ถึงแม้ได้เครื่อง Enigma ไปแล้วแต่ก็ยังไม่สามารถถอดโค้ดจนต้องสร้างเครื่องจักรขึ้นมาเพราะอะไรเหรอคับ

อันนี้ คือเรื่องเดียวกัน

ล้อหมุน scramble ตัวอักษร ของจริงการมีหลายล้อ คือมีการสลับเรียงถูกใหม่ไปมาหลายครั้ง
แล้วการโยงสายไฟ ทำเป็นขั้วเสียบเปลี่ยนไขว้ได้ ก็ยิ่งทวีคูณ ความซับซ้อน
นี่คือการทำให้แกะออกมายาก เพราะความเป็นไปได้สลับไปมา จำนวนเป็น 158.96 ล้านล้านล้านครั้ง สำหรับรุ่น 3 rotors
[Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้
ที่มาของตัวเลข https://crypto.stackexchange.com/questions/33628/how-many-possible-enigma-machine-settings


ก็การหมุน ให้เปลี่ยนการเข้ารหัส หรือเรียงได้เป็นหลายล้านล้านล้านครั้ง แบบนี้แหละ
มีเครื่อง Enigma ก็ถอดรหัสไม่ได้ ถ้าไม่รู้ว่าจะหมุนตัวรับไปทางไหน สายไฟไหน ไปโผล่ไหน


จาก wikipedia จนท.เยอรมัน ได้รับเป็นตาราง ว่าวันไหน จะตั้งหมุน rotor เป็นอะไร ให้ส่งรหัส-ถอดรหัสตรงกัน ซึ่งฝ่ายอังกฤษไม่มีเอกสารนี้ถึงต้องหาวิธี หาจุดอ่อนการต้งค่าเอง



และที่สุด ใช้ทีมมาแกะกัน แล้วมีนักคณิตศาสตร์อัจฉริยะแบบ Alan Turing กับทีมงาน มาหาวิธีแกะโค้ด ใช้ความน่าจะเป็นมาช่วย ยุคที่ไม่มีคอมพิวเตอร์แบบปัจจุบัน
ถ้าสนใจ รายละเอียด ต้องอ่านเพิ่ม เพราะเป็นเรื่องถอดรหัส ที่ Turing ทำ อ่านที่
https://en.wikipedia.org/wiki/Bombe
http://www.codesandciphers.org.uk/virtualbp/tbombe/tbombe.htm

เครื่องต้นแบบของ Alan Turing ในหนังใช้ชื่อ Christopher แต่ของจริงชื่อ มีรหัสเครื่องว่า Victory และอุปกรณ์เรียก bombe
bombe 1 เครื่อง = Enigma*36 เครื่อง
อาจงงนิด เปรียบเหมือน bombe คือการตั้งชื่อเพิ่งประดิษฐ์ใหม่ ว่า "เรือดำน้ำ" และ Victory คือเหมือนตั้งชื่อเจ้าต้นแบบตัวแรกนี้ "เรือหลวงมัจฉาณุ"
...ที่ในหนังไม่ได้พูดรายละเอียด ที่เห็นนั่นแค่ต้นแบบ อาจทำให้เข้าใจ ว่ามีเครื่องเดียวในโลก ช่วยในการถอดรหัสสื่อสารของเยอรมัน จนตลอดถึงช่วงสงครามยุติ
ข้อมูลคือ ภายหลัง สร้าง bombe อีกเยอะ ไปตาม link ที่บอก wiki มีสรุปจำนวน
พูดกว้างๆ ว่ามีการสร้าง bombe machine ออกมาหลายร้อยเครื่อง และมีหลายรุ่น ทั้งถอด Enigma แบบโรเตอร์ 3 ตัว และ 4 ตัว

ก่อนหน้า คนของทีม Poland สร้างเครื่อง "bomba" http://www.codesandciphers.org.uk/virtualbp/poles/poles.htm
สำหรับถอดรหัสเครื่อง Enigma รุ่นก่อน ที่มีจุดอ่อน แล้วเยอรมันแก้ไขให้ยากขึ้น
ในการประชุมใกล้เมือง Warsaw ทีม Poland ส่งมอบข้อมูล bomba รวมถึงเครื่องที่เลียนแบบ Enigma ให้กับอังกฤษและฝรั่งเศส เอาไปศึกษา และมีคนมาร่วมทีมงานด้วย







เพิ่มเกร็ดเล็กน้อย
ที่มาของชื่อหนัง ที่ Alan Turing แสดง "Imitation Game" เป็นแค่ชื่อแฝง มาจากผลงานเด่น ที่ไม่เกี่ยวกับภารกิจความมั่นคงแห่งชาติและสงครามนี้
แต่เกี่ยวกับ AI ต่างหาก
[Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้<sup>Imitation แปลว่าการล้อเลียน เลียนแบบ
ชื่อเหตุการณ์ในหนังตรงๆ คือการประดิษฐ์เครื่องเลียนแบบฝ่ายตรงข้าม

แต่มีความหมายแฝง ตามที่ Alan Turing ได้รับการยกย่อง ว่าเป็นบิดาด้าน AI (และล่าสุด เพิ่งได้รับการนำรูปไปพิมพ์บนธนบัตรของอังกฤษ ก.ค. ที่ผ่านมา)

การทดสอบความฉลาดเครื่องจักร ไม่ให้คนดูรู้ ด้วยการให้คนกับเครื่องจักรทำงานประมวลผล หรือตอบสนองอย่างใดอย่างหนึ่งเปรียบเทียบกัน โดยให้ ผู้สังเกตุการณ์ ไม่รู้ว่าผลไหน ใครเป็นคนคิดคำนวณ (ทำนองเหมือน ิblind test ปิดตา ให้ทำนาย ให้ชิมโค้ก ชิมเป๊บซี่ แล้วทายยี่ห้อ หรือบอกว่าอะไรอร่อยกว่า จะได้ลดอคติ ไม่เหมือนตอนเห็นฉลากบนขวด)
ถ้าพบว่าผลลัพธ์ที่ได้ จากคน กับเครื่องจักร/คอมพิวเตอร์ ทำการเลียนแบบการคิดการประมวลผลได้เหมือนกัน ผู้สังเกตุการณ์แยกไม่ออก ถือว่าเครื่องจักรนี้ มีความฉลาดแล้ว
เรียกว่า Turing Test https://en.wikipedia.org/wiki/Turing_test
ปัจจุบัน การทดสอบนี้ ใครที่เรียน AI ต้องได้รู้จัก

ปี 1951 paper ที่ Alan Turing ทำออกมา เรื่อง AI คือ "The Imitation Game" โดยไม่เกี่ยวกับการสร้างเครื่อง Bombe นี้หรือภารกิจสงครามโลกนี้แต่อย่างใดเลย (เพราะการทำงานให้ราชการนี้ เป็นภารกิจลับสุดยอด เพิ่งเอามาเปิดเผยภายหลังล่วงเลยมานานมากแล้ว)

ประโยคเริ่มต้น 1. The Imitation Game... I propose to consider the question, "Can machines think? ....."
https://www.csee.umbc.edu/courses/471/papers/turing.pdf</sup>