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▲ 图9.3.2 用于产生恺撒密码的字母循环移位盘
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总的来说，密码术在古代的保密通信技术中并不占很重要的地位，也没有对战争的胜负产生决定性影响。因为那时异地通信的主要方式是采用文字书信，只要能够防止有关书信落入敌人手中，文字不加密也不会有大问题。
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然而，自从1844年发明了电报和1901年发明了无线电通信以后，情况开始发生了根本性的变化。由于无线电报能够快速方便地进行远距离收发，它很快成为战争中主要的通信手段。但无线电报是一种广播式通信，任何人，当然包括敌人，都能够接收到发射在天空中的电报信号。于是，为了防止机密泄漏，密码术开始变得至关重要。
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在第一次世界大战中，德、英、法等国都设立了密码局，交战双方的密码专家们开始斗法。争斗中，大家互有胜负：德军截获到俄军的无线电通信，洞悉了其军事部署，结果把拥有优势兵力的俄国人打得大败，战败的俄国不久在国内爆发了十月革命；法国人则数次破译了德军的密码，成功地粉碎了德军攻占巴黎的行动。这场争斗的最后输家还是德国：俄军在德国的一艘巡洋舰上缴获了一本德国海军用的密码手册，并把它交给了盟友英国人，结果德军大量的密码被破译，遭受到严重损失。
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1917年，英国人破译了德国外交部长齐默尔曼发给德国驻墨西哥大使并要求转交给墨西哥总统的一份绝密电报，电报中告知，德国将重新开始“无限制海战”，用潜艇攻击包括美国等中立国在内的海上商运船，并建议墨西哥入侵美国，以阻止美国介入欧洲的战争，并承诺帮助墨西哥从美国手中夺回得克萨斯、新墨西哥和亚利桑那三州。英国人把电报的内容透露给了美国人，美国人因此勃然大怒，于是向德国宣战。第二年，德国被打败，宣布投降，接着签署了《凡尔赛条约》，大战结束。这是第一次世界大战中最成功的一次密码破译。
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虽然密码的应用已经在第一次世界大战中大显身手，但密码学作为一门学科，在当时并没有很大的发展。使用的加密方法与古代相比并没有什么创新，只是增加了一些难度。
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2.“隐谜”密码机
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德国电气工程师谢比乌斯（Arthur Scherbius，1878—1929）在1918年发明的“隐谜”（Enigma）密码机，带来了密码技术的一场革命。
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“隐谜”是世界上第一台电气机械装置的密码机，其形状如同一台打印机（图9.3.3）。
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从图中可以看到，“隐谜”密码机由键盘、字母板、转轮、反射轮和插口板组成。其加密过程如下：
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▲ 图9.3.3 “隐谜”密码机
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（1）设好3个转轮的初始值，并用6根插头电线连好插口板上的6对插口；
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（2）在键盘上打明文，每打一个字母，该字母信号就会通过相应的电线传到插口板；
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（3）在插口板上，如果该字母正好属于6对连接起来的插口中的一对，则互换字母，否则不作互换，通过接线圆环把字母信号传到右面第一转轮上；
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（4）该转轮通过内部电线的连接方式，对输入的字母作替换，然后传到中间一个转轮，同时自己转动一格；
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（5）中间的转轮再对字母作替换，然后传到左边一个转轮，这时如右边转轮正好从25格转到0格，则自己也转动一格，否则不转；
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（6）左边的转轮再对字母作替换，然后传给最左边的反射轮，这时如果中间的转轮正好从25格转到0格，则自己也转动一格，否则不转；
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（7）反射轮也对字母作替换，然后传回给左边转轮，反射轮永远不转动；
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（8）字母信号再从左边转轮、中间转轮、右边转轮和插口板依次传回，每经过一处都要作一次字母替换；
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（9）最后，信号传到字母板上，使相应字母下面的小灯泡闪亮，这就是加密后的字母。
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由于反射轮的作用，使得“隐谜”的解密变得很简单，其过程与加密相同。在设定好了与加密时一样的转轮初始值和插口接线后，在键盘上打入密文，则经过以上步骤后，在字母板上就显出了明文。
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从以上的加密过程可以看到：从明文到密文，一个字母要经过至少7次至多9次的替换，而且对于转轮的不同状态、插口板的不同连接以及套接圆环上不同的字母排列顺序，其替换都是不同的。所以“隐谜”的加密方法比以往任何的加密方法复杂得多。谢比乌斯因而在向德国海军推销自己的产品时，很自信地说，即使敌人拿到了一台“隐谜”机，也破解不了密码；即使他们掌握了“隐谜”机的加密原理并获得了一部分密码，也发现不了密钥（即“隐谜”机的初始设定）。
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“隐谜”机的市场销售并不好。直到后来，德国人意外地从丘吉尔的回忆录中得知，在第一次世界大战中，自己的密码系统早被英国人破译，因此遭受了惨重损失。德军于是开始着手改进自己的密码系统。这时，他们看中了“隐谜”这一革命性的密码装置。1926年，德国海军开始采购“隐谜”机，同时要求对它进行彻底地改装，使得它比商用的“隐谜”机更复杂更安全；2年后，德国陆军也开始使用。1933年，纳粹上台。不久，希特勒撕毁《凡尔赛条约》，开始肆无忌惮地扩充军备，“隐谜”机则成为德军最重要的秘密通信工具。