# Machine de chiffrement à rotors > Des disques câblés qui changent l’alphabet à chaque lettre - Date: 1915 - Époque: Âge électrique - Domaine: [Écrit & communication](https://lastcodex.org/fr/domains/communication/) - Palier: V (Âge électrique) - Difficulté: 4/5 - URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/rotor-cipher-machine/ La machine de chiffrement à rotors chiffre chaque lettre en faisant passer un courant électrique à travers des disques câblés, les rotors, qui tournent après chaque frappe : l’alphabet de substitution change d’une lettre à l’autre. Deux officiers de la marine néerlandaise en ont fait construire une aux Indes néerlandaises en 1915 ; l’Enigma allemande est sa descendante la plus connue. ![Machine de chiffrement à rotors · Des disques câblés qui changent l’alphabet à chaque lettre](https://lastcodex.org/_astro/plate.akpEA2tu_Z29KGqY.webp) ## Légende 1. Clavier 2. Tableau de connexions et ses câbles 3. Roue d’entrée fixe 4. Rotors câblés 5. Réflecteur 6. Tableau de lampes ## Ce que c'est Une machine de chiffrement à rotors est un appareil électromécanique de chiffrement par substitution. Quand on enfonce une touche, une série de disques câblés, les rotors, tourne d’abord d’un cran. Un courant part ensuite du clavier, traverse les rotors et allume une lampe ou imprime une lettre : la lettre chiffrée. Comme les rotors bougent de nouveau avant chaque lettre, chaque frappe emprunte un autre chemin et utilise un autre alphabet. Un message de mille lettres peut ainsi être chiffré avec des centaines d’alphabets différents sans que l’opérateur fasse autre chose que taper. Les machines des années 1930 les plus connues aujourd’hui, comme l’Enigma allemande, se présentaient comme une caisse de bois contenant une pile, un clavier de 26 touches et un tableau de 26 lampes. Derrière les lampes, trois rotors étaient montés côte à côte sur un même axe, entre une roue d’entrée fixe et un réflecteur fixe. Les versions militaires ajoutaient à l’avant un tableau de connexions. L’opérateur tapait le message, on notait une à une les lettres qui s’allumaient, et le texte chiffré partait par [radio](/fr/inventions/radio/). ## Comment ça marche ![Un rotor de machine à chiffrer dont une partie du pourtour est découpée : disque noir portant 26 broches de laiton à ressort sur une face et 26 contacts plats de laiton sur l’autre, des fils isolés à l’intérieur reliant chaque broche à un contact placé sous un autre angle, et sur un côté une molette crantée et une bague à encoche](https://lastcodex.org/_astro/v1.C26hUfTQ_Z123BKW.webp) _Chaque fil à l’intérieur du rotor relie un contact d’une face à un contact situé à une autre position sur l’autre face._ Un rotor est un disque de matière isolante portant 26 contacts régulièrement espacés sur chaque face. À l’intérieur, chaque contact d’une face est relié par un fil à un contact de l’autre face, dans un ordre mélangé. Un courant qui entre à la position du A peut ressortir à celle du R, celui qui entre au B ressortir au F, et ainsi de suite. À lui seul, un rotor est un alphabet mélangé fixe, un peu comme la couronne intérieure d’un [disque de chiffrement](/fr/inventions/cipher-disc/). Le tourner d’un cran déplace tous ses fils d’un contact et donne un autre alphabet. Le rotor de droite avance d’un cran à chaque frappe, avant que le courant ne passe. Dans le montage le plus simple, une encoche sur son bord fait avancer le rotor suivant d’un cran une fois par tour, comme les roues d’un compteur kilométrique. Un seul rotor répète alors sa suite d’alphabets au bout de 26 lettres, deux rotors au bout de 26 × 26 = 676 et trois au bout de 17 576. Les cliquets d’Enigma se comportent un peu autrement : quand le rotor du milieu atteint sa propre encoche, il avance encore à la frappe suivante, en même temps que le rotor de gauche. À cause de ce double pas, l’Enigma à trois rotors se répète au bout de 16 900 lettres. Chaque rotor porte aussi une bague réglable dans 26 positions par rapport à son câblage, ce qui déplace le moment où l’encoche agit. Sur Enigma, le courant sort du dernier rotor et entre dans le réflecteur, un disque fixe qui relie ses contacts deux à deux. Il renvoie le courant à travers les trois rotors par un autre chemin, jusqu’à une lampe. Grâce à ce montage, on déchiffre avec exactement le même réglage que pour chiffrer : taper le texte chiffré redonne le texte clair. Il en résulte aussi qu’aucune lettre ne peut jamais être chiffrée en elle-même, un défaut dont les cryptanalystes britanniques se servaient pour vérifier leurs hypothèses. Le tableau de connexions se trouve entre le clavier et la roue d’entrée. Chaque câble relie deux prises et échange deux lettres, avant l’entrée du courant dans les rotors puis à sa sortie. En temps de guerre, on branchait une dizaine de câbles. La clé du jour fixait les rotors employés et leur ordre, la position de leurs bagues, la position de départ de chaque rotor et les paires reliées. L’expéditeur et le destinataire réglaient leurs machines de la même façon d’après la même feuille de clés. ## Comment faire ![Un modèle en papier : à droite une bande fixe à une colonne de cases, à sa gauche une bande coulissante à deux colonnes de cases tenue par une bande de papier ; un trait de crayon entre dans la colonne de droite sur une rangée, un autre sort de la colonne de gauche plusieurs rangées plus haut](https://lastcodex.org/_astro/v2.BpKMQSlq_dMFi4.webp) _Les rotors déroulés en bandes de papier : faire glisser une bande d’une ligne revient à tourner le rotor d’un cran._ Un modèle en papier montre tout le trajet du courant sans électricité. Chaque rotor devient une bande de papier de 52 lignes de 5 mm, divisée en deux colonnes. Dans la colonne de gauche, écrivez deux fois l’alphabet de A à Z. Dans celle de droite, écrivez un alphabet mélangé, obtenu en tirant 26 lettres d’un gobelet, puis recopiez le même ordre mélangé une seconde fois en dessous. Faites trois bandes, chacune avec son propre ordre mélangé, et marquez sur chacune une ligne qui servira d’encoche. Collez deux bandes fixes de 26 lignes sur une feuille de carton, l’une au bord droit, l’autre au bord gauche, en laissant entre elles la place des trois bandes coulissantes. Écrivez A à Z sur la bande de droite : elle représente à la fois le clavier et les lampes. La bande de gauche est le réflecteur : écrivez-y A à Z et, à côté de chaque lettre, sa partenaire dans 13 paires tirées au hasard, par exemple A avec Q et Q avec A. Tenez les bandes coulissantes par des passants de papier pour qu’elles glissent de haut en bas, et tracez un trait au-dessus et au-dessous des bandes fixes pour délimiter la fenêtre de 26 lignes. Pour chiffrer une lettre, faites d’abord monter d’une ligne la bande du rotor de droite. Trouvez la lettre sur la bande du clavier et suivez sa ligne vers la gauche jusqu’à la colonne de droite de la première bande. Lisez la lettre qui s’y trouve, cherchez la même lettre dans la colonne de gauche de cette bande, à l’intérieur de la fenêtre, et suivez cette nouvelle ligne vers la gauche jusqu’à la bande suivante. Répétez à travers les trois bandes jusqu’au réflecteur, passez à la ligne de la lettre partenaire et revenez vers la droite de la même manière, en lisant cette fois la lettre de la colonne de gauche, en la cherchant dans la colonne de droite et en repartant de cette ligne. La ligne où vous arrivez sur la bande du clavier donne la lettre chiffrée. Quand la ligne d’encoche d’une bande passe le trait du haut, faites aussi monter d’une ligne la bande suivante, et quand une bande est montée de 26 lignes, ramenez-la à sa première position. Réglez un modèle identique sur les mêmes lignes de départ et le texte chiffré redevient clair. Coupez les bandes aux ciseaux, ou au cutter sur une planche, la lame s’éloignant des doigts. ## Histoire et évolution La plus ancienne machine à rotors dont la construction est attestée est l’œuvre de deux lieutenants de vaisseau néerlandais, Theo van Hengel et Rudolf Spengler, au département de la Marine des Indes néerlandaises. Ils commencèrent au début de 1915, et au milieu de l’année un second exemplaire fut fabriqué à bord du vaisseau amiral _De Zeven Provinciën_ par l’officier W. K. Maurits. L’historien Karl de Leeuw, qui a reconstitué cette histoire à partir des archives et l’a publiée en 2003, pense que les machines restèrent probablement en service dans l’escadre jusqu’à l’armistice de novembre 1918. En 1919, le ministre de la Marine remercia les deux officiers pour une « machine à écrire chiffrante à roues codées », mais ils ne purent s’entendre avec lui sur la propriété de l’invention et n’obtinrent jamais de brevet. Ni les machines ni leurs plans n’ont été conservés. Edward Hebern aux États-Unis et Arthur Scherbius en Allemagne arrivèrent à la même idée chacun de son côté. Hebern construisit un premier prototype en 1917, et Scherbius demanda un brevet le 23 février 1918. En octobre 1919, Arvid Damm déposa un brevet en Suède et Hugo Koch un autre aux Pays-Bas ; selon de Leeuw, Koch avait probablement eu connaissance du projet néerlandais par son beau-frère, associé du cabinet de brevets que les deux officiers avaient consulté. L’entreprise de Scherbius vendit sa machine aux entreprises sous le nom d’Enigma à partir de 1923. Au milieu des années 1920, Willi Korn, un collègue de Scherbius, ajouta le réflecteur aux modèles à lampes. L’armée allemande adopta la machine à la fin des années 1920 et y ajouta le tableau de connexions. ![Vue de face d'une grande armoire métallique portant trois blocs de tambours ronds, neuf rangées de douze, au-dessus de deux portes lisses](https://lastcodex.org/_astro/v3.Db-qlRhC_v4qKi.webp) _À partir de 1940, des bombes électromécaniques cherchaient les réglages du jour._ À la fin de 1932, le mathématicien polonais Marian Rejewski reconstitua le câblage des rotors de l’Enigma de l’armée, et le Bureau du chiffre polonais construisit des copies de la machine. Les 25 et 26 juillet 1939, cinq semaines avant le début de la guerre, les Polonais présentèrent leurs méthodes et leurs copies aux cryptanalystes français et britanniques à Pyry, près de Varsovie, et promirent une machine à chaque pays. À Bletchley Park, les Britanniques prolongèrent ce travail et, à partir de 1940, des bombes électromécaniques cherchèrent les réglages du jour. La SIGABA américaine, utilisée par l’armée de terre et la marine, faisait avancer ses cinq rotors de chiffrement au moyen de deux autres rangées de cinq rotors, et on ne lui connaît aucun décryptement pendant la guerre. Elle resta en service jusque dans les années 1950, où elle céda la place à de nouvelles machines à rotors. ## Repères clés - Plus ancienne machine dont la construction est attestée: Marine néerlandaise, Indes néerlandaises, 1915 - Contacts sur chaque face d’un rotor: 26 - Longueur du cycle: 26 lettres avec un rotor, 676 avec deux - Câblage des rotors d’Enigma reconstitué: Marian Rejewski, Pologne, 1932 ## Nécessite - [Disque de chiffrement](https://lastcodex.org/fr/inventions/cipher-disc/): Deux alphabets tournants pour changer de clé (v. 1466) - [Machine à écrire](https://lastcodex.org/fr/inventions/typewriter/): Imprimer une lettre à chaque frappe (v. 1808) - [Pile électrique](https://lastcodex.org/fr/inventions/battery/): Du courant tiré de la chimie (1800) - [Tréfilage manuel du fer doux](https://lastcodex.org/fr/inventions/wire-drawing/): Une filière d'acier et une pince allongent le fer en fil (v. 1100) - [Engrenages](https://lastcodex.org/fr/inventions/gear/): Des dents qui échangent vitesse et force (v. 350 av. J.-C.) - [Ampoule à incandescence](https://lastcodex.org/fr/inventions/light-bulb/): Un filament brillant dans le vide (1879) ## Sources - [The Dutch Invention of the Rotor Machine, 1915–1923, Cryptologia 27, no. 1 (2003), pp. 73–94](https://www.cryptomuseum.com/people/leeuw/files/KdL_200301_dutch_inv_rotor_machine.pdf), Karl de Leeuw, Cryptologia (author's copy hosted by Crypto Museum) - [Rotor machines](https://www.cryptomuseum.com/crypto/rotor.htm), Crypto Museum - [History of the Enigma](https://www.cryptomuseum.com/crypto/enigma/hist.htm), Crypto Museum - [Before ENIGMA: Breaking the Hebern Rotor Machine](https://computerhistory.org/blog/before-enigma-breaking-the-hebern-rotor-machine/), Computer History Museum - [The components of the Enigma machine](https://codesandciphers.org.uk/enigma/enigma2.htm), Tony Sale, Codes and Ciphers in the Second World War - [Zygalski sheets: Polish codebreaking and the role of reconstruction in the Top Secret exhibition at the Science Museum](https://journal.sciencemuseum.ac.uk/article/zygalski-sheets/), Science Museum Group Journal - [SIGABA](https://www.cryptomuseum.com/crypto/usa/sigaba/index.htm), Crypto Museum - [Keeper of the Codes (cipher machines restored by Tim Koeth)](https://terp.umd.edu/keeper-of-the-codes), Chris Carroll, Terp Magazine, University of Maryland - [Enigma Variations: An Extended Family of Machines, Cryptologia 22, no. 3 (1998)](https://cryptocellar.org/pubs/enigvar.pdf), David H. Hamer, Geoff Sullivan and Frode Weierud - [Three-ring Enigma cypher machine in oak wood transit case, with original German battery, 1934 (object 1980-1200)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co35752/three-ring-enigma-cypher-machine-in-oak-wood-transit-case), Science Museum Group - [Solving the Enigma: History of the Cryptanalytic Bombe (revised 2006)](https://www.nsa.gov/portals/75/documents/about/cryptologic-heritage/historical-figures-publications/publications/wwii/solving_enigma.pdf), Jennifer Wilcox, Center for Cryptologic History, National Security Agency - [How Enigma works](https://www.cryptomuseum.com/crypto/enigma/working.htm), Crypto Museum - [How the Enigma works](https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/how-enigma-works/), NOVA, WGBH Educational Foundation / PBS Faits vérifiés le 2026-10-18. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/fr/inventions/rotor-cipher-machine/ · © The Last Codex. Textes, planches et figures : CC BY-NC-ND 4.0.