转轮机（Rotor Machine） 计算机时代之前的最高成就，尤以德军的ENIGMA 为顶峰
转轮机的基本原理 该机器由一系列独立转动的圆柱体组成，每个圆柱体具有26个输入引脚，其内部连线将每个输入连接到一个输出。 如果将每个引脚与一个字母关联起来，则单个圆柱体定义了一个单表替代。
转轮机的基本原理 考虑具有单圆柱体的机器。在每次输入键被按下后，圆柱体旋转一个位置，内部连接被相应地移位了，因而定义了一个不同的单表替代密码。在26次按键后，圆柱体回到初始的位置。因此，我们得到了周期为26的多表替代算法。
转轮机的基本原理 使用多个圆柱体，随着每次击键，输出圆柱体旋转一个引脚位置。输出圆柱体转完一圈，中间圆柱体旋转一个引脚位置。中间圆柱体转完一圈，内圆柱旋转一个引脚位置。其结果是有26*26*26=17576种不同替代字母可供使用。增加第四和第五个转子使得周期分别是456 976和11 881 376个字母。 那样长度的周期阻碍任何实际的基于字母频率的攻击方案。
圆盘、滑尺、滚轴
20世纪早期密码机 二战中美国陆军和海军使用的条形密码设备M-138-T4。根据1914年Parker Hitt的提议而设计。，主要用于低级的军事通信。
20世纪早期密码机 Kryha密码机大约在1926年由Alexander von Kryha发明。 多表加密设备，密钥长度442，周期固定。一个由数量不等的齿的轮子引导密文轮不规则运动。
20世纪早期密码机 Hagelin密码机C-36，由Aktiebolaget Cryptoeknid Stockholm于1936年制造,密钥周期长度为3,900,255。
20世纪早期密码机 M-209是哈格林对C-36改进后的产品，由Smith-Corna负责为美国陆军生产。它的密码周期达到了101,105,950。
20世纪早期密码机 转轮密码机Enigma，由Arthur Scherbius于1919年发明，面板前有灯泡和插接板；4轮ENIGMA装备德国海军，使英国从1942年2月到12月都没能解读德国潜艇的信号
20世纪早期密码机 在线密码电传机Lorenz SZ 42，大约在1943年由Lorenz A.G制造。英国人称其为“tunny”，用于德国战略级陆军司令部。SZ 40/SZ 42加密因为德国人的加密错误而被英国人破解，此后英国人一直使用电子COLOSSUS机器解读德国信号。
20世纪早期密码机 英国的TYPEX打字密码机, 是德国3轮ENIGMA的改进型密码机。它在英国通信中使用广泛，且在破译密钥后帮助破解德国信号。
20世纪早期密码机 英国海军的转子机CSP-1500,它有六个转子,只提供较低安全性。它源于1930年代后期瑞典哈格林制造的机器。它的第一次应用是在1942年11月入侵非洲期间。 超过140,00台机器在第二次世界大战期间被生产。