第二次工业革命将全球带入电气时代，第二次世界大战又推动了加密通信的发展。在此期间，密码学的发展超过了以往任何时代，无论密码学技术、理论还是应用层面，都发生了革命性的变化： 在密码技术上，基于机械和电气原理的密码装置取代了传统的手工密码，极大地提高了加密的效率、破解复杂度；在密码理论上，密码分析与破解过程中大量使用了数学和统计学知识，数学家们开始取代语言学家成为密码战场的主力军； 在密码的应用上，各国纷纷研制和采用最先进的密码设备，建立最严格的密码安全体系。盟军把通过破解密码所获得的情报称为“超级情报”，其重要性甚至超过传统的“顶级情报”。
1.中途岛海战中的密码分析学
1942年5月，美军在一份密码本的帮助下，破译了日军海军的电文，得知日军正在准备进攻一个名叫“AF”的地方，并猜测“AF”指的是中途岛。为了验证该猜测，美军采用了选择明文攻击的方式，命令美军中途岛基地用明码报告中途岛淡水设备故障，并让珍珠港总部回电：已向中途岛派出供水船。美军很快就收到了日军用密文通知主力进攻部队携带更多淡水净化器以应对“AF”淡水匮乏的消息，以此印证了美军对“AF”的猜测。
2.德国Enigma密码机的破解
1933年，德国采购了大量Enigma密码机。 Enigma密码机是一种使用电气机械装置的密码机，其外形如同一台打字机。
波兰情报机构发现德国的密码无法破解后，决定培养数学专业的学生来协助破解德国人的密码。其中涌现出了三位杰出的波兰数学家：雷耶夫斯基、齐加尔斯基和鲁日茨基。他们从分析Enigma密码机的工作原理入手，建立起了置换群方程，并且断定只要能解出这些方程，即可破解Enigma密码机。虽然通过密码机的结构和操作规程能够简化破解过程，但仍需要很复杂的计算。
1939年，德国入侵波兰，波兰密码局销毁了全部的资料和设备，将破解的关键技术转交给了英法两国。英国组织优秀的数学家继续进行密码机的破解工作。不久，数学家杰弗里斯、图灵、威尔仕曼、特温等齐聚布莱切利庄园，开始破解工作。图灵在1939年—1940年中提出了破解Enigma密码机的crib方法，设计建造了新的“炸弹”机，并开始使用贝叶斯统计原理破解德国海军的密码机，破译了德国90%以上的秘密电文，为第二次世界大战的胜利做出了重要的贡献。
