密码传奇之ENIGMA传奇_赵燕枫著_9787030200822

　　一战之后、二战之前，划时代的转轮密码机横空出世，它的名字是 Enigma…… 在大时代的诡谲风云中，Enigma被绑上了纳粹战车…… 沦陷前夕，波兰总参情报部密码局，向外国人打开了保险柜…… 沦陷前夕，法国撤退政府和官员，密码学家们也奉命转移…… 英伦三岛，***的科技天才，正在与一串串杀人不见血的密码展开殊死搏杀…… 在国家存亡的危急时刻，在生死成败的紧要关头，对抗双方急剧升腾出惊人的智慧力量…… Enigma．由此爆发出密码史上*灿烂、*耀眼的光芒！密码的传奇，至今仍在延续……

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　　伴随着第一次世界大战(以下简称一战)的千里烽火，时间转眼就跨入了1918年。就在这一年，密码学界的一件大事“终于”发生了：在德国人亚瑟·谢尔比乌斯的努力下，人类历史上第一台能够投入实用的密码机器 ——Enigma，横空出世了！说是“终于”发生，也还真不是夸张。在工业革命浪潮席卷西方世界那么多年以后，在一切新技术都必然首先应用于军事领域的大背景下，攸关战事成败的数学分支——密码学——的发展，竟然不可思议地始终是停滞的。放眼当时的战场，天上已经有了飞机，地上已经有了坦克，海中已经有了潜艇，甚至连空气里都已经掺杂了毒气；可就在这种情况下，人们用来加密文件的办法，竟然还是千百年来流传下来的纯手工的传统方式！那么，也许是因为传统办法十分安全？或者说，制造密码、加密文件的技术，并没有遭到强有力的挑战，所以“能用就行，够用就好”？当然不是。何止不是——在密码分析，也就是破译密码的新手段面前，它简直已经到了崩溃的边缘！ ——诸如斯巴达人发明的“天书”(skytale或scytale)之类，严格说来都算不上密码的加密方法，死得已经很难看了。
　　——堪称最经典的传统手工加密手段、那种所谓的“单表替代” (monoal-phabetic substitution)，也早就被“频率分析法”毫无难度地破解了。
　　——简单的移位密码，种类倒是不少，花样也一再翻新，可依然被一个个揪出来干掉了。
　　——之后密码界的一代王者，曾经傲视群雄将近300年的“多表替代” (polyalphabetic substitution)，终究也没有逃过数学刀锋的屠宰。在复杂的“多表替代”大家族中，那个几乎算是“硬度”最高、技术性最强、安全强度最高，因此被认为是最完美的维吉尼亚(Vigenere)密码，最终仍被英国人查理斯·巴贝奇(Charles Babbage)给摁死了。顺便说一句，这个查理斯·巴贝奇还真不是个凡人，他先后设计了差分机(difference engine)和分析机(analytical engine)；而这么一对宝贝儿，从原理上讲正是现代计算机的老祖宗——可他老人家生于1792年，死于1871年，说起来可得算是19世纪的人！实际上，从这位查理斯·巴贝奇开始，我们就已经步入了一个新的世界。在这个迥然不同的世界里，触目所及，真是风景无穷、高手遍地。随着我们一路走去，那一个个惊心动魄、异彩纷呈的故事，也不间断地从我们的身边闪过。
　　嗯？前面那座拔地而起、高人云霄的山峰，真是漂亮啊！走，我们看看去。
　　一、密码就是错别字本书要讲的是密码史上的一段传奇故事。在具体讲述以前，我们还是先来泛泛地看一下，到底什么才叫“密码”吧——这“密码”二字，如今实在是被用得太滥了，以至于神秘兮兮的。比如一本新书，明明是本菜谱，书名非叫《饮食密码》；明明在讲养生，非叫《健康密码》；明明是白话历史，非叫《帝王密码》；明明是散布迷信，非叫《风水密码》……这都哪儿跟哪儿啊…… 其实，我们可以极不精确、简而言之地为密码下个朗朗上口的定义：密码就是错别字。与小学生在课堂上无心写出的错别字相比，密码唯一的不同，就是“有意写错”的。老师能认出学生的错别字，因为毕竟学生再错“也还是那个意思”；而密码这种“有意写错”的字，压根儿就没打算让非授权的人认出来。
　　此外，有时候我们生活中习以为常的某些“密码”，严格说来也还不是真正意义上的密码。一个最常见的例子，就是刷银行卡时，机器要求我们输入的“密码”，它就不是真正的密码。精确地说，它应该被称为“口令”。事实上，“口令”并不是依照正常的加密规则对“用户名”之类的信息进行加密后得到的，而且也不能通过正常的脱密规则“还原”出初始的用户名(真要能还原出来那就糟了，想像一下：假如大家的银行卡都能根据口令还原出用户名的话……)，它只不过提供了一个额外的身份验证信息而已。而类似这种并非使用标准加密变换机制生成的所谓“密码”，当然也就根本不能算是真正的密码。也许有人会说，我的银行卡的“密码”就是我自己对“用户名”进行某种加密之后得到的，怎么能不算密码呢？对此我们的回答是，也许你个人的口令的确是这么得到的，但是从口令的生成规则上讲，没有人要求你必须这样去做，因此这样的特例并不具备普遍意义。从一开始，“口令”就没有被设计成必须与“用户名”相关，尽管你可以让它们之间产生某种密码对应关系，但是我们永远也无法找到一个规则，可以通过它将所有的(包括你的，也包括别人的)用户名信息“还原 ”出来。换言之，从普遍意义上讲，“用户名”与“口令”，实际上是并行不悖的两驾马车，彼此之间，谁也不能替代谁——无论通过什么变换规则，你也不能肯定地将任意的某个用户名转换为相对应的口令，或者把任意的口令转换成相对应的用户名。而这一点，与真正的密码形成了鲜明的对照。
　　关于“口令”并非“密码”的情况，我们还可以进一步扩展说明。比如，当你在夜间走到军营大门附近时，警惕的哨兵就会喝问：口令！你知道当天的规定，于是回答说“团结”，然后反问：回令！哨兵回答“警惕 ”，双方发现对方的回答完全正确，也就通过了相互的身份验证。在整个过程中，哨兵喝问的“口令”就像我们刚才说过的“用户名”，而你要求哨兵回答的“回令”，则类似于我们刚才所说的“口令”。通过这个例子我们可以看出，无论当初这个“口令一回令”体系是怎么制定的，“团结 ”也并非一定对应着“警惕”，反过来也一样。
　　总之，类似的“用户名-口令”体系在我们的生活中经常可以碰到，除去上面说的刷银行卡以外，还包括登录计算机、登录电子邮箱、登录MSN或 QO之类即时通信软件等。现在我们已经很清楚，在这些需要“密码”的场合，“密码”的真身实际上都没有出现——尽管口令有时会被加密以便安全传输，但那与口令本身是不是密码毫无关系。从普遍意义上讲，口令仍然与用户名信息没有充分必要的关联。
　　既然如此，那么什么才是真正的密码呢？下面，就让我们通过一段虚拟故事，来介绍一下密码学中几个重要的基本概念吧。
　　故事的梗概很简单。男青年小张和女青年小李，二人正在热恋中，只是分居两地。故事的基本设定之一就是：他们联系彼此的手段，只有互相写信——别提手机和互联网，我们就这么设定。可是女青年小李的母亲老王总是不乐意让他们交往，因此总在私拆这对小鸳鸯的信件。令他们头疼的是，来往信件必须经过老王过目，这就是故事的基本设定之二。为此，男青年小张铤而走险，他与女青年小李约好，开始使用“错别字大法”炮制天书——这就是说，他们要开始使用密码了。具体来说，男青年小张先写好一封信，然后找来《新华字典》，把信中的每个字都查出来，然后把这些字在字典中对应的页码数和行数都记录下来，再按行文顺序抄录在另一张纸上，最后寄出。老王成功地截获了这封信，仔细地研究之后气得浑身发抖——倒不是因为信中的文字冒犯了她，而是因为她完全没有看懂里面的一串串数字在说什么——最后，女青年小李成功地拿到信，又拿出《新华字典》，把文字挨个翻译了回来，成功地读到了一封新鲜热辣的情书。
　　至于后来，男青年小张和女青年小李的恋爱究竟是成功还是失败，我们就不管了。故事讲到这里，“密码学”的几个最重要概念都已经先后出现，下面我们就来把它们对号入座吧。
　　……

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