发信人: sunzx()
整理人: bsese(2000-02-01 20:03:29), 站内信件
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这篇文章翻译自一个英文网站。由于时间仓促，错误在所难免，请多多包涵！
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密码学简史
Translated by Sun Zongxiao
密码学(Cryptology)是一门关于"隐秘书写"的学问."Cryptology"来源于两个希腊
语单词:"Kryptos(隐藏的)"和"Graphen(书写)".实际上,密码学是一门关于编码(
Code)和密码(Cipher)的科学,因为隐藏的信息并不一定需要编码或者加密:它们只
不过是"隐藏着的",就象用隐影墨水写的信那样.
编码是事先安排好了的词、句子或段落的取代体系.外语非常类似于一种编码,例
如在西班牙语中,与英语"hi"相对应的单词是"Hola".大部分编码都需要一本代码
本(Code book)用来编码(encode)和解码(decode).
密码(Cipher)的说法来源于希伯莱语中的"Saphar(给...编号)".大部分的密码在
本质上都是使用数学变换手段的体系,例如斯巴达人的"手杖加密法".
斯巴达人使用特制的手杖和皮带来加密(encipher)信息.加密者把皮带绕在手杖上
并写上字,然后设法把皮带送给解密(decipher)者.解密者将皮带绕在相同粗细的
手杖上,就可以看到加密者写的字.如果解密者用的手杖的粗细与加密者的不同,加
密者的字就会错位.你可以使用铅笔和长纸条来做类似的实验.
儒略·恺撒(Julius Caesar)使用一种简单的"字母移位法"来加密.这种方法是把
每一个字母替换成在字母表与它间隔一个位置的字母.例如将英文单词"help"中的
每一个字母按此规则后移,这个单词会变成"jghr".这种方法只是暂时起到了作用
,因为人们很快就破译了他的加密规则.
盖伯里尔·德·拉文德(Gabriel de Lavinde)在1379年出版了一本关于密码学的
小册子,这使密码学成为了一门"正式的"科学.后来的几个世纪中,人们发明了各种
编码方式和机械装置用来编码,解码,加密和解密.
在十七世纪,黎塞留红衣主教(Cardinal Richelieu)发明了"栅格加密法".他把一
张上面有洞的卡片铺在纸上来写秘密的消息.写完之后,他把卡片取走并且写一些
与消息无关的内容来填满空格.这样,这张纸看起来就象是一封普通的信件.这种加
密方法被证明是非常可靠的,除非解密者拥有那张卡片.
在1776年,美国人阿瑟·李(Arthur Lee)发明了代码本.不久之后,美国部队也采用
了他们专用的代码本.
1799年在埃及发现的罗塞塔石(Rosetta Stone)上面有用三种语言写的碑文:希腊
语,古埃及语和古埃及的象形文字.人们发现上面的希腊语和古埃及语碑文的意思
是相同的.根据这一点,人们破译了古埃及的象形文字!
萨缪尔·莫尔斯(Samuel Morse)在1832年发明的莫尔斯电码(Morse Code),实际上
并不是一种真正的编码.它是一种把字母转换成长短音的方法.与莫尔斯电码一起
发明的电报使人们进行迅速的长途通信成为可能.莫尔斯电码可以应用于任何语言
,而且学习它只需要1~10个小时的时间!第一个使用莫尔斯电码传递的电报信息是
在1844年拍发的,内容是"上帝创造了什么?(What hath God wrought?)"
在一战期间,卡尔·罗迪(Karl Lody)拍发了以下内容的电报:"Aunt, please sen
d money immediately. I am absolutely broke. Thank heaven those German
swine are on the run.(姑妈,请立刻给我寄钱来.我现在身无分文.感谢上帝,那
些德国猪正在逃跑.)"电报局的工作人员发现了这份电报的破绽并把它转发给了密
码学的权威人士.他们发现,卡尔·罗迪是一个间谍.你能看出为什么这份电报一定
是密码信息呢?它的破绽又在哪里??
在1917年,一战期间,美国部队的密码部门破译了德国的编码体系.实际上,这些编
码是被布鲁塞尔一家无线电台的工作人员----亚历山大·塞克(Alexander Szek)
窃取的.德国人不知道的是,塞克是英国的支持者,他每天都窃取几个编码.在1918
年齐默曼(Zimmerman)用电报要求墨西哥向美国宣战时,美国部队的密码部门破译
了这些编码并且成功地解出了这份电报的内容.
德国人从他们的经验中得知了这一点,并且更换了他们的编码体系.但是英国人总
是从被击沉的德国潜艇或时被击落的德国飞机上找到了他们的新代码本.在二战时
,德国海军使用的代码本是用铅皮装订的,为的是使密码本沉入海底以防止敌人打
捞.
在二战时,几乎没有人知道的印第安语言----纳瓦霍(Navajo)语被美国人用作一种
单词替换编码.这种语言中共有65个字母和数字,人们用它们来对每一个单词进行
编码.纳瓦霍语比以往的密码更加迅速准确,在Io-jima战役中,它起了决定性的作
用.
二战时,德国不但使用编码,还使用其他的"隐秘书写"方法.有关当局在一个嫌疑间
谍的旅馆房间里发现了许多钥匙.在仔细检查了那些钥匙之后,人们发现有一些钥
匙的顶端可以被拧开,里面装着配制隐影墨水用的化学药物!然而,德国的编码体系
和隐影墨水都是不堪一击的.
在二战将要结束的时候,德国人发明了一种复杂的加密机器.这种机器可以把加密
以后的信息通过无线电波以极高速率的莫尔斯电码发送出去.这种信号听上去就像
是背景噪音一样.一个研究背景噪音的人把它灌制成了唱片以备研究,但是他在播
放这个唱片的时候,忘了给留声机上弦.这种"背景噪音"以极低的速率播放出来,他
立刻听出了这是莫尔斯电码!
在20世纪,计算机的发明使密码学产生了一场革命.IBM公司提出了"数据加密标准
(Data Encryption Standard,DES),直到现在也没有人能够破解.成百上千的加密
和编码体系被写成了程序,人们可以利用计算机来破解秘密的信息或文件.
关于"隐秘书写"的更有趣的东西是隐藏的信息,象是用土豆汁,柠檬汁,其他果汁和
糖制成的隐影墨水来写密信!解密和解码工作是艰难而曲折的,但是如果你富有经
验,策略和运气(这一点最重要!),你将可以破解许多的编码和加密体系!
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Programmers of all lands, UNITE!
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程序设计狂人！
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