銀行交易、電子郵件、付費電視節(jié)目、保險箱……密碼在我們的日常生活中無處不在。信息加密的目的在于,就算有人截取了信息,沒有密碼本也無法破譯其內容。不論是個人隱私還是企業(yè)經濟安全,都離不開加密技術。自古以來,人類就一直在想方設法確保信息安全。
如今,得益于性能強大的電腦,加密技術變得越發(fā)先進了。不過與此同時,破譯的手段也在跟著進步。可以說,信息安全領域一直存在一場戰(zhàn)爭:一場黑客與安全專家的對決。
藏在頭發(fā)下的密碼
有的密碼是需要用耐心成就的。在古代,人們有時會將奴隸剃成光頭,而后將密碼文在頭皮上,等到頭發(fā)長長后,再將奴隸送往目的地。據古希臘歷史學家希羅多德所說,愛奧尼亞人為了反抗波斯人的統(tǒng)治,就用過這一招兒。
斯巴達人的天才發(fā)明:密碼棍
斯巴達的密碼棍是由羊皮紙或布條搭配木棍組成的。城邦的領袖如果想給在外作戰(zhàn)的將軍傳遞信息,就會將布條纏在棍子上,而后書寫信息。這之后,他會取下布條,安排人送出去。棍子不會寄出,因為收信人有同樣直徑的棍子。旁人若單看布條上的文字,只會覺得是一長串沒有意義的字符。然而,當布條抵達目的地以后,收信人會將布條繞在同樣直徑的棍子上,破解布條上的信息。
路易十四的加密信件
17世紀—18世紀,路易十四的信件是名副其實的皇家機密?;始医及餐腥f·羅西尼奧爾和博納旺蒂爾·羅西尼奧爾父子當時設計了一種名為“偉大數字”的加密表,即用數字替換信件的文字。大部分數字對應的是音節(jié),但也有數字對應的是單獨的字母,還有的數字一出現就意味著前一個數字失效,這些設計都加大了破譯信件的難度。
達芬奇的鏡子筆記
達芬奇的筆記里可沒有“達芬奇密碼”,不過,他的筆記確實有獨特之處,也就是所謂的“鏡子筆記”:你得通過鏡子對其手稿進行反射,才能看出鏡中的文字究竟寫了什么。達芬奇這么做倒不是為了隱藏秘密,只是因為左右手同樣靈活,可以自然而然地反著寫單詞罷了。他右手拿羽毛筆,能從左往右寫;左手拿筆,會從右往左寫。這種“左右開弓”的操作是因為他覺得剛寫下的文字墨跡未干,再反著寫,手就不會沾上墨了。
納瓦霍密碼
1941年—1945年,美軍為了避免日軍在太平洋戰(zhàn)場截獲自己的情報,專門用印第安納瓦霍族的語言通信。納瓦霍密碼的編譯規(guī)則是將英文字母轉譯成納瓦霍語的詞匯,每個英文字母可以對應多個納瓦霍語詞匯。美國海軍為此雇傭了400名納瓦霍人,負責戰(zhàn)時的加密通信。美軍采納這一方案前,對納瓦霍族做過詳細的背景調查,還將給日本人和德國人簽發(fā)的過往簽證拿出來調查了一番,確保沒有日本人和德國人學過這一語言,才實施了該方案。
敵我識別系統(tǒng)
二戰(zhàn)期間,敵我識別系統(tǒng)問世。飛行員依靠敵我識別系統(tǒng),即使無法靠肉眼識別遠方的飛機,也可以快速得知其是敵是友。敵我識別系統(tǒng)也可以應用于地面作戰(zhàn),步兵用詢問機給未知人員發(fā)送詢問信號,對方的應答機接收信號后,如果能發(fā)回正確編碼信息,就說明是自己人。其實,敵我識別系統(tǒng)主要是幫助己方快速識別出友軍的,即使對方發(fā)不回正確編碼信息,也不能直接將其判斷為敵人,只能說是可疑目標。因此,敵我識別系統(tǒng)主要是為了避免傷害到自己人。
恩尼格瑪密碼機
恩尼格瑪是二戰(zhàn)期間德軍使用的密碼機,其加密原理沿襲了傳統(tǒng)的字母替換法。方法雖然傳統(tǒng),但恩尼格瑪將這一方法的復雜程度推到了極致。恩尼格瑪能這么復雜,是因為它使用了3~5個轉子,轉子的轉動會決定明文的每一個字母將會被替換成什么字母。轉子的初始位置決定了密文的編碼方式。你在恩尼格瑪的鍵盤上每敲一次,對應的密文字母都會因為轉子的轉動而改變,總共可以有1022(即10萬億個億)種可能。恩尼格瑪提供了當時最可靠的加密系統(tǒng),直到1942年,英國數學家艾倫·圖靈破解了恩尼格瑪,這一神話才被打破。
超級計算機
密碼是否可靠,主要看破譯密碼需要多少時間,時間越長,密碼越可靠。長久以來,電腦想要破解復雜的密碼絕非易事,這主要是因為電腦運行速度不夠快。有的時候,電腦運行好幾年才能攻克一個加密軟件。不過,今時不同往日,專門的量子計算機僅需8小時就可以結束戰(zhàn)斗。人們目前倒還不用為自己的加密文件擔心,畢竟這樣的量子計算機非常少,投入生產成本也極高,但未來就不好說了。隨著科技的發(fā)展,要不了幾年,信息安全專家的工作可能就更難做了。
(摘自2024年第2期《海外文摘》)