古埃及: 随着埃及文化的兴盛,随着书写文字的发展和贵人陵墓的增加,这些变形逐渐变得更复杂、更 巧妙、更普遍。当时埃及的密码学同今日非常严密的密码学相比,只不过是一种准密码学, 但已包含了这门科学的秘密性和文字变形两大要素。密码学就这样诞生了。 中国: 阴符相传是姜子牙鱼竿传信后突发奇想发明而成,一套阴符由一系列尺寸不等、形状各异的 符组成,各自的含义由通信双方事先约定(比如请粮益兵、败军亡将等)。收信人只要根据 阴符长度就可明白信息。 阴书:以从左至右的顺序将文字写在竹简之上,再将竹简拆散,分成三份由三位信使分别运 送,在目的地整合成完整的信息。 阴符、阴书在《六韬》中有记载。 《武经总要》:(被众所周知的李约瑟称为“军事百科全书”)作者曾公亮将40个常见 军用短语编上号,大将出战时,与指挥部约定一首五言诗(40个字),其中每个字对 应一条短语。大将向指挥部报告时若要用到这些短语,就在公文中加上对应的字,再 在那些字上盖印。指挥部收信后只要查密本就能知道意思。 希伯来: 埃特巴什码是以22个希伯来字母为基础的简单替换编码。在埃特巴什编码体系中,第一个 字母用最后一个字母替换,第二个字母由倒数第二个字母替换,如此等等,依此类推。 这个情景大家想必不陌生,是小说《达芬奇密码》中的片断。 斯巴达: 因为scytail发音接近skytale,它最终被称为skytale,意为“天书”。 希腊: Polybius密码可以用火把传送(比如左手举一个火把,右手举五个火把代表e) 现代编码学家发现Polybius方表具备几个十分有用的特点:字母转换为数字减少了不同符号 的数量:代表一个字母的两个数字可以分别处理。 恺撒密码: 安全强度低容易被穷举法猜出密钥,只是因为当时很少人识字,密码安全性才得以保证 阿拉伯人: 阿拉伯人是第一个清晰地理解密码学原理的人。 每一位穆斯林被要求学习各种知识: 经济的成功使学者有充分的时间金钱与各种条件进行研究: 造纸术造就了出版界的繁荣,在最盛时期,每年出版的书籍达数万种: 翻译著作(搜集埃及语、巴比伦语、印度语、中文、波斯文、古叙利亚文、亚美尼亚语、希 伯来语的著作,把它们翻译成阿拉伯语): 图书馆(世界文化中心:开罗法蒂玛图书馆藏书100万册,巴格达智慧宫藏书200万册,城 中有30座图书馆)。 数学、统计学和语言学有了充分的发展,密码分析学也应运而生。 巴格达等地建有神学院共神学家们深入研究《古兰经》,神学家们想要构建一个《古兰经》 中描述的天使造访的年表。为此,他们计算每一章中词出现的频率。因为某些词是较晚出现 的,若文章中这种词出现的频率高,其年代很可能比较近(这种方法在语言学中经常使用)。 阿拉伯的密码学家阿尔·金迪(al'Kindi(801?~873年)同时还是天文学家、哲学家、化学家和 音乐理论家,其著作涉及医药、天文、数学、语言学和音乐,共达290本之多。 欧洲的密码学: 欧洲的密码学起源于中世纪的罗马和意大利
古埃及: 随着埃及文化的兴盛,随着书写文字的发展和贵人陵墓的增加,这些变形逐渐变得更复杂、更 巧妙、更普遍。当时埃及的密码学同今日非常严密的密码学相比,只不过是一种准密码学, 但已包含了这门科学的秘密性和文字变形两大要素。密码学就这样诞生了。 中国: 阴符相传是姜子牙鱼竿传信后突发奇想发明而成,一套阴符由一系列尺寸不等、形状各异的 符组成,各自的含义由通信双方事先约定(比如请粮益兵、败军亡将等)。收信人只要根据 阴符长度就可明白信息。 阴书:以从左至右的顺序将文字写在竹简之上,再将竹简拆散,分成三份由三位信使分别运 送,在目的地整合成完整的信息。 阴符、阴书在《六韬》中有记载。 《武经总要》:(被众所周知的李约瑟称为“军事百科全书”)作者曾公亮将 40 个常见 军用短语编上号,大将出战时,与指挥部约定一首五言诗(40 个字),其中每个字对 应一条短语。大将向指挥部报告时若要用到这些短语,就在公文中加上对应的字,再 在那些字上盖印。指挥部收信后只要查密本就能知道意思。 希伯来: 埃特巴什码是以 22 个希伯来字母为基础的简单替换编码。在埃特巴什编码体系中,第一个 字母用最后一个字母替换,第二个字母由倒数第二个字母替换,如此等等,依此类推。 这个情景大家想必不陌生,是小说《达芬奇密码》中的片断。 斯巴达: 因为 scytail 发音接近 skytale,它最终被称为 skytale,意为“天书”。 希腊: Polybius 密码可以用火把传送(比如左手举一个火把,右手举五个火把代表 e) 现代编码学家发现 Polybius 方表具备几个十分有用的特点:字母转换为数字减少了不同符号 的数量;代表一个字母的两个数字可以分别处理。 恺撒密码: 安全强度低容易被穷举法猜出密钥,只是因为当时很少人识字,密码安全性才得以保证. 阿拉伯人: 阿拉伯人是第一个清晰地理解密码学原理的人。 每一位穆斯林被要求学习各种知识; 经济的成功使学者有充分的时间金钱与各种条件进行研究; 造纸术造就了出版界的繁荣,在最盛时期,每年出版的书籍达数万种; 翻译著作(搜集埃及语、巴比伦语、印度语、中文、波斯文、古叙利亚文、亚美尼亚语、希 伯来语的著作,把它们翻译成阿拉伯语); 图书馆(世界文化中心:开罗法蒂玛图书馆藏书 100 万册,巴格达智慧宫藏书 200 万册,城 中有 30 座图书馆)。 数学、统计学和语言学有了充分的发展,密码分析学也应运而生。 巴格达等地建有神学院共神学家们深入研究《古兰经》,神学家们想要构建一个《古兰经》 中描述的天使造访的年表。为此,他们计算每一章中词出现的频率。因为某些词是较晚出现 的,若文章中这种词出现的频率高,其年代很可能比较近(这种方法在语言学中经常使用)。 阿拉伯的密码学家阿尔·金迪(al' Kindi (801?~873 年)同时还是天文学家、哲学家、化学家和 音乐理论家,其著作涉及医药、天文、数学、语言学和音乐,共达 290 本之多。 欧洲的密码学: 欧洲的密码学起源于中世纪的罗马和意大利
准密本,统治整个欧洲和美洲450年的密码体制的最早实例。 16世纪的密码: 多名码和多义码的好处。 准密本其实也是一种单表替代,虽然更复杂,但在文艺复兴这个代数学、语言学蓬勃发展的 时代,它被不断地破译,又被新的代换规则所完善。在这种重复的角力中,准密本走过了 450年。 黑屋: 一方面有密码被迫的国家引以为戒,另一方面由于工业革命的超自然力量,引起了风向的变 化,在19世纪40年代的政治风暴中注入了新的东西,这股风暴冲垮了欧洲大部分那些支持 黑屋的专制主义和极权主义机构。欧洲自由的新生己不容许政府打开邮件。欧洲黑屋渐渐消 失了。 密码的影响力: 苏格兰女王玛丽亲西班牙,西班牙对英宣战,一年后,西班牙“无敌舰队”被重创,西班牙从 此一蹶不振,英国逐渐取代其成为海上的霸主 多表替代: 多表替代的创始人是一些密码学的业余爱好者,在他们之中有四个人占据主导地位:一个著 名的建筑家、一个聪明的修道士、一个教会侍臣和一个自然科学家。 建筑家艾伯蒂最早阐明密码分析、提出多表代替和发明加表密本'西方密码学之父 查尔斯巴贝奇: 分析机是由英国数学家查尔斯·巴贝奇设计的一种机械式通用计算机。但他关于计算机的设 计思想当时却没有几个人能够理解,而且又受到当时技术条件极大限制。近四十年的研制, “分析机”终未能制成。巴贝奇在生命垂危之际留言道:“任何人不惜步我的后尘,而能成 功地建造一个包括了数学分析的全部执行部门的机器,…我就敢把我的声誉交给他去评 价,因为只有他才能充分鉴赏我努力的实质及其成果的价值。” 其他古典密码: 多表替代使密码学向前跨出了一大步,纵然还未取代在政治密码中盛行多年的准密本。因为 前者操作比后者麻烦,在20世纪改变明密关系的方法才达到了可使编码者确实获得卓越保 密性能的复杂程度。 这阶段的密码技术可以说是一种艺术,而不是一种科学,密码学专家常常是凭知觉和信念来 进行密码设计和分析,而不是推理和证明。 齐默尔曼电报: 第四十号房间是英国在一战的第一天成立的密码分析部门,因为曾经搬进旧海军部大楼四十 号房间而得名。自1914年到1919年,它截收和破译了15000份德国密码电报 齐默尔曼的电文概括了德国要在1917年2月1日重新开始无限制海战以抑制英国的企 图。为了让美国原地不动,齐麦曼建议墨西哥入侵美国,重新宣布得克萨斯州、新墨西哥州 和亚里桑纳州归其所有。德国还要墨西哥说服日本进攻美国,德国将提供军事和资金援助。 美国愤怒了。每个人都被激怒了,原先只是东海岸的人在关心,现在,整个中西部都担心墨 西哥的举动。电文破译后六个星期,美国对德国宣战。这是密码分析影响战争进程的最出 名的事例。 Enigma: 原本Scherbius设计的转轮密码机并未获得德国政府的青睐,原因是他们认为自己原先的密 码己经够用了,然而不久丘吉尔不经意地在公众场合提到英国的40号房间完全掌握了一战 德军密码,德国政府闻讯立即对转轮密码机加以重视,最终将其发展成军用Enigma
准密本,统治整个欧洲和美洲 450 年的密码体制的最早实例。 16 世纪的密码: 多名码和多义码的好处。 准密本其实也是一种单表替代,虽然更复杂,但在文艺复兴这个代数学、语言学蓬勃发展的 时代,它被不断地破译,又被新的代换规则所完善。在这种重复的角力中,准密本走过了 450 年。 黑屋: 一方面有密码被迫的国家引以为戒,另一方面由于工业革命的超自然力量,引起了风向的变 化,在 19 世纪 40 年代的政治风暴中注入了新的东西,这股风暴冲垮了欧洲大部分那些支持 黑屋的专制主义和极权主义机构。欧洲自由的新生已不容许政府打开邮件。欧洲黑屋渐渐消 失了。 密码的影响力: 苏格兰女王玛丽亲西班牙,西班牙对英宣战,一年后,西班牙“无敌舰队”被重创,西班牙从 此一蹶不振,英国逐渐取代其成为海上的霸主. 多表替代: 多表替代的创始人是一些密码学的业余爱好者,在他们之中有四个人占据主导地位:一个著 名的建筑家、一个聪明的修道士、一个教会侍臣和一个自然科学家。 建筑家 艾伯蒂 最早阐明密码分析、提出多表代替和发明加表密本` 西方密码学之父 查尔斯·巴贝奇: 分析机是由英国数学家查尔斯·巴贝奇设计的一种机械式通用计算机。但他关于计算机的设 计思想当时却没有几个人能够理解,而且又受到当时技术条件极大限制。近四十年的研制, “分析机”终未能制成。巴贝奇在生命垂危之际留言道:“任何人不惜步我的后尘,而能成 功地建造一个包括了数学分析的全部执行部门的机器,……我就敢把我的声誉交给他去评 价,因为只有他才能充分鉴赏我努力的实质及其成果的价值。” 其他古典密码: 多表替代使密码学向前跨出了一大步,纵然还未取代在政治密码中盛行多年的准密本。因为 前者操作比后者麻烦,在 20 世纪改变明密关系的方法才达到了可使编码者确实获得卓越保 密性能的复杂程度。 这阶段的密码技术可以说是一种艺术,而不是一种科学,密码学专家常常是凭知觉和信念来 进行密码设计和分析,而不是推理和证明。 齐默尔曼电报: 第四十号房间是英国在一战的第一天成立的密码分析部门,因为曾经搬进旧海军部大楼四十 号房间而得名。自 1914 年到 1919 年,它截收和破译了 15000 份德国密码电报 齐默尔曼的电文概括了德国要在 1917 年 2 月 1 日重新开始无限制海战以抑制英国的企 图。为了让美国原地不动,齐麦曼建议墨西哥入侵美国,重新宣布得克萨斯州、新墨西哥州 和亚里桑纳州归其所有。德国还要墨西哥说服日本进攻美国,德国将提供军事和资金援助。 美国愤怒了。每个人都被激怒了,原先只是东海岸的人在关心,现在,整个中西部都担心墨 西哥的举动。电文破译后六个星期,美国对德国宣战。 这是密码分析影响战争进程的最出 名的事例。 Enigma: 原本 Scherbius 设计的转轮密码机并未获得德国政府的青睐,原因是他们认为自己原先的密 码已经够用了,然而不久丘吉尔不经意地在公众场合提到英国的 40 号房间完全掌握了一战 德军密码,德国政府闻讯立即对转轮密码机加以重视,最终将其发展成军用 Enigma
Enigma破译: 1931年11月8日,法国情报人员与德军通讯部门长官(就是他下令德军使用恩尼格玛机的) 的弟弟,汉斯-提罗·施密特,在比利时接头。在德国密码处工作的施密特很厌恶德国,于 是他就向法国情报人员提供了两份有关恩尼格玛机的操作和转子内部线路的资料。但是法国 还是无法破译它的密码,因为恩尼格玛机的设计要求之一就是要在机器被缴获后仍具有高度 的保密性,Enigma的算法泄露,但德军多变的密钥(即转子与接线板的排布)不可能被知道, 密码依旧无法破译。1921年,波兰与法国签订了一个军事合作协议。在波兰的坚持之下, 法国把从施密特那里得来的情报交给了波兰人,Enigma指示器步骤有严重缺点,波兰人正 是以这个缺点为突破口破解了商业用恩尼格玛机。 近现代密码学 公开算法的好处:完善算法。 DES: DES原理DES是一个分组加密算法,它以64位为分组对数据加密。 传统的对称加密算法遇到了密钥分发管理的难题,最优秀的算法,如果密钥在分发、传发泄 漏,则整个安全体系则毁于一旦。不对称加密算法则有效的避免了其分发管理密钥的难题。 公钥密码体系1: 标志着现代密码技术的开始。 公钥密码体系2: 大大减少密钥数量。 身份认证
Enigma 破译: 1931 年 11 月 8 日,法国情报人员与德军通讯部门长官(就是他下令德军使用恩尼格玛机的) 的弟弟,汉斯-提罗·施密特,在比利时接头。在德国密码处工作的施密特很厌恶德国,于 是他就向法国情报人员提供了两份有关恩尼格玛机的操作和转子内部线路的资料。但是法国 还是无法破译它的密码,因为恩尼格玛机的设计要求之一就是要在机器被缴获后仍具有高度 的保密性,Enigma 的算法泄露,但德军多变的密钥(即转子与接线板的排布)不可能被知道, 密码依旧无法破译。 1921 年,波兰与法国签订了一个军事合作协议。在波兰的坚持之下, 法国把从施密特那里得来的情报交给了波兰人,Enigma 指示器步骤有严重缺点,波兰人正 是以这个缺点为突破口破解了商业用恩尼格玛机。 近现代密码学 公开算法的好处:完善算法。 DES: DES 原理 DES 是一个分组加密算法,它以 64 位为分组对数据加密。 传统的对称加密算法遇到了密钥分发管理的难题,最优秀的算法,如果密钥在分发、传发泄 漏,则整个安全体系则毁于一旦。不对称加密算法则有效的避免了其分发管理密钥的难题。 公钥密码体系 1: 标志着现代密码技术的开始。 公钥密码体系 2: 大大减少密钥数量。 身份认证