银行交易、电子邮件、付费电视节目、保险箱……密码在我们的日常生活中无处不在。信息加密的目的在于,就算有人截取了信息,没有密码本也无法破译其内容。不论是个人隐私还是企业经济安全,都离不开加密技术。自古以来,人类就一直在想方设法确保信息安全。
如今,得益于性能强大的电脑,加密技术变得越发先进了。不过与此同时,破译的手段也在跟着进步。可以说,信息安全领域一直存在一场战争:一场黑客与安全专家的对决。
藏在头发下的密码
有的密码是需要用耐心成就的。在古代,人们有时会将奴隶剃成光头,而后将密码文在头皮上,等到头发长长后,再将奴隶送往目的地。据古希腊历史学家希罗多德所说,爱奥尼亚人为了反抗波斯人的统治,就用过这一招儿。
斯巴达人的天才发明:密码棍
斯巴达的密码棍是由羊皮纸或布条搭配木棍组成的。城邦的领袖如果想给在外作战的将军传递信息,就会将布条缠在棍子上,而后书写信息。这之后,他会取下布条,安排人送出去。棍子不会寄出,因为收信人有同样直径的棍子。旁人若单看布条上的文字,只会觉得是一长串没有意义的字符。然而,当布条抵达目的地以后,收信人会将布条绕在同样直径的棍子上,破解布条上的信息。
路易十四的加密信件
17世纪—18世纪,路易十四的信件是名副其实的皇家机密。皇家近臣安托万·罗西尼奥尔和博纳旺蒂尔·罗西尼奥尔父子当时设计了一种名为“伟大数字”的加密表,即用数字替换信件的文字。大部分数字对应的是音节,但也有数字对应的是单独的字母,还有的数字一出现就意味着前一个数字失效,这些设计都加大了破译信件的难度。
达芬奇的镜子笔记
达芬奇的笔记里可没有“达芬奇密码”,不过,他的笔记确实有独特之处,也就是所谓的“镜子笔记”:你得通过镜子对其手稿进行反射,才能看出镜中的文字究竟写了什么。达芬奇这么做倒不是为了隐藏秘密,只是因为左右手同样灵活,可以自然而然地反着写单词罢了。他右手拿羽毛笔,能从左往右写;左手拿笔,会从右往左写。这种“左右开弓”的操作是因为他觉得刚写下的文字墨迹未干,再反着写,手就不会沾上墨了。
纳瓦霍密码
1941年—1945年,美军为了避免日军在太平洋战场截获自己的情报,专门用印第安纳瓦霍族的语言通信。纳瓦霍密码的编译规则是将英文字母转译成纳瓦霍语的词汇,每个英文字母可以对应多个纳瓦霍语词汇。美国海军为此雇佣了400名纳瓦霍人,负责战时的加密通信。美军采纳这一方案前,对纳瓦霍族做过详细的背景调查,还将给日本人和德国人签发的过往签证拿出来调查了一番,确保没有日本人和德国人学过这一语言,才实施了该方案。
敌我识别系统
二战期间,敌我识别系统问世。飞行员依靠敌我识别系统,即使无法靠肉眼识别远方的飞机,也可以快速得知其是敌是友。敌我识别系统也可以应用于地面作战,步兵用询问机给未知人员发送询问信号,对方的应答机接收信号后,如果能发回正确编码信息,就说明是自己人。其实,敌我识别系统主要是帮助己方快速识别出友军的,即使对方发不回正确编码信息,也不能直接将其判断为敌人,只能说是可疑目标。因此,敌我识别系统主要是为了避免伤害到自己人。
恩尼格玛密码机
恩尼格玛是二战期间德军使用的密码机,其加密原理沿袭了传统的字母替换法。方法虽然传统,但恩尼格玛将这一方法的复杂程度推到了极致。恩尼格玛能这么复杂,是因为它使用了3~5个转子,转子的转动会决定明文的每一个字母将会被替换成什么字母。转子的初始位置决定了密文的编码方式。你在恩尼格玛的键盘上每敲一次,对应的密文字母都会因为转子的转动而改变,总共可以有1022(即10万亿个亿)种可能。恩尼格玛提供了当时最可靠的加密系统,直到1942年,英国数学家艾伦·图灵破解了恩尼格玛,这一神话才被打破。
超级计算机
密码是否可靠,主要看破译密码需要多少时间,时间越长,密码越可靠。长久以来,电脑想要破解复杂的密码绝非易事,这主要是因为电脑运行速度不够快。有的时候,电脑运行好几年才能攻克一个加密软件。不过,今时不同往日,专门的量子计算机仅需8小时就可以结束战斗。人们目前倒还不用为自己的加密文件担心,毕竟这样的量子计算机非常少,投入生产成本也极高,但未来就不好说了。随着科技的发展,要不了几年,信息安全专家的工作可能就更难做了。
(摘自2024年第2期《海外文摘》)