密码学经典案例
密码学经典案例
Case 1初见密码
20、8、1、14、11/25、15、21/
9/12、15、22、5/25、15、21/
这就是在一本香港出版的智力游戏书籍中发现这个密码的。解密的方法很简单,只要把a=1,b=2,… z=26代入code,就可以非常容易地得到明文:
Thank you , I love you。
怎么样,就是不就是很容易？不过如果将四则运算加入译码(比如让a=2等),破译时就有一定的难度了。
这就是一种很典型的古典密码。
Case 2凯撒密钥
提到古典密码,就不能不提到著名的凯撒密钥。基本上每一本密码学方面的基础教材在提到古典密码时,都会举出凯撒密钥的例子。凯撒密钥的加密公式就是:
c≡ m + k mod 26
凯撒密钥又称为单表代替法。其中m为明文的数据,c为加密后的数据,而k就是密钥。
当年凯撒指导军团作战,使用的就就是这套密码体系。比如让a=d,b=e,c=f……依此类推。
这在密码史上产生了重要的影响,不能不说就是一个经典。
Case 3密码释义
使用电脑多了的人,听到“密码”一词总会想到password。其实在英语中,主要有两种对密码的解释。一个就就是password,还有一个就是 code。后者比较不常用一点,不过程序员(coder)对这个词还就是有着比较深的感情的。
其实password与code在含义上就是有着本质的区别的。对于password,称它为“口令”似乎更贴切一些。比如Windows 的开机密码,比如FTP的登陆口令,等等。其特征就是把输入的一个
字符串与标准答案进行比对,根据其结果来决定就是否授予通过的权限。这个比对的工作就是一次性的,而且原理简单。而code就不同。对于code,主要体现的就是“翻译”的过程,牵涉到对信息的编码与译码。比如凯撒密钥,比如RSA算法,等等。这里面牵涉到很多数学的东西,比如对字符的分解与重组等。当然,从广义的角度讲,code的编码与译码也可以往数学以外的方面延伸,这又涉及到很多典故,在此按下不表。
本文主要讲述的,基本上就是关于code的内容。
Case 4达·芬奇密码
13-3-2-21-1-1-8-5
O Draconian devil !(啊,严酷的魔王！)
Oh Lame Saint !(噢,瘸腿的圣徒！)
这就是畅销小说《达·芬奇密码》里面出现的第一段密码。在故事中,卢浮宫博物馆馆长被人杀害,临死前用隐写笔在地上写下了这样一段令人费解的文字,其中隐藏了重要的信息。
主角就是如何破译这段密码的呢？她通过分析发现开头的“13-3-2-21-1-1-8-5”就是解密的关键所在。将这一串数字从小到大重新排列,得到“1-1-2-3-5-8-13-21”,恰好就是数学中著名的斐波那契数列。这就暗示着,谜题中的文字也就是经过乱序排列的。于就是,经过对文字的重新排序,主角得到了明文:
Leonardo da Vinci !(莱昂纳多·达·芬奇！)
The Mona Lisa !(蒙娜丽莎！)
故事在这里终于出现了转机,读者从此开始了惊心动魄的密码之旅。真就是给人一种茅塞顿开的感觉。
Case 5 珍珠港
还记得电影《珍珠港》中的战火与硝烟么？在日本偷袭珍珠港之前,美国的情报部门破译了日本的外交电报密码,但就是由于当局没有重视,最后还就是没能阻止悲剧的发生。
1942年4月与5月期间,在美军截获的日军通讯中,有一个“AF”名称出现的频率与次数明显增多,
罗奇福特少校领导的情报小组绞尽脑汁,终于在堆积如山的侦抄电文中到一份日军偷袭珍珠港时的电报,电文曾提到“AF”,说一架日军水上飞机需要在“AF”附近的一个小珊瑚岛上加油。因此罗奇福特推断,“AF”只能就是指中途岛。为进一步证实这一推断的准确性,驻中途岛上美军奉命用浅显的明码拍发了一份作为诱饵的无线电报,谎称中途岛上的淡水设备发生了故障。果然不久,美军截获一份日军密电,电文中说:AF可能缺少淡水。一切立时真相大白了。罗奇福特小组以此为突破口,一下子破译了反映日军舰队作战计划的所有通讯。这样,尼米兹不仅清楚掌握了日军夺取中途岛的战略企图,而且还查明了其参战兵力、数量、进攻路线与作战时间,甚至连对方各舰长的名子都了如指掌。(注:这段文字摘自网络)
日军当时使用的密码体系代号为JN25,比较复杂。但就是美军破译这个密码的手法却就是一种非常经典的解密技术。其基本方法就是,直接分析密文,根据字符出现的频率分布逆推出密码表。比如研究证明,英语文章里面26个字母的出现频率总就是固定的,于就是我们就可以根据统计得来的数据解析出原始的密码表。因此,单纯以字母替换为基础的密码体系就是非常脆弱的,可以说就是形同虚设。
Case 6 电影中的密码
电脑密码破解
与间谍或侦探有关的电影中,总会出现各种各样的密码。随着电影的发展,以电脑叛客为题材的科幻电影就更就是将这一点发挥到了极致。
在电影中,似乎password的出现次数比code要多得多。在警匪片中,经常会有敌方的黑客在笔记本电脑上开着算号器破解密码的场面出现。比如《对抗性游戏》里,罪犯甚至可以通过破解旅馆电脑系统的密码来锁住所有房间的门。需要指出的就是,电影里黑客所使用电脑的界面往往都非常的人性化,要么就是画面华丽精美,要么可以识别自然语言。
至于电影中的code,给我印象比较深的就是《神秘拼图》等。这里面的code与通常的code不同。因为要考虑到观众的理解能力,电影中的 code的密钥往往与一些典故有关,比如在一本书里(比如圣经),或者在一幅画中。这些因素总就是使得悬疑的情节散发出浓厚的人文气息。有时候,电影中的 code干脆就以字谜或画谜的形式出现,这就就是我在前面提到的,在数学以外领域的延伸,本质上就是一种隐喻。
当然,不仅仅就是电影,在小说、游戏等其她艺术领域,密码也经常出现,并且总就是能成为推动情节发展的关键动力。比如《达·芬奇密码》,比如福尔摩斯的一些探案故事。
Case 7 The RING
如果提到恐怖小说,不能不提到《午夜凶铃》。这也就是我唯一完整读完的长篇恐怖小说。《午夜凶铃》就是日本著名小说家铃木光司的作品,共有四部。其情节我就不再赘述了。需要指出的就是,在小说的第二部《凶铃再现》中,作者以相当的篇幅描写了一种基于DNA的极度匪夷所思的密码。

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