密码战争（二）：早期的密码

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1、密码战争（二）：早期的密码　　[1]早期的密码　　加密术的历史实际上一直就是要设计出一种无法被解密的密码密码战争（二）：早期的密码　　[1]早期的密码　　加密术的历史实际上一直就是要设计出一种无法被解密的密码—同样，另一方面也是要解密一切已有的密码的努力。早期的密码都是些相对简单的系统，无论是对发送人还是接收人来说都非常便于使用。例如，朱利叶斯·凯撒利用一种“替换密码”来加密信息。在使用这种加密术时，每个字母都被在字母表上这个字母后面第三个字母所替换：A被D替换，B被E替代，诸如此类。而在字母表的后面，这种格式又接在了字母表的前面，即X变成了A，Y变成了B，而Z则变成了C.不幸的是，使用简

2、单的密码是一把双刃剑：这种格式的密码被解密也是易如反掌。恺撒的密码可以通过将每个被加密的信息中的字母在字母表中向前移动三位而被轻易解密。而在后来的更加复杂的密码中，字母表会被完全打乱，因此对于业余水平的解密者来说，解密就不再是一件易如反掌的事情了—就好比现在报纸杂志上经常会有一群“密码迷”在密码游戏栏目中所证实的那样。在任何一段足够长的英文文字中，使用最频繁的字母通常是E，而位于第二位的字母则通常是T，而使用最频繁的三字母单词则是THE.通过这种频率分析法，一个解密者也可以轻易地猜出哪一个被加密的字母代表着E、T以及其他的字母。　　多年以后，想要获得更高的保密度的人获得了一种设计更加精细的

3、密码表。在16世纪，法国外交家BlaisedeVigenère发明了一种方法来对同一条信息中的不同字母用不同的密码进行加密。这样，同样的E在一个位置可能被M所取代，而在另一个位置的E则有可能以K的面目出现。这样，就可以防止任何人利用频率分析法解密该条信息。　　在维琼内尔的密码中，发件人和收件人必须使用同一个关键词，这个关键词或文字章节中的字母告诉他们怎么样才能前后改变字母的位置来获得该段信息中的每个字母的正确对应位置。比如如果关键字“BIG”被使用了，发件人将把信息按三个字母的顺序排列。第一个三字母单词的第一个字母将应当向前移动一个位置，第二个字母需要向后移动8位，而第三个字母需要向前移动

4、6位。然后，文字就可以按下面的顺序来进行加密了：未加密文字：THEBUTCHERTHEBAKERANDTHECANDLESTICKMAKER.。　　关键密钥：BIGBIGBIGBIGBIGBIGBIGBIGBIGBIGBIGBIGBIGB　　加密文字：UPKCCZDPKSBNFJGLMXBVJUPKDITETKTBODSSBSKS　　如果知道“BIG”就是密钥，收件人就可以很容易地通过相应的位置改变字母位置，从而译出经过加密的文字。　　很多年以来，维琼内尔密码都被认为是不可破解的，但查尔斯·巴贝奇，一个独立的英国富人在19世纪50年代向人们展示了事实并非如此。顺便提一句，这个人也因为其在计

5、算机科学领域方面所进行的先锋性工作而被世人所熟悉。巴贝奇通过寻找重复的字母段破解了这个密码系统。当然，维琼内尔密码的优势在于这种密码被假定为它将不同位置的字母进行不同的加密。比如同一段文字中的“THE”可能在前面表现为“UPK”，但在后面则被表现为“BNF”。同样，象“AKER”这样的字母也会被进行不同的加密。但是，第一个和第三个“THE”都会被编码为“UPK”。第一个“THE”中的“T”会用“B”来进行编码，而第三个“THE”中的“T”也同样是用“B”来编码。发生这种情况是因为第三个“THE”是排在第一个“THE”后面第21个字母，而3字密钥BIG会在重复7次之后又回到了最开始。　　在任

6、何比密钥要长得多的加密信息中，都会不可避免地出现类似这样的重复。而一个解密者应该如何才能揭示加密文件的真正面目呢？比如，如果加密文字“UPK”出现了两次，中间隔着21个字母，那么他就可以推断出密钥的长度是21的整除数。或者换种说法，他可以推断出21是密钥的倍数。　　如果获得了足够多类似的线索，解密者就可以知道密钥的确切长度。一旦他知道了密钥长度，他就可以对加密信息进行日常频率分析。注意，数学在解密工作中总是放在首位的：解密者首先会计算出密钥的长度，这步工作甚至是在他要考虑密钥的具体内容是什么之前所要做的。　　巴贝奇的独具创意的技巧开创了一片密码术的新田地，并且将数学工具引入到了以前被认为专

7、属于文字学的领域之中。即使一种编密码系统没有明确地使用数学，但其中隐藏的格式却通常需要以数学的方式进行整理。毕竟，数学是一门关于格式的科学。[1][2][3][4][5][6][7][8]