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主题:【原创】【贺岁篇】密码传奇(三):24、尾声 -- 1001n

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家园 【原创】【贺岁篇】密码传奇(三):24、尾声

ENIGMA作为人类第一种大规模投入实践的密码编码机器,陆续遭到了波兰Bomba、英国Bombe甚至人们的手工破译。而这三件事,恰好揭示了三层意义:

第一:波兰Bomba首建奇功,宣告了机械化密码分析时代的到来

第二:英国Bombe大放异彩,证明了机械化密码分析对于机械化编码的极端必要性

第三:英国专家能进行手工破译,正从某个角度形象地解释了这么一条真理:最终击败机械化编码的,不是机器,而是人

其中,手工破译的方法有其相当明显的局限性,因此在机械化密码对抗时代,远不如机器解码来的战绩斐然。但是,天下不可能有某个神奇的地方,会自动地冒出密码分析机器来——说到底,这三层意义其实都是在反复强调一件事,那就是:

既然密码编码是人类智慧的体现,那么能够与之相对抗的,也只能是人类的智慧。

从ENIGMA的故事一路观察下来,我们会看见那么多闪光的名字:舍比尔乌斯、雷杰文斯基、诺克斯、图灵、威尔士曼……而如果要细细地数一遍,这个名单恐怕还要长出几十倍。

只是,这么多的天才绞尽脑汁,目的却是为了制造或毁灭信息的“安全盾”——这个事实也确实令人长叹。也许有人会想:如果他们的智慧能够用在为人类的和平和发展方面,用在创造物质和精神财富方面,是不是会更好呢?

也是,也不是。

只要人类还有利益纷争,只要国家和民族之间、各个不同集团之间还有原则性的冲突,我们大概就永远无法指望,所有人能够都去从事所谓“建设性的”事业。从这个角度讲,密码对抗不存在“应不应该对抗”的问题,而只有“如何对抗的更好”的问题。

其次,密码学本身与政治、军事、经济、文化……等等,其实都没有什么关系;说到底,它只是一门科学,属于数学的一个分支。因此,如果单纯就“密码对抗”而言,也就不存在什么“正义打倒邪恶”之说,而只有“更聪明战胜一般聪明”的情况。

比如ENIGMA,因为和纳粹挂上了钩,从此名声就变得很差。但是,这是机器自身的问题么?从密码学的角度讲,ENIGMA帮助人类真正跨入了机械密码时代,直接推动了人类的科技进步;不仅无过,反而有功——而这个事实,恐怕是很难推翻的。

反观Bomba和Bombe,也是类似的情况。不能因为使用它们的反纳粹一方代表着正义,这两种密码分析机跟着也就能沾上什么“仙气”,变成所谓“正义的机器”。

其实,盟国的密码机TYPEX,抄袭的就是ENIGMA的原理;而德国破译盟国密电,用的也是波兰人首创的纸带穿孔机方法。一支枪,本身是无所谓邪恶正义的;密码对抗,也正是如此。

因此,我希望我的这个系列的作品,能真正从科技的角度,探讨密码对抗的得失成败;而不是先打上“纳粹必败”的标签,再反过来查找它必然失败的证据。事实上,德国人、日本人犯了很多错误,而英国人、美国人同样也犯了很多错误;大家骤然跨入全新的机械化密码时代,都有些准备不足,经验也实在太少——其实简直就是没有——因此,这些错误都是可以理解的。

【纯技术篇之ENIGMA究竟输在哪里?】一篇中,我们已经详细分析了ENIGMA的败亡原因。不过,如果我们能从只盯着ENIGMA的狭窄视野里跳出,站在更高的位置,重新审视这段关于密码的传奇历史,或许会有更多的收获吧。

那么,也就不妨让我们来看一看:ENIGMA的这段先兴后亡的故事,究竟能给我们带来了什么样的启示呢?

1001n个人以为,总体而言大概应该有五点:

第一,科技的发展,是密码学得以前进发展的基石。

破译密码,念咒求神肯定是不行的,唯一可行的途径,就是必须求助于科学技术。从雷杰文斯基先后引入“字母循环圈”、群论等数学工具,以及图灵关于“图灵机”、“可扩展”的思维方式,再到“循环测定机”、“Bomba”、“Bombe”的诞生,无一不昭示我们:科学和技术,才是密码学宝座上真正的王者。

第二,实践的需要,是推动密码科学前进的最大动力。

ENIGMA发明之初,也是应者寥寥;一旦绑上了扩军备战的战车,乃至后来烽烟四起之时,才获得了最长足的发展。相对的,英国人在三十年代初期中期对ENIGMA的破译并不十分热心,眼看欧洲局势日渐糟糕,才开始全面发力,最终在战争期间达到了破译的最高潮;更明显的例子是波兰。之所以它能够首先击破ENIGMA,其中最大的原动力,正是本身的存亡安危。

——战争起,则密码兴。信夫!

第三,密码编码和密码分析,两者既彼此对抗,又互相促进。

ENIGMA以机械化编码终结了纯手工编码的千年历史,而Bomba、Bombe又终结了ENIGMA——“魔高一尺,道高一丈”这句话,用来形容编码与分析之间的关系,真是再贴切不过了。我们不妨设想一下:如果历史上没有如ENIGMA一般的机械密码机,那么,针对机械化密码编码的分析理论和实践,还可能存在么?

随着技术的发展,密码编码手段再次升级;比如计算机加密手段的出现和普及,就在呼唤着更新的密码分析对抗手段的出现。“既对抗又合作”,应该说,这句话正是“密码编码和密码分析”辩证统一的真实写照。

第四,在密码对抗中,人的因素是第一位的。

没有舍比尔乌斯,ENIGMA自然不会出世;没有雷杰文斯基等“波兰数学三杰”的贡献,ENIGMA不会遭到破解;没有诺克斯、图灵等人,ENIGMA也不会最终被灭亡。

而隐藏在这些杰出天才人物的光芒下面的,是千千万万普通的密码工作人员。没有他们在方方面面的支持和努力,任何天才的工作也只能是无源之水。对ENIGMA的破译过程已经清楚地表明:那种古典的、几个人窝在小黑屋里埋头破解的方式已经过时,面对复杂的密码系统,必须有许多人同时参与,才有可能获得成功;其中,既依靠人的智力,又需要人的细心和耐心——这些,缺一不可。

第五,密码对抗的代价,随着机械化时代的到来而日趋增大。

与上一点相辅相成的是,进行密码对抗,其条件也越来越苛刻;从前流行的那种成本极为低廉的“几个专家几支笔”的方式,到这时已经完全不能适应时代了。

ENIGMA,应该算是非常普及的密码机了;而在纳粹德国,它也只是装备到了陆军团以上部队;比ENIGMA更复杂的LORENZ,甚至只能用于帝国最高级通信,因为这种有着十二个转轮的密码机,就连穷兵黩武的纳粹自己都无力铺开装备;而更复杂的有着十个转轮的西门子T52密码机,据说最终只造了一千台——这个数字,仅仅是ENIGMA装备数量的大约四十分之一。

更花钱的是密码分析一方:为了破译ENIGMA,波兰倾尽全力,居然也无法应对到底;英国更是举全国之人力、物力和极大的财力,才在最后赢得了胜利。

密码对抗,从过去那种个人对个人、小团体对小团体的斗智,在纷飞的战火中迅速发展为国家和国家的全面科技实力较量——这个划时代的巨大转变,从一战时代就已经开始萌芽,而直到二战时代,才真正得以完成。

而这个至关重要的转变,也直接体现为密码对抗的代价在飞速地增大;至于战后的实践,更是明白无误地证明了一个趋势:未来的密码对抗,代价只会越来越高昂。

或许,这也算是密码学发展的一条必然之路吧。

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1942年11月7日,图灵登上了著名的伊利莎白女王号(Queen Elizabeth),开始了为期七天的漫漫海上旅途。

图灵此行的目的地,是大洋彼岸的美国;目的,则是赶去“救火”。

在那里,有人接下了制造350台类似英国Bombe的密码分析机的订单;但直到他真正着手设计时才发现,干这活,还真非得有金刚钻才行。眼看交不了差,他就放风说,建造“一台电子的Bombe是不可能的”。

可是英国人的确有啊,而且只用了两千个电子管,就造出了能破译LORENZ的Bombe——你怎么又说,不可能造出来呢?美国这位老兄自己也有点讪讪的不好下台,就改口说,也不是不能造出来,只是每台都得安装两万个电子管才行。

那年头,电子管(也就是所谓真空管)比现在一般的集成电路还贵——好家伙,你老人家一开牙就是两万个?

算你狠……

此时大战正酣,破译轴心国密码的任务急如星火,根本容不得这件要事再因为别的问题而耽搁——没法子,美国人只好向英国人求援了。

就这样,应邀而来的图灵,做为一个目击者和参与者,在帮助美国人设计和修改Bombe之余,也亲身体会了美国在密码破译方面的热度。

就在这片新大陆上,一段新的密码传奇,也正在轰轰烈烈地上演着。

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至此,【密码传奇英国篇】全部结束,谢谢观赏!

关键词(Tags): #密码#破译#ENIGMA#英国#图灵元宝推荐:不爱吱声,
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