军用密码破译很难吗:除中国量子通信外几乎都可破解

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2017-09-25 19:31:53

在很早很早以前,我们就用各种方式来传递重要信息,比如鸡毛信。看见鸡毛信,就知道事情搞大了。也有用化学药剂的——隐形墨水就是一种方式。通过加热或者用酸就能把事先写在纸上的信息显示出来。不过更保险的方法还是密码。

一般而言,保密通信都可以分为“加密”“接收”“解密”三个过程,发送者将发送内容通过某种加密规则(密钥)转化为密文,接收者在接到密文后采用与加密密钥匹配的解密密钥对密文进行解密,得到传输内容。


军用密码破译很难吗:除中国量子通信外几乎都可破解

密码起作用的方式就像钥匙开锁,发送方和接收方以约定的方式书写信息,接收方可以对照约定的方式把信息还原出来。


军用密码破译很难吗:除中国量子通信外几乎都可破解

图片:中国古代的五环密码铜锁。

古罗马统帅恺撒发明了一种按字母表顺序循环移位的文字加密方法。例如,当规定按字母表顺移3位,那么a就写成d,b写成e,c写成f,…,x写成a,y写成b,z写成c。单词Hello(嗨!)就写成了Khoor。

如果不知道加密方法,谁也不会知道这个词的意思。解密时,只需把所有的字母逆移3位,就能读到正确的文本了。这种移位的原始密码方法至今还在沿用。

比如说薛zq和ly桐的跳轨约定,把这句话用拼音写出来,再把所有的字母都后推一位,即a-b,b-c、以此类推,那么lyt收到这样一条微信:

xibu xjmm zpv qmbo up ep jg zpv yy xjui puifst bhbjo?

有兴趣的朋友就可以自行破译了。

这个方法在数学上有一个很高大上的名称叫置换群。就是把某些信息按照一定的规律进行排列,然后多写几次,当这些排列的方式满足一定的性质,就可以称为置换群了。解密是件很困难的事情,随着数学的发展,代数数论成为解密强有力的工具,具体怎么说,说了你也不懂。。。。。。。当然,我也不懂。

还有一种办法,就是利用统计的办法来破译密码。如果给出整段的文字,可以统计一下哪个字母出现的频率最高,十有八九就对应到了。这些都是最最基本的加密和解密的知识,只是用来说明问题。如果真的用这么简单的方法加密,情报机构估计就要目瞪口呆了。

英文中最常用的字母是e,美国康奈尔大学曾做过一个统计,24个字母在英语中出现的频率:

a 8.167% b 1.492% c 2.782%

d 4.253% e 12.702% f 2.228%

g 2.015% h 6.094% i 6.966%

j 0.153% k 0.772% l 4.025%

m 2.406% n 6.749% o 7.507%

p 1.929% q 0.095% r 5.987%

6.327% t 9.056% u 2.758%

v 0.978% w 2.360% x 0.150%

y 1.974% z 0.074%

传统的密码破译工作人员大都是语言专家、猜谜高手和象棋冠军。二战时期,大量的数学家和统计学家知识应用于密码破译和分析,密码学进入了一个新的历史时期。

应用统计频率破译密码的最经典战例是在二战时期。美国海军夏威夷情报站站长约瑟夫·罗谢福特,他是一位天才般的密码专家,他甚至能打开他不知道密码的保险柜。他的同事们都认为他有特异功能,称他是“魔术师”。1940年,他帮助破解了日本海军的行动代码JN-25。正是由于得到了他的关于日军企图攻占中途岛的报告,美国海军才派遣第十七特遣舰队参加了珊瑚海的战斗。


军用密码破译很难吗:除中国量子通信外几乎都可破解

在日军一系列发过太平洋的电报中,最引人注目的是“AF”两个字母,根据长期以来破译的日军通信中显示,日军通常用A起头的两个字母作为中太平洋一些地区的代号,如AH是珍珠港,AG是马绍尔。AF这一代号显然表示某一大军事行动的地点。美军的破译小组发现,在早期一份袭击珍珠港的日方电报中曾经提到“AF”。电文说水上飞机奉命到“AF”附近的珊瑚小岛上加油。因此他们推断,“AF”可能是指中途岛。 为了进一步查实,中途岛上的海军司令部受命用初级密码拍了一份作为诱饵的无线电报,报告中途岛上的淡水设备发生故障。

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