走進(jìn)密碼的世界

蔡吉人

以幽默感著稱的美國物理大師理查德·費曼，曾經(jīng)出版過一本書名奇怪的自傳——《別鬧了，費曼先生》。這本書記載了他一生中各種各樣的離奇經(jīng)歷，比如與職業(yè)賭徒討論輸贏概率，以及參加美國“曼哈頓計劃”時，通過破解軍事基地里裝著最高機(jī)密的保險柜來自娛。他通過嘗試圓周率、自然對數(shù)的底數(shù)等數(shù)學(xué)常數(shù)的方式，破解了一部分密碼……

幸運的是，破解這些造價高昂且裝有核機(jī)密保險柜的人，只是一位行事不拘常理的科學(xué)家，而不是專職的間諜人員。然而并非每一次密碼破解事件都會有這樣的幸運，相反，密碼遭到破解的一方，很多時候會以悲劇收場。比如，第二次世界大戰(zhàn)時，盟軍幸運地破解了德軍的恩尼格瑪加密系統(tǒng)和日軍的加密電報，從而在戰(zhàn)場上占據(jù)主動，并成功地?fù)魵⒘巳哲妼㈩I(lǐng)山本五十六……因為密碼戰(zhàn)的勝利而奠定勝局的戰(zhàn)例，在戰(zhàn)爭史上可謂不勝枚舉。

自從人類有了保守秘密的需要，密碼和加密系統(tǒng)就出現(xiàn)了。字符替換、數(shù)學(xué)算法、暗語“黑話”，甚至冷僻小語種的語言隔閡，都有可能成為密碼的選擇。尤其重視保密的軍事行動，還有與此直接相關(guān)的武器研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域，也成為密碼和加密技術(shù)發(fā)展的前沿。隨著信息學(xué)、語言學(xué)與數(shù)學(xué)的發(fā)展，設(shè)計和破解密碼變成了一種科學(xué)。在戰(zhàn)爭或是軍事對峙當(dāng)中，各方都會有大量絕頂聰明的頭腦為此殫精竭慮。

密碼學(xué)也滲透到生活的方方面面。比如，手機(jī)銀行轉(zhuǎn)賬需要通過多重因子驗證的加密措施，或者將U盾接在手機(jī)上并且輸入專用密碼，或者讓數(shù)字密碼和人臉識別檢測配合使用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，密碼學(xué)仍在高速發(fā)展，令經(jīng)過加密的信息更難被破解。同時，密碼破解經(jīng)驗和分析能力、提升計算機(jī)算力，甚至利用量子計算機(jī)，也讓一些很難被破解的密碼揭開了謎底。

在這一期《知識就是力量》雜志里，我們將為你展現(xiàn)密碼學(xué)界驚心動魄的“攻防戰(zhàn)斗”。這些智力的較量，并不比戰(zhàn)場上的搏殺輕松。而正是一代代人的創(chuàng)新思維，塑造了這個由智慧凝結(jié)而成的領(lǐng)域。