密码那些事儿(二)

作者: 东门之杨PLUS | 来源:发表于2019-03-08 01:31 被阅读32次

    纵观密码学几千年来的发展历史,其大致可以分为两个阶段——古典密码学与现代密码学,它们的划分是以计算机的出现为标志。

    计算机的出现,意味着字母作为操作的最小单位的概念就消失了。因为在计算机里,所有的数据都被表示成0和1的数字组合,字母也不例外。把字母数字化得有个标准,现在这个标准就叫做ASCII。

    古典密码学时代的加密,都是对单个字母或文字进行操作;但现代密码学时代,经过数字化后的加密,打乱的是语言规律的底层结构,改变发生在字母内部。

    所以说,数字化使加密法步入一个新的世代。

    如果再细化一些,那么整个密码学的发展史大致可以分为七个世代,前四个属于古典密码学范畴,而后三个则属于现代密码学范畴。

    第一代:隐藏法

    顾名思义,就是把信息藏起来。这种方法没有用到什么高深的理论和技术,只是隐藏的方法可能不一样,而且还与隐藏者所处的环境、气候和工具等有关,但如果认真仔细地查找,破解起来并不十分困难。

    第二代:移位法和替代法

    移位法就是把数字或字母按照规律的移动,其代表是“斯巴达棒”。

    替代法就是把文中的字符使用其它字符换掉,其代表是“恺撒密码”。

    这代加密方法的原理很简单,可对于当时的人想解密却十分不易,只能依据经验和猜测,用使用试错的方法来破解。直到16世纪“频率分析法的”出现,欧洲人才掌握了系统的破解方法。

    第三代:维吉尼亚加密法

    维吉尼亚加密法诞生于1586年,目的就是为了对抗频率分析法的,使用这套加密方法之后,字母的频率特性会消失。维吉尼亚加密法的原理,本质上就相当于移位法和替代法的升级版,使用了26套字符进行加密。

    维吉尼亚加密法的意义在于,密码学中的经典概念——“钥匙”从此诞生了。然而“成也萧何,败也萧何”,维吉尼亚加密法破解的核心也就是破解钥匙的长度,而钥匙也是之后所有加密法和破解法的重中之重。

    第四代:恩尼格玛机

    恩尼格码机又叫英格玛机、哑谜机器或者奇谜机,它在二战中大放异彩。它使用的本质也是第二代加密法----替代和移位。但因为其可以切换无穷种加密配套组合,所以在对抗频率分析上极为有效。

    恩尼格玛机是一种机械电子式的加密机,它的发明,标志着人们大规模使用机器来编码加密。

    恩尼格码机最终是在二战中被以图灵为代表的一大群杰出数学家和科学家破解的,它的破解甚至利用到了人性的漏洞。

    第五代:计算机对称加密

    对称加密是指加密和解密时使用相同的钥匙的加密技术,又叫传统加密或者单秘钥加密。它要求发送发和接收方在安全通信之前商定一个秘钥。

    解密过程在原理上是与加密过程一样。唯一的不同是秘钥的次序相反。

    第六代:计算机非对称加密

    非对称加密是指信息的加密和解密使用不同的钥匙,这种方法又叫双秘钥加密。非对称加密有两个秘钥:公开钥匙和私有钥匙,它们两者是一对,如果使用公开钥匙对数据进行加密,只有用对应的私有秘钥才能解密;如果使用私有秘钥对数据进行加密,那么只有使用对应的公开钥匙才能解密。

    第七代:量子加密

    和其它加密法最大的不同是,其它加密法的原理只使用了数学,而量子加密法不但使用了数学,还是用了物理中的量子理论。

    也许正是因为背后的这两座靠山,所以量子加密法是目前为止最强的加密法,就算是量子计算机也很有可能无法破解。

    在这七个时代中,尽管采用的加密方法不尽相同,但始终有一条主线剧情一直贯穿其中,那就是加密与解密双方都是成对儿出现,在几千年中进行着此消彼长的对抗。有的时候,任何加密法都不保险;可有的时候,任何解密法都不管用。

    但也并不能说是不可破解的加密方法就好用,破解不了并不代表好用,真正好用的密码,是在安全性和效率上找到平衡点。比如第三代的维吉尼亚加密法,由于其编码过程太过繁琐,自己人知道钥匙的前提下都不容易解读,所以真正使用的频率并不高。

    除了这七代加密法,还有一种加密方法可以说是“不是密码的密码”,而且它还有一个至高无尚的荣誉——它在实战中的应用是唯一一个从未被破译的军事密码。

    下一次,我们就来聊聊这种加密法的故事。

    往期文章:

    密码那些事儿(一)


    本人是官方授权简书会员推广专员,点击会员专属通道购买简书会员,您将额外获赠:月度会员5个简书贝、季度会员15个简书贝、年度会员50个简书贝、尊享会员1000个简书贝。

    相关文章

      网友评论

        本文标题:密码那些事儿(二)

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/lcakpqtx.html