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这是5000年前到现在密码学的七个重大阶段!

Masir123 科学羊 2024-04-06

大家好,我是科学羊!



上篇,我们揭开了俚语加密的神秘面纱,探索了它为何不构成传统的加密解密过程——归根结底,因为战争的原因纳瓦霍语的秘密从未被揭开。


今天,我们将跳入加密与解密这对古老而持久的舞伴之间的漩涡,见证它们数千年来的较量与进化。


你是否好奇,这长河中是否蕴藏着某种脉络或模式?


答案是肯定的。大体上,我们可以将其分为七个阶段,接下来让我们一一探索。


第一阶段:最初的遁隐术


简单到几乎每个人都曾经尝试过的加密方式,那就是“隐藏法”——简单地将信息隐匿起来。


这种方法从文字产生之初就已存在,至今仍在使用。破解这种加密的方式也同样原始:耐心地搜索,依靠肉眼和直觉。


我们的故事始于古希腊,希罗多德记载了一段加密传递信息的故事,这发生在他出生前的三百多年。



故事中,斯巴达的老国王得知波斯帝国的入侵计划后,将信息刻在木板上,再覆以蜡


这块木板顺利地避开了沿途卫兵的搜查,最终抵达斯巴达。


当地人刮去蜡层,发现了密信。


这一信息的传递,不仅救了雅典和斯巴达,也间接地保护了现代文明的两大源泉:古希腊哲学与基督教思想。


希罗多德还记载了更为巧妙的隐藏方法,如将信息写在送信人的头皮上,待头发长出后再出发;或是将信息写在蛋壳上,只有剥去外壳才能看到。


这些方法虽然巧妙,但面对留心的卫兵,它们的效果就大打折扣了。


第二阶段:文字游戏的开始


接下来,我们讲到更为技术性的加密方法——移位法和替代法。


这两种方法简单却异常高效,能够让一段文字变得无人能解,除非知道解密的钥匙。


想象一下,一段平常的话语通过简单的规则转换,变成了一串谁也看不懂的符号。


就像是孩子们的秘密日记,只要掌握了这技巧,即使日记本摆在桌上,也无人能窥其秘密。


这段历史持续了数千年,直到阿拉伯学者发明了频率分析法,打开了这些加密方法的大门。


但直到16世纪,欧洲仍未掌握这种技巧。这一切都彰显了古代阿拉伯文明的辉煌。


举个例子:


字母顺序改变也是一样,从a排列到z,比如我要对hello world加密,加密规则呢,是每个字母都向后移动2位, “hello world”就变成了“jgnnq yqtnf”。


第三阶段:数学的力量


跨越了前4500年的密码学发展,我们发现,尽管加密方法简单,但之所以能够长久使用,是因为它们与数学关系甚微。


但一旦加密和解密开始借助数学工具,一切变得更加有趣。


也就是说,这个时候数学开始了!


比如第三代的维吉尼亚密码来说,它是16世纪出现的,成功压制解密法长达300年,直到1900年左右被破解。


第四代加密法,是一战后发明的一种机器,叫恩尼格玛机(Enigma)。


接线板位于恩尼格玛密码机前部键盘的下方。当用到接线板时,操作员最多可以在上面接13条线。在此图中,接线板上共有两对字母被连接起来(S-O和J-A)。


它成功压制解密法只有25年左右,后来被数学家图灵破解,而钥匙就是最重要的突破口。


16岁时的图灵


从纸笔时代到机械电子时代,最显著的差异就是加密的复杂度以及效率的大幅提高。


从第一代的隐藏法到图灵破解第四代的恩尼格玛密码机,实际上密码学的古典时代就已经进入了尾声。


第四阶段及以后:加密的进化


用来加密解密的维吉尼亚表格


从维吉尼亚密码到恩尼格玛机,再到现代计算机时代的魔王加密系统与RSA加密,我们见证了加密技术的快速演进。


特别是计算机的出现,将加密解密的复杂度提升到了前所未有的高度。


我们现在所处的,是建立在第六代RSA加密基础之上的数字时代,其中加密通常占据上风。


但随着量子计算的潜在突破,我们也许即将迎来加密技术的下一个GM阶段,也就是第七代加密法。


从隐藏法到量子加密,密码学的历程是对抗与进化的历史。每一次技术的跃进都缩短了加密法与其破解之间的时间差,反映出科技进步的加速趋势。


今天,我们所知道的密码学进展只是冰山一角,许多更深奥的知识仍隐藏在幕后,等待着我们去探索。


总结:


我想如果你是开发软件做加密狗相关功能的,你还真得懂点密码学的知识!


好,今天就先这样啦,下篇继续~


科学羊🐏  2024/03/28

祝幸福~

参考文献

[1].https://www.dedao.cn/course/article?id=DAgOBQ46R1rnXRWd5KdLzGqEZ3aY7e

[2].卓克密码学课




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