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【转载】密码的秘密:经典加密方法均已失效  

2015-02-27 12:08:52|  分类: 【科学探索】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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恩尼格码加密法是利用电机系统来实现多码变换的,这种系统叫作回转轮系统。回转轮是一个圆盘,它的两面都有电子接点,每个接点代表字母表中的一个字母。


科学探索

 
 

恩尼格码密码机

 

  解密恩尼格玛机

  频率分析一出现,编码人就开始寻找破坏频率分析的方法。15世纪一个叫利昂?巴提斯塔?艾伯提的人想出了使用两个或者更多的字母表加密的方法,这就是 “多字母表替代体系”。这种替代体系虽然可以阻止译码人使用频率分析法译出密码,但是在紧急情况下出错的几率也是非常高的。为了更好地使用这种编码方法, 人们需要一种方便的编码机器。二战时期,让盟军译码人倍感头疼的恩尼格码机就是其中著名的代表。

  恩尼格码加密法是利用电机系统来实现多码变换的,这种系统叫作回转轮系统。回转轮是一个圆盘,它的两面都有电子接点,每个接点代表字母表中的一个字 母。回转轮内部有连接各接点的电线,这种连接方式定义了简单单码替换方式。数个这样的回转轮和一个反射器组合起来就构成了强大的恩尼格码加密机。然而要想 看到它的工作方法,你需要把一种名叫转子的电动密码转盘连接在键盘、显示屏和电池上。你在键盘上打出普通的字母,电流就沿着接触点流动,流到转子的另一个 触点,显示屏上相应的字母就亮灯。如果你把转子转到不同的位置,就改变了接触点连接键盘的方式。这样打入同一个字母,就可能产生不同的密码字母。

 

 

密码机的接线板

 

 

密码机的转子组。三个转子位于右边的固定接口和左边(标着B)的反射器两个装置之间

 

  这就是恩尼格码机的工作原理,只不过现实中的恩尼格码机远没有那么简单。为了让恩尼格码变得无法破解,他们在恩尼格码机上加入了一些其它元素:让转子 旋转起来,可以互换的转子,在机器前加入插接板,或者加入反射体等。旋转的转子、可以互换的转子、机器前的插接板都是为了增加可供加密的字母表个数,那么 反射体是什么?与普通的恩尼格码机不同的是,反射体的加入使穿过三个转子之后的电流并不直接流向显示屏,而是沿着另一条叫作反射体的线路流动,从转子反方 向流回来。

 

 

  这个体系设计得很精细,让电流总是能沿着不同的线路流回来。这意味着恩尼格码机给“a”加码“U”后,又在完全相同的转子位置给“u”加码为“A”。 看起来非常聪明,但是这也是恩尼格码机的致命弱点所在,加入反射体后的恩尼格码机无法让被加密的字母变成它本身。正是这个看似不起眼的弱点却成了破解它的 关键。

  如何破解恩尼格玛密码?

  想要解开恩尼格码,就必须要知道加密方的加密字母表,也就是转子的设置。为了检测那些可能出现的转子位置,二战时期盟军设计了一种名叫“炸弹”的机 器。为了解密,他们首先需要找到一个突破口——一个他们确信在普通文本的信里出现的一个词或者短语,然后找到它在密电中的对应词或者短语。这并不容易,但 是恩尼格码不能加密为本身的特性帮助了他们。译码人把作为突破口的普通词放在密电上方,来看是否有任何字母相同。如果有,译码人就知道这里不是正确的位 置,于是试别的地方,如此反复直到试出正确位置。

 

 

破译恩尼格玛密码的计算机

 

  关于对恩尼格码机解码的秘密,直到20世纪70年代才公之于众。而那时,世界上到处都在使用计算机,计算机改变了密码产生和使用的方式。

  密码学从最初的凯撒密码至今,走过了一个漫长的历程。计算机的超强计算能力,让那些经典的加密方法都已失效。但是先哲的思想并未失效,密码学也仍然在 飞速发展,眼下它正朝着量子系统前进。一旦进入这种新的世界,密码学会发生什么变化,我们只能靠猜测了。但可以预见的是,这一定不是密码学故事的结束,而 只是刚刚开始。

来源:新浪科技

  更多阅读:http://www.yunzhitai.com/discovery/xinzhi/

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