三十四风语者(第2页)
爸爸接着说:“在这种方案中,明文中每一个字母都可由每个密码符号来表示。实质上,它是用一个以上的密码字母来对某个特定的密码单位进行编密。看这个表格,表的上面是大写字母,即密钥字母,它们是用于发现表中的密码字母的。表的左边是明文字母,也就是我们需要加密的字母。”爸爸拿出早就准备好的一张密密麻麻的表格,上面还写着Vigenere方阵。
“太复杂了!”妞妞发出感叹,“它是如何使用的呢?”
“好,爸爸给你演示一下加密和解密。我在发给你信息之前,我们两个必须确定一个密钥,用来对文字加密和解密。例如,密钥词是BIRD(鸟),明文信息为INEEDMOREAPPLES(我要更多的苹果)。
“我们先把明文分为四个字符一组,这是因为我们的密钥是四位的。密钥越长,明文分组越长,破密也越难。然后我们根据这个加密表来加密。
“密钥:BIRDBIRDBIRDBIR。
“明文:INEEDMOREAPPLES。
“第一个明文字母是I,密钥字母B,在表的第一列上找到I,第一行上找到B,交叉点上的字母是j这就是我们加密后的电码的第一个字符。第二个字符在第一列字母N和第一行字母I的交叉点上是V,如此下去。
“完整的密码文为:JVVHEUGUFIGSMMJ。
“这样每个明文字母都有相应的密钥词字母编密,同样的字母加密之后不会是同样的,而密文中相同的字母也不意味着明文中一样。频率分析的办法失效了!”
“还真不错!那要是解密怎么办呢?”妞妞也很高兴。
“就是根据密钥来反着查表,比如第一个字符就是在密钥字母B列中找到J,对应找到明文列中的I。如果我们两个人先约好每个通信的密钥,别人要破秘就相当困难了。”爸爸很轻松地说。
“这个密码是不是就没有办法被破解了?”
“凡是都没有绝对的,尤其是在计算机发展迅猛的现在。19世纪60年代,一位德国人弗里德里希·W。卡希斯卡发现了这个办法几个内在的弱点。
“例如,他发现,如果对一个不止一次出现的明码字母每次都用同样的密钥字母进行加密,那么就会出现同样的密码文。例如,明文SENDMOREMONEY用LOVE作密钥加密,密钥字母LO两次把明文MO加密成XC。
“密钥:LOVELOVELOVEL。
“明文:SENDMOREMONEY。
“密码文:DSIHXCMIXCIIJ。
“重复的密码文XC表明了密钥词的长度。一般来说,在重复文字中从一例到另一例之间的密码文字母数是密钥词字母的倍数。如果密码文数位经常重复的话,密码分析家就能计算出密钥词的长度,并因此计算出所运用的密码字母表的数目。这样,要知道哪个密码文字母来自哪个密码字母系列就只是一个分类问题了。而就每个密码字母系列来说,频率分析法将解出明文字母。”
“太复杂了,我听不太懂了。”妞妞开始皱眉头,不过她已经明白加密解密都不是件容易的事。
爸爸微笑,“最近使用很多的是公开密钥密码体系,克服了网络信息系统密钥管理的困难,同时解决了数字签名问题,它是当前研究的热点。不过这个问题比较复杂,爸爸就不讲了,留着给你长大之后再学习。那好,爸爸最后给妞妞讲一个故事吧!”妞妞一听有故事,又来了情绪。
“有一部电影叫《风语者》,有时间我们可以一起看一看碟。故事说的是第二次世界大战的时候,为了保证通信的安全,美军在研究了许多土著语言的基础上,选定了纳瓦霍语为战场通信语言。
“语言学家说纳瓦霍语极为难学,因为其字义取决于发音中的微妙变化,在该部落之外只有28人能听懂这种语言,而该部落中无人同敌方有任何联系。而且,不存在纳瓦霍语教科书;只能从土著人那儿学到这种语言,所有讲这种语言的土著人全在美国境内。再有纳瓦霍人口总共有5万多,其中有许多身强力壮的人已经被征召入伍。
“在战争临近结束时,一批纳瓦霍士兵参加了对日本冲绳岛的攻击。当时日本举国上下都要‘玉粹’,就是要以死抗击,连小孩和妇女都动员起来准备打仗。在冲绳的日军更是凭借有利地形,拼命抵抗。战争进行得非常惨烈。纳瓦霍士兵总是冲在最前面,因为他们需要充当侦查尖兵,用纳瓦霍语通过无线电指挥炮击方位,调动队伍行动。
“这些对话日本军队能够听得很清晰,但是却无法明白对手在说什么。这些充当通信联络人的纳瓦霍人,就是一部加密机和解密机,他们的语言就是敌人无法理解的密码系统。一般每一个纳瓦霍人都会有一个战士专门保护。一旦有可能被俘虏,这位战士还需要马上杀死纳瓦霍人,以免敌人获得‘密码’。”
“他们都死了吗?”妞妞总是同情弱者。
“没有,但是经过这场战争之后,他们更加明白,也更加珍惜战友的情谊。”
“这确实是一个非常有效的密码,日本人基本上不可能破解的。”
“在二十世纪七八十年代中国和越南也有一场战争,当时解放军也使用了类似的方法。你知道许多越南人都懂汉语,甚至在中国的大学里学习过,但是他们不可能懂地方话,而有的地方话是非常复杂、非常难懂的。
“据说解放军在无线通信中就采用温州兵对温州兵、长沙兵对长沙兵,用地方话对讲的方式保密。这样的话,就算是越南人听到了,也不明白。”
“嘿嘿,这种密语就是中国人恐怕听得懂的也不多!”妞妞也在咧着嘴笑,“不过我总会发明一种爸爸解不开的密码来的!”