伴隨著第一次世界大戰(zhàn)(以下簡(jiǎn)稱一戰(zhàn))的千里烽火，時(shí)間轉(zhuǎn)眼就跨入 了1918年。就在這一年，密碼學(xué)界的一件大事“終于”發(fā)生了：在德國(guó)人 亞瑟·謝爾比烏斯的努力下，人類歷史上第一臺(tái)能夠投入實(shí)用的密碼機(jī)器 ——Enigma，橫空出世了！ 說是“終于”發(fā)生，也還真不是夸張。在工業(yè)革命浪潮席卷西方世界 那么多年以后，在一切新技術(shù)都必然首先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的大背景下，攸 關(guān)戰(zhàn)事成敗的數(shù)學(xué)分支——密碼學(xué)——的發(fā)展，竟然不可思議地始終是停 滯的。放眼當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)，天上已經(jīng)有了飛機(jī)，地上已經(jīng)有了坦克，海中已 經(jīng)有了潛艇，甚至連空氣里都已經(jīng)摻雜了毒氣；可就在這種情況下，人們 用來加密文件的辦法，竟然還是千百年來流傳下來的純手工的傳統(tǒng)方式！ 那么，也許是因?yàn)閭鹘y(tǒng)辦法十分安全？或者說，制造密碼、加密文件 的技術(shù)，并沒有遭到強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，所以“能用就行，夠用就好”？ 當(dāng)然不是。何止不是——在密碼分析，也就是破譯密碼的新手段面前 ，它簡(jiǎn)直已經(jīng)到了崩潰的邊緣！ ——諸如斯巴達(dá)人發(fā)明的“天書”(skytale或scytale)之類，嚴(yán)格說 來都算不上密碼的加密方法，死得已經(jīng)很難看了。
　　——堪稱最經(jīng)典的傳統(tǒng)手工加密手段、那種所謂的“單表替代” (monoal-phabetic substitution)，也早就被“頻率分析法”毫無難度地 破解了。
　　——簡(jiǎn)單的移位密碼，種類倒是不少，花樣也一再翻新，可依然被一 個(gè)個(gè)揪出來干掉了。
　　——之后密碼界的一代王者，曾經(jīng)傲視群雄將近300年的“多表替代” (polyalphabetic substitution)，終究也沒有逃過數(shù)學(xué)刀鋒的屠宰。在復(fù) 雜的“多表替代”大家族中，那個(gè)幾乎算是“硬度”最高、技術(shù)性最強(qiáng)、 安全強(qiáng)度最高，因此被認(rèn)為是最完美的維吉尼亞(Vigenere)密碼，最終仍 被英國(guó)人查理斯·巴貝奇(Charles Babbage)給摁死了。順便說一句，這個(gè) 查理斯·巴貝奇還真不是個(gè)凡人，他先后設(shè)計(jì)了差分機(jī)(difference engine)和分析機(jī)(analytical engine)；而這么一對(duì)寶貝兒，從原理上講 正是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的老祖宗——可他老人家生于1792年，死于1871年，說起 來可得算是19世紀(jì)的人！ 實(shí)際上，從這位查理斯·巴貝奇開始，我們就已經(jīng)步入了一個(gè)新的世 界。在這個(gè)迥然不同的世界里，觸目所及，真是風(fēng)景無窮、高手遍地。隨 著我們一路走去，那一個(gè)個(gè)驚心動(dòng)魄、異彩紛呈的故事，也不間斷地從我 們的身邊閃過。
　　嗯？前面那座拔地而起、高人云霄的山峰，真是漂亮�。� 走，我們看看去。
　　一、密碼就是錯(cuò)別字 本書要講的是密碼史上的一段傳奇故事。在具體講述以前，我們還是 先來泛泛地看一下，到底什么才叫“密碼”吧——這“密碼”二字，如今 實(shí)在是被用得太濫了，以至于神秘兮兮的。比如一本新書，明明是本菜譜 ，書名非叫《飲食密碼》；明明在講養(yǎng)生，非叫《健康密碼》；明明是白 話歷史，非叫《帝王密碼》；明明是散布迷信，非叫《風(fēng)水密碼》……這 都哪兒跟哪兒啊…… 其實(shí)，我們可以極不精確、簡(jiǎn)而言之地為密碼下個(gè)朗朗上口的定義： 密碼就是錯(cuò)別字。與小學(xué)生在課堂上無心寫出的錯(cuò)別字相比，密碼唯一的 不同，就是“有意寫錯(cuò)”的。老師能認(rèn)出學(xué)生的錯(cuò)別字，因?yàn)楫吘箤W(xué)生再 錯(cuò)“也還是那個(gè)意思”；而密碼這種“有意寫錯(cuò)”的字，壓根兒就沒打算 讓非授權(quán)的人認(rèn)出來。
　　此外，有時(shí)候我們生活中習(xí)以為常的某些“密碼”，嚴(yán)格說來也還不 是真正意義上的密碼。一個(gè)最常見的例子，就是刷銀行卡時(shí)，機(jī)器要求我 們輸入的“密碼”，它就不是真正的密碼。精確地說，它應(yīng)該被稱為“口 令”。事實(shí)上，“口令”并不是依照正常的加密規(guī)則對(duì)“用戶名”之類的 信息進(jìn)行加密后得到的，而且也不能通過正常的脫密規(guī)則“還原”出初始 的用戶名(真要能還原出來那就糟了，想像一下：假如大家的銀行卡都能根 據(jù)口令還原出用戶名的話……)，它只不過提供了一個(gè)額外的身份驗(yàn)證信息 而已。而類似這種并非使用標(biāo)準(zhǔn)加密變換機(jī)制生成的所謂“密碼”，當(dāng)然 也就根本不能算是真正的密碼。也許有人會(huì)說，我的銀行卡的“密碼”就 是我自己對(duì)“用戶名”進(jìn)行某種加密之后得到的，怎么能不算密碼呢？對(duì) 此我們的回答是，也許你個(gè)人的口令的確是這么得到的，但是從口令的生 成規(guī)則上講，沒有人要求你必須這樣去做，因此這樣的特例并不具備普遍 意義。從一開始，“口令”就沒有被設(shè)計(jì)成必須與“用戶名”相關(guān)，盡管 你可以讓它們之間產(chǎn)生某種密碼對(duì)應(yīng)關(guān)系，但是我們永遠(yuǎn)也無法找到一個(gè) 規(guī)則，可以通過它將所有的(包括你的，也包括別人的)用戶名信息“還原 ”出來。換言之，從普遍意義上講，“用戶名”與“口令”，實(shí)際上是并 行不悖的兩駕馬車，彼此之間，誰也不能替代誰——無論通過什么變換規(guī) 則，你也不能肯定地將任意的某個(gè)用戶名轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的口令，或者把任 意的口令轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的用戶名。而這一點(diǎn)，與真正的密碼形成了鮮明的 對(duì)照。
　　關(guān)于“口令”并非“密碼”的情況，我們還可以進(jìn)一步擴(kuò)展說明。比 如，當(dāng)你在夜間走到軍營(yíng)大門附近時(shí)，警惕的哨兵就會(huì)喝問：口令！你知 道當(dāng)天的規(guī)定，于是回答說“團(tuán)結(jié)”，然后反問：回令！哨兵回答“警惕 ”，雙方發(fā)現(xiàn)對(duì)方的回答完全正確，也就通過了相互的身份驗(yàn)證。在整個(gè) 過程中，哨兵喝問的“口令”就像我們剛才說過的“用戶名”，而你要求 哨兵回答的“回令”，則類似于我們剛才所說的“口令”。通過這個(gè)例子 我們可以看出，無論當(dāng)初這個(gè)“口令一回令”體系是怎么制定的，“團(tuán)結(jié) ”也并非一定對(duì)應(yīng)著“警惕”，反過來也一樣。
　　總之，類似的“用戶名-口令”體系在我們的生活中經(jīng)�？梢耘龅剑�除 去上面說的刷銀行卡以外，還包括登錄計(jì)算機(jī)、登錄電子郵箱、登錄MSN或 QO之類即時(shí)通信軟件等�，F(xiàn)在我們已經(jīng)很清楚，在這些需要“密碼”的場(chǎng) 合，“密碼”的真身實(shí)際上都沒有出現(xiàn)——盡管口令有時(shí)會(huì)被加密以便安 全傳輸，但那與口令本身是不是密碼毫無關(guān)系。從普遍意義上講，口令仍 然與用戶名信息沒有充分必要的關(guān)聯(lián)。
　　既然如此，那么什么才是真正的密碼呢？下面，就讓我們通過一段虛 擬故事，來介紹一下密碼學(xué)中幾個(gè)重要的基本概念吧。
　　故事的梗概很簡(jiǎn)單。男青年小張和女青年小李，二人正在熱戀中，只 是分居兩地。故事的基本設(shè)定之一就是：他們聯(lián)系彼此的手段，只有互相 寫信——?jiǎng)e提手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)，我們就這么設(shè)定�？墒桥�青年小李的母親老 王總是不樂意讓他們交往，因此總在私拆這對(duì)小鴛鴦的信件。令他們頭疼 的是，來往信件必須經(jīng)過老王過目，這就是故事的基本設(shè)定之二。為此， 男青年小張鋌而走險(xiǎn)，他與女青年小李約好，開始使用“錯(cuò)別字大法”炮 制天書——這就是說，他們要開始使用密碼了。具體來說，男青年小張先 寫好一封信，然后找來《新華字典》，把信中的每個(gè)字都查出來，然后把 這些字在字典中對(duì)應(yīng)的頁(yè)碼數(shù)和行數(shù)都記錄下來，再按行文順序抄錄在另 一張紙上，最后寄出。老王成功地截獲了這封信，仔細(xì)地研究之后氣得渾 身發(fā)抖——倒不是因?yàn)樾胖械奈淖置胺噶怂�，而是因�(yàn)樗�完全沒有看懂里 面的一串串?dāng)?shù)字在說什么——最后，女青年小李成功地拿到信，又拿出《 新華字典》，把文字挨個(gè)翻譯了回來，成功地讀到了一封新鮮熱辣的情書 。
　　至于后來，男青年小張和女青年小李的戀愛究竟是成功還是失敗，我 們就不管了。故事講到這里，“密碼學(xué)”的幾個(gè)最重要概念都已經(jīng)先后出 現(xiàn)，下面我們就來把它們對(duì)號(hào)入座吧。
　　……