服了酷到让人望而生畏密码学能解释得如此简单图解密码技术( 九 ) _为什么上淘宝要密码

为Enigma 破译打开新局面的是波兰的密码破译专家雷耶夫斯基（Marian Rejewski）。雷耶夫斯基得到了法国提供的信息支援，并在此基础上提出了通过密文找到每日密码的方法。
由于每日密码在一天之中是不会改变的，因此密码破译者一天内所截获的所有通信，都是用同一个密码进行加密的。而且，这些密文都有一个共同的特点，那就是通信密码都会重复两次。以ATCDVT 为例，我们可以知道第1 个字母和第4 个字母（A 和D），第2 个字母和第5 个字母（T 和V），第3 个字母和第6 个字母（C 和T）都是由相同的明文字母加密得到的。此外，我们还知道，在第1 个字母和第4 个字母的加密过程中，转子1 旋转了3/26 圈。通过上述事实以及大量的密文，雷耶夫斯基对密文字母的排列组合进行了深入的研究。
3 个转子的顺序共有3×2×1=6 种可能，3 个转子的旋转位置共有26×26×26=17576 种组合。雷耶夫斯基制作了6 台机器，分别对这17576 种组合进行检查。通过使用这些机器，他在大约两小时内通过大量的密文找到了每日密码。
由于担心希特勒进攻波兰导致Enigma 破译的线索付之一炬，波兰决定将这些情报提供给英国和法国。于是，Enigma 破译的接力棒，就从波兰传给了英法。此后不久，第二次世界大战就全面爆发了。
英国的密码专家们在布莱切利园集中进行了Enigma 的破译工作，其中，现代计算机之父阿兰·图灵（Alan Turing）也是破译团队的一员。图灵根据之前所获得的情报继续研究，终于在1940 年研制出了用于破译Enigma 的机器。Enigma 这一机器创造出了难以破译的密码，但最终战胜Enigma 的却是另一台机器。
Enigma 的破译过程十分冗长和复杂，在这里无法详细介绍。对此感兴趣的读者请参阅《密码故事：人类智力的另类较量》（The Code Book: The Science of Secrecy from Ancient Egypt to Quantum Cryptography）[Singh] 以及《艾伦·图灵传：如谜的解谜者》（Alan Turing: The Enigma）[Hodges] 。
小测验3　没有L 的密文
第二次世界大战中，英军的密码破译者截获了一段Enigma 的密文，他们发现在密文中字母L 一次都没有出现。据说密码破译者根据没有L 这一事实推测出了明文，那么明文到底是什么呢？
（本小测验是根据Rudolf Kippenhahn 所著的Code Breaking: A History and Exploration 一书中的记载改编而来的）答案见文末。
思考为什么要将密码算法和密钥分开呢
我们在介绍密码系统时，经常会说“密码算法是○○，密钥是△△”，也就是说，我们有意识地对密码算法和密钥进行了区分。下面我们来思考一下，将密码算法和密钥分开到底有什么意义呢？
我们来列举一下本文介绍过的密码系统的“密码算法”和“密钥” 。
恺撒密码
密码算法：将明文中的各个字母按照指定的字母数平移
密钥：平移的字母数量
简单替换密码
密码算法：按照替换表对字母表进行替换
密钥：替换表
Enigma（通信密码的加密）
密码算法：使用 Enigma 密码机，通过接线板的接线方式、3 个转子的顺序、每个转子的旋转位置对字母进行替换
密钥（每日密码）：接线板的接线方式、3 个转子的顺序、每个转子的旋转位置
Enigma（通信电文的加密）
密码算法：使用接线板的接线方式和 3 个转子的顺序固定的 Enigma 密码机，按照每个转子的旋转位置对字母进行替换
密钥（通信密码）：每个转子的旋转位置
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仔细研究一下每一对密码算法和密钥的组合就会发现，在密码算法中必然存在可变部分，而这些可变部分就相当于密钥。当密码算法和密钥都确定时，加密的方法也就确定了。