书城工业密码之谜
1488900000015

第15章 密码科技之谜(1)

栅栏密码是一种什么样的密码

观点:栅栏密码是一种较为低级、简单的密码,它主要通过改变明文中字符的位置、顺序来实现,是一种简单、容易编制也容易破解的密码。

也称为栅栏易位(ColumnarTransposition)密码,是将要传递的信息中的字母交替成分上下两行,然后再把下面一行的字母排在上面一行的后边,从而形成一段密码。

例如,我们要传递的信息是:Thereisachipher.

按照栅栏密码的方法,将明文分成以下两组:

TeescihrHriahpe再将下面一行排在上面一排的后面,即形成了一段密码:

Teescihrhriahpe。

解密时就将刚才的步骤倒过来,先将密码分成两部分:

TeescihrHriahpe再按照竖着排列的顺序,就还原成:Thereisachipher,插入空格,即为明文:Thereisachipher。

当然,这是栅栏密码最简单的形式。其实,加密时不一定只用两行,它也可以分成多行。

举一个例子来说明,例如密文为:

PFEESESNRETMMFHAIRWEOOIGMEENNRMAENETSHASDCNSIIAABRNKFBLELODI。

密文共有64个字符,将其以8个字符为一栏,排列成8*8的凯撒方阵如下:

PFEESESN

RETMMFHA

IRWEOOIG

MEENNRMA

ENETSHAS

DCNSIIAA

IEERBRNK

FBLELODI

在按照竖列的顺序读出来就是:

PRIMEDIFFERENCEBETWEENELEMENTSRESMONSIBLEFORHIROSHIMAANDNAGASAKI

插入空格后就变成:PRIMEDIFFERENCEBETWEENELEMENTSRESMONSIBLEFORHIROSHIMAAND

NAGASAKI(广岛与长崎的原子弹轰炸的最大区别)。

在运用到中文时,由于中文本身的特性,栅栏密码容易被破解,因此产生了一些变体,其中较为人熟悉的就是道家心法秘籍《天仙金丹心法》中采用的加密方法,这种经过变异之后的栅栏密码运用到中文中就不太容易被识别。密文为:

○茫天:摹然月终为鼎半是真灭器轮假不但伸净著定分泥万○无○光人经法一从尘色返我权自法中妙大空照生屈来好路形神海○便还未归经过还原就变成:

○茫

天:摹

然月终为

鼎半是真灭

器轮假不但伸

净著定分泥万○

无○光人经法一从

尘色返我权自法中妙

大空照生屈来好路形神

海○便还未归从上往下读出明文即为:

天然鼎器净无尘,大海茫茫月半轮。著色空摹终是假,定光返照便为真。不分人我生还灭,但泥经权屈未伸。万法自来归一法,好从中路妙形神。

摩尔斯电码的原理何在

观点:摩尔斯电码因其简洁、容易掌握而成为使用时间最长的电子密码系统,它的发明为现代通讯事业带来了翻天覆地的转变。

摩尔斯电码是美国人发明的一种古老方法,它的历史早于电话。摩尔斯电码具有精简、低成本以及高效的优点,因此在通讯科技日益发达的今天,摩尔斯电码仍有着十分重要的地位。

摩斯电码由美国人塞缪尔·摩尔斯在1839年发明的,摩尔斯也因此成为现代“电报之父”。摩尔斯原本是一位画家,1832年在从法国乘船返回美国的途中,同船的一位乘客向大家讲述了电磁铁的原理:将导线缠绕在铁块上,导线通电之后,铁块就会产生磁力,而且线圈绕得越多,或者通过的电流越大,产生的磁力也越大。摩尔斯好奇地问:“电流通过导线的速度有多快?”这名乘客告诉他,几乎在一瞬间,电流就可以通过。

摩尔斯受到启发,联想起自己亲眼所见的法国信号机系统,他想如果电流可以瞬间通过无论多长的导线的话,那么也许可以用它来进行远距离信息传递。这个想法令时年已经41岁的摩尔斯十分激动,他开始钻研电磁学,终于悟出了一个道理:“电流只要停止片刻,就会出现火花;没有火花出现是另一种符号;没有火花的时间长度又是一种符号。这三种符号如果组合起来代表数字和字母,就可以通过导线来传递文字了。”这正是摩尔斯电码的原理,摩尔斯领悟到这个道理之后,用“点”(即0.1秒的通电时间)、“划”(0.3秒的通电时间)和“间隔”(断开电路)来表示各种符号。

尽管摩尔斯发明了摩尔斯电码,但他缺少相关的专门技术,为此,他与艾尔菲德·维尔签订了一项协议,由维尔帮助自己制造更加实用的设备。

最早的摩尔斯电码是一些表示数字的点和划,其中数字对应着单词,因此,要想知道每个词对应的数字,需要一本代码表。在艾尔菲德·维尔的帮助下,摩尔斯通过点、划以及中间的停顿,将每个字元和标点符号彼此独立地发送出去。1837年,威廉·库克和查尔斯·惠斯通开始利用摩尔斯码在英国发电报。相反,摩尔斯和维尔直到1844年才发出他们的第一份电报,当电流通过时,在一条纸带上会留下凹痕,这是最初显示摩尔斯码的方法,为此,他们还用了一个机械发条装置来带动纸条。后来,摩尔斯码经过进一步的改进,可以将在纸条上打印出来的凹痕转化成文本信息。

在摩尔斯最初的设计中,摩尔斯码只能用来传递数字,然后通过查阅字典,来找出它所代表的字。后来,在维尔的改进下,摩尔斯码既可以传递数字,也可以传递字母和一些特殊的符号,这样一来,摩尔斯码的适用范围就迅速扩大了。

字元的表达有两种“符号”划(—)和点(·)。其中,点的长度决定了发报的速度,划一般是三个点的长度,点划之间的间隔是一个点的长度;字元之间的间隔是三个点的长度,单词之间的间隔为7个点的长度。

一般来说,任何一种能把书面字元用可变长度的信号表示的编码方式都可称之为摩尔斯电码,不过现在它只用来指代两种表示英语字母和符号的摩尔斯电码:美式摩尔斯电码和国际摩尔斯电码。

摩尔斯码因其简洁易懂,使用时间超过了160年,远远超过其他任何电子密码系统。直到1999年,摩尔斯电码完成其在海事通讯中的使命。

1997年,法国海军停止使用摩尔斯电码时发出的最后一条消息是:所有人注意,这是我们在永远沉寂之前最后的一声呐喊!

如今,国际摩尔斯电码已经在使用中,不过现在的使用者几乎全部是一些业务的无线电爱好者,而且,如今的摩尔斯电码早已不是当初摩尔斯和维尔发明的那个摩尔斯码了,现代国际摩尔斯码是由弗—克莱门斯—杰尔塔于1848年发明的,主要用于在德国的汉堡和库克斯之间发送电报。杰尔塔将字母表中的一半都进行了改动,1865年,在法国巴黎的国际电报会议上,将其标准化,并制定国际摩尔斯电码准则。而摩尔斯原始的电码仅限于在美国使用,即为现在所说的美国摩尔斯电码,美国摩尔斯电码现在已经极少有人使用了。

国际摩尔斯电码如今主要用于业余电台,直到2003年,国际电信联盟还负责给世界各地的摩尔斯电码业余爱好者发执照。按照美国的规定,只有一些特定的业余频段才能进行声音和数据的传送,而连续波是对所有业余频段开放的。在一些国家,业余无线电的一些波段仍只为发送摩尔斯电码信号而预留。

摩尔斯电码可以通过多种方式发送,如最初的通过电子脉冲发送,也可以通过声调、长短不一的无线电信号,甚至可以用一些可视的方法,例如轻便信号灯来发送。

尽管使用摩尔斯电码在许多国家都不需要执照,但在航空管制中还常常用到,例如一些飞行求助信号,像VORs和NDBs都还是采用摩尔斯码。大家十分熟悉的求助信号“SOS”,就是当年著名的泰坦尼克号遇险时用摩尔斯电码发出的求助信号,无奈当时没有人理会,直到泰坦尼克号沉没之后,SOS才被广泛接受和应用。

间谍一般使用哪些暗号和密码手段

观点:在风云变幻的谍战中,间谍所使用的暗号和密码都超乎人们的想象,一个手势、一个笔画甚至是一个细微的符号下面,都隐藏着一个惊人的、甚至会改变历史的秘密。

2010年,美国抓获了一批俄罗斯间谍,引起极大的轰动。人们发现,那些似乎只有在战争年代才会现身的谍报人员,在和平时期竟然就有可能在自己周围活动,他们有可能是自己的同事、朋友,甚至是亲密的爱人,那么这些人在从事间谍工作时,都采用哪些密码手段或者暗号来传递信息呢?

在一些谍战影视作品中,我们可以看到一些常用的间谍技术。

一种是常用的摩尔斯码。摩尔斯码大家并不陌生,但由于间谍技术的隐蔽性,一些以摩尔斯码传递出去的信息显然无法通过传统的电台的方式,而需要经过一些巧妙地转换。比如电影《风声》中周迅饰演的女间谍顾晓梦在旗袍上缝出的摩尔斯码,吴志国在医院里哼出的小调里,都隐藏着摩尔斯码,这些都是摩尔斯码隐蔽的用法。

另一种是密写术。密写术也是常见的一种传递秘密信息的方式,即以牛奶或者米汤等写密信,等牛奶或米汤干了之后,字迹就会消失,读信的人只有通过光照或者在信纸上涂抹碘酒才能让文字显现出来。热播电视剧《潜伏》中,左蓝就交给敌方的马奎一封以隐形药水写就的落款为“峨眉峰”的信,马奎不知就里,结果因信惹祸,被捕入狱。不过一般来说,这种方法过于普遍,容易被识别。据说,美国一所监狱曾上演现实版的“越狱”,一名囚犯通过密写术给他的接应伙伴写信密谋出逃的线路,结果被狱警识破。由此看来,密写术过于普通,并不是谍战中传递信息的最佳选择。

还有一种就是暗语。这是一种事先约好的用以与自己人接头或者区别敌我的隐语。在电影《风声》中,吴志国站在阳台上唱了一段山西小曲儿,这段曲子即是内部接头的暗语,听到这段曲子后,同为间谍的顾晓梦与他接上了头。据说,美国抓获的俄罗斯间谍中,也有一句接头暗号—我们在北京见过面?

除了这些极为大众化的传递方式之外,历史上各国间谍传递情报的方式可谓五花八门,远远超出人们的日常经验。

例如,在二战时期,有一位逃亡到英国的挪威人汉斯—拉尔森曾创办了一份《天体运动者》杂志,该杂志以色情著称,它宣称“男人的尊严”和“非同寻常的力量”,谁又会把这本开放的成人杂志与严肃的谍战联系起来呢?

不过,它可以逃脱普通人的怀疑,却难以逃过英国情报机关的火眼金睛。拉尔森和他的《天体运动者》杂志很快引起了英国军情5处的怀疑,他们逮捕了拉尔森,在审讯中得知,拉尔森是一名受过严格培训的德国间谍,他利用纸蜡,在杂志上标注一些不会引起普通人注意的标志,只有那些知道秘密标志位置的德国间谍才会找到并阅读这些情报。后来英国反间谍人员认真阅读了某一期的《天体运动者》杂志,在一篇文章中发现了隐藏的情报。

据一些媒体公开的二战时期的资料显示,当时的间谍手段可谓五花八门,往往在一些看似平常的以引人注意的地方就隐藏着巨大的秘密。

有一份文件是当时最新款的时装模特设计图纸,时装的设计精巧,手工精致,大衣、帽子和衬衣的缝针都设计出很漂亮的图案,谁能料到,这些图案的背后隐藏着一条密码:敌军每小时都会有增援部队。

还有一种暗号结合了多种密码符号,一些**分子将摩尔斯码、五线谱、国际象棋棋谱和一些速记书写的符号结合起来,产生了一种难以辨认的暗号。

中国有“藏头诗”,间谍战有“藏头信”。1942年,英国军方截获一封“休伯特”写给“珍妮特阿姨”的信,这封内容看似普通的家信引起了英军的怀疑,但他们一直百思不得其解。直到后来抓获了两名德国间谍后,据这两名间谍介绍,把信的每个字的首字母组合在一起,就是情报的内容。英军照间谍所说的方法读出了一条重大军情:14架“波音堡垒”战斗机昨日飞抵伦敦,准备进攻德国。

美国空军还曾出现过一名“错别字间谍”,这名受过密码学训练的空军军官因背负巨额债务,打算利用职务之便,向各国出卖国家机密换钱。美国联邦调查局特工在国外的情报源接到一名不知名的情报人员的信,信中主动要求出卖情报资料。写信的人是个错别字大王,比如他把“espionage”(间谍)误拼成“esponage”,根据这个特征,联邦调查局最终把目标对准了朗读困难症患者布莱恩·里根。

当布莱恩·里根登上前往苏黎世的飞机,打算与伊朗等国的官员会面商量出售情报事宜时,美国联邦调查局特工就出现在了他面前。他们从里根身上找到了一张写有伊朗等国使馆的地址,还有一个记着13个毫无关联单词的记事簿,如rocket、glove、tricycle等。从里根的钱包里,特工找到了一张写着一长串字母和数字的纸,一张写着26个词的卡片,在一个文件夹中,找到了4张写满了3位一组数字的纸。

特工很快破译了其中的三份资料,而最重要的一份,也就是写满了三位一组数字的纸上,暗藏着里根埋藏了大量资料的地址,却迟迟未能告破。密码分析员仔细分析了那些数字后,认为那可能是书籍密码,法医专家检查了里根被捕时随身携带的一本小说和一本字典,根据指纹找出了他翻得最多的那几页,但是也一无所获。不过,他们的思路是对的,只是此书非彼书,最后,还是里根本人揭穿了谜底:那些数字是依据他自己所读中学的毕业年鉴编制而成的密码。密码破译员在他的提示下,最终找到了12个埋藏着重要情报的地点,发现了那些事关国家安危的情报。

随着现代科技的不断进步,间谍们传递情报的手段也越来越多,越来越高科技,也越不容易被识破。

著名女间谍川岛芳子

川岛芳子本姓爱新觉罗,名显玗,是清末肃亲王的第14位女儿,末代皇帝溥仪的堂妹,日本名川岛芳子、川岛良子。辛亥革命后,她以日本大陆浪人川岛浪速继女的身份前往日本,在日本改名川岛芳子,并在日本接受教育。她利用养父的关系接近关东局,满洲事变和上海事变时作为日本间谍暗中活动,亲自导演了震惊中外的“一二八事变”及营救秋鸿皇后等臭名昭著的卖国活动,成为日本谍报机关的“一枝花”,颇受特务头子田中隆吉、土肥原贤二等人的赞赏。