電碼

   

   它們是利用若干個(gè)有、無(wú)電流脈沖或正負(fù)電流脈沖所組成的不同的信號(hào)組合，其中每一個(gè)信號(hào)組合代表一個(gè)字母、數(shù)字或標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。
電碼構(gòu)成的方法很多，現(xiàn)在一般通用的有“莫爾斯電碼”和“五單位電碼”兩種。莫爾斯電碼由點(diǎn)、劃兩種符號(hào)組成。五單位電碼由五個(gè)單元組成，每個(gè)單元可以是“空”（。）或“傳”（.）的符號(hào)。另一種電碼是一組字母或一組數(shù)碼代表電文中的一個(gè)字或一個(gè)短句，如在我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電碼本上“0022”代表“中”字。

每個(gè)國(guó)家都有自己專(zhuān)用的密電碼，一套至幾套不等（軍事）密電碼。二戰(zhàn)期間日軍的密電碼因系統(tǒng)不同，電碼各別，其中以陸軍密電碼為最難破譯，整個(gè)抗戰(zhàn)期間，日軍陸軍與海軍的密電碼始終未曾被破譯過(guò)；空軍密電碼則比較簡(jiǎn)單，容易破譯。有英文字母的，有數(shù)字組成的，也有日文的，其中以英文的為最多。但不論哪種形式，都有一個(gè)共同特點(diǎn)，那就是字符之間不留任何空檔，一律緊密連接，不像英文電報(bào)每個(gè)單詞一組，也不像中文電報(bào)每四個(gè)數(shù)字一組。
另外，各種行業(yè)也都有通用的國(guó)際電碼。（航海，航空，救援）等等。

莫爾斯電碼
莫爾斯電碼是美國(guó)人莫爾斯于1844年發(fā)明的。

摩爾斯電碼的歷史
最早的摩爾斯電碼是一些表示數(shù)字的點(diǎn)和劃。數(shù)字對(duì)應(yīng)單詞，需要查找一本代碼表才能知道每個(gè)詞對(duì)應(yīng)的數(shù)。用一個(gè)電鍵可以敲擊出點(diǎn)、劃以及中間的停頓。

雖然摩爾斯發(fā)明了電報(bào)，但他缺乏相關(guān)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)。他與Alfred Vail簽定了一個(gè)協(xié)議，讓他幫自己制造更加實(shí)用的設(shè)備。Vail構(gòu)思了一個(gè)方案，通過(guò)點(diǎn)、劃和中間的停頓，可以讓每個(gè)字符和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)彼此獨(dú)立地發(fā)送出去。他們達(dá)成一致，同意把這種標(biāo)識(shí)不同符號(hào)的方案放到摩爾斯的專(zhuān)利中。這就是現(xiàn)在我們所熟知的美式摩爾斯電碼，它被用來(lái)傳送了世界上第一條電報(bào)。

這種代碼可以用一種音調(diào)平穩(wěn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的無(wú)線電信號(hào)來(lái)傳送，通常被稱(chēng)做連續(xù)波(Continuous Wave)，縮寫(xiě)為CW。它可以是電報(bào)電線里的電子脈沖，也可以是一種機(jī)械的或視覺(jué)的信號(hào)(比如閃光)。

一般來(lái)說(shuō)，任何一種能把書(shū)面字符用可變長(zhǎng)度的信號(hào)表示的編碼方式都可以稱(chēng)為摩爾斯電碼。但現(xiàn)在這一術(shù)語(yǔ)只用來(lái)特指兩種表示英語(yǔ)字母和符號(hào)的摩爾斯電碼：美式摩爾斯電碼被使用了在有線電報(bào)通信系統(tǒng)；今天還在使用的國(guó)際摩爾斯電碼則只使用點(diǎn)和劃(去掉了停頓)。

電報(bào)公司根據(jù)要發(fā)的信的長(zhǎng)度收費(fèi)。商業(yè)代碼精心設(shè)計(jì)了五個(gè)字符組成一組的代碼，做為一個(gè)單詞發(fā)送。比如：BYOXO ("Are you trying to crawl out of it?"；LIOUY ("Why do you not answer my question?",；AYYLU ("Not clearly coded, repeat more clearly."。這些五個(gè)字符的簡(jiǎn)語(yǔ)可以用摩爾斯電碼單獨(dú)發(fā)送。在網(wǎng)絡(luò)用辭中，我們也會(huì)說(shuō)一些最常用的摩爾斯商用代碼。現(xiàn)在仍然在業(yè)余無(wú)線電中使用的有Q簡(jiǎn)語(yǔ)和Z簡(jiǎn)語(yǔ)：他們最初是為報(bào)務(wù)員之間交流通信質(zhì)量、頻率變更、電報(bào)編號(hào)等信息服務(wù)的。

1838年1月8日，Alfred Vail展示了一種使用點(diǎn)和劃的電報(bào)碼，這是摩爾斯電碼前身。

作為一種信息編碼標(biāo)準(zhǔn)，摩爾斯電碼擁有其他編碼方案無(wú)法超越的長(zhǎng)久的生命。摩爾斯電碼在海事通訊中被作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一直使用到1999年。1997年，當(dāng)法國(guó)海軍停止使用摩爾斯電碼時(shí)，發(fā)送的最后一條消息是：“所有人注意，這是我們?cè)谟肋h(yuǎn)沉寂之前最后的一聲吶喊”！



莫爾斯電碼由點(diǎn)（.）、劃（-）兩種符號(hào)按以下原則組成：

1，一點(diǎn)為一基本信號(hào)單位，每一劃的時(shí)間長(zhǎng)度相當(dāng)于3點(diǎn)的時(shí)間長(zhǎng)度。

2，在一個(gè)字母或數(shù)字內(nèi)，各點(diǎn)、各劃之間的間隔應(yīng)為兩點(diǎn)的長(zhǎng)度。

3，字母（數(shù)字）與字母（數(shù)字）之間的間隔為7點(diǎn)的長(zhǎng)度。

A .-

B -...

C -.-.

D -..

E .

F ..-.

G --..

H ....

I ..

J .---

K -.-

L .-..

M --

N -.

O ---

P .--.

Q --.-

R .-.

S ...

T -

U ..-

V ...-

W .--

X -..-

Y -.--

Z --..

1 .----

2 ..---

3 ...--

4 ....-

5 .....

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7 --...

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自從無(wú)線電和摩爾斯電碼問(wèn)世后，軍事通訊進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代，但是無(wú)線電通訊完全是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，在己方接受電文的同時(shí)，對(duì)方也可“一覽無(wú)遺”，因此人類(lèi)歷史上早就伴隨戰(zhàn)爭(zhēng)出現(xiàn)的密碼也就立即與無(wú)線電結(jié)合，出現(xiàn)了無(wú)線電密碼。直到第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束，所有無(wú)線電密碼都是使用手工編碼，毫無(wú)疑問(wèn)，手工編碼效率極其低下，同時(shí)由于受到手工編碼與解碼效率的限制，使得許多復(fù)雜的保密性強(qiáng)的加密方法無(wú)法在實(shí)際中應(yīng)用，而簡(jiǎn)單的加密方法又很容易被破譯，因此在軍事通訊領(lǐng)域，急需一種安全可靠而又簡(jiǎn)便有效的方法。

1918年德國(guó)發(fā)明家亞瑟·謝爾比烏斯（Arthur Scherbius）和理查德·里特（Richard Ritter）創(chuàng)辦了一家新技術(shù)應(yīng)用公司，曾經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)電氣應(yīng)用的謝爾比烏斯想利用現(xiàn)代化的電氣技術(shù)來(lái)取代手工編碼加密方法，發(fā)明一種能夠自動(dòng)編碼的機(jī)器。

謝爾比烏斯給自己所發(fā)明的電氣編碼機(jī)械取名“埃尼格瑪”（ENIGMA，意為啞謎），乍看是個(gè)放滿了復(fù)雜而精致的元件的盒子，粗看和打字機(jī)有幾分相似。可以將其簡(jiǎn)單分為三個(gè)部分：鍵盤(pán)、轉(zhuǎn)子和顯示器。

鍵盤(pán)一共有26個(gè)鍵，鍵盤(pán)排列和現(xiàn)在廣為使用的計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)基本一樣，只不過(guò)為了使通訊盡量地短和難以破譯，空格、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)都被取消，而只有字母鍵。鍵盤(pán)上方就是顯示器，這可不是現(xiàn)在意義上的屏幕顯示器，只不過(guò)是標(biāo)示了同樣字母的26個(gè)小燈泡，當(dāng)鍵盤(pán)上的某個(gè)鍵被按下時(shí)，和這個(gè)字母被加密后的密文字母所對(duì)應(yīng)的小燈泡就亮了起來(lái)，就是這樣一種近乎原始的“顯示”。在顯示器的上方是三個(gè)直徑6厘米的轉(zhuǎn)子，它們的主要部分隱藏在面板下，轉(zhuǎn)子才是“埃尼格瑪”密碼機(jī)最核心關(guān)鍵的部分。如果轉(zhuǎn)子的作用僅僅是把一個(gè)字母換成另一個(gè)字母，那就是密碼學(xué)中所說(shuō)的“簡(jiǎn)單替換密碼”，而在公元九世紀(jì)，阿拉伯的密碼破譯專(zhuān)家就已經(jīng)能夠嫻熟地運(yùn)用統(tǒng)計(jì)字母出現(xiàn)頻率的方法來(lái)破譯簡(jiǎn)單替換密碼，柯南·道爾在他著名的福爾摩斯探案《跳舞的小人》里就非常詳細(xì)地?cái)⑹隽烁�爾摩斯使用頻率統(tǒng)計(jì)法破譯跳舞人形密碼（也就是簡(jiǎn)單替換密碼）的過(guò)程�！�—之所以叫“轉(zhuǎn)子”，因?yàn)樗鼤?huì)轉(zhuǎn)！這就是關(guān)鍵！當(dāng)按下鍵盤(pán)上的一個(gè)字母鍵，相應(yīng)加密后的字母在顯示器上通過(guò)燈泡閃亮來(lái)顯示，而轉(zhuǎn)子就自動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)字母的位置。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)谝淮捂I入A，燈泡B亮，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一格，各字母所對(duì)應(yīng)的密碼就改變了。第二次再鍵入A時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的字母就可能變成了C；同樣地，第三次鍵入A時(shí)，又可能是燈泡D亮了�！�—這就是“埃尼格瑪”難以被破譯的關(guān)鍵所在，這不是一種簡(jiǎn)單替換密碼。同一個(gè)字母在明文的不同位置時(shí)，可以被不同的字母替換，而密文中不同位置的同一個(gè)字母，又可以代表明文中的不同字母，字母頻率分析法在這里絲毫無(wú)用武之地了。這種加密方式在密碼學(xué)上被稱(chēng)為“復(fù)式替換密碼”。

但是如果連續(xù)鍵入26個(gè)字母，轉(zhuǎn)子就會(huì)整整轉(zhuǎn)一圈，回到原始的方向上，這時(shí)編碼就和最初重復(fù)了。而在加密過(guò)程中，重復(fù)的現(xiàn)象就很是最大的破綻，因?yàn)檫@可以使破譯密碼的人從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。于是“埃尼格瑪”又增加了一個(gè)轉(zhuǎn)子，當(dāng)?shù)谝粋�(gè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)整整一圈以后，它上面有一個(gè)齒輪撥動(dòng)第二個(gè)轉(zhuǎn)子，使得它的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)字母的位置。假設(shè)第一個(gè)轉(zhuǎn)子已經(jīng)整整轉(zhuǎn)了一圈，按A鍵時(shí)顯示器上D燈泡亮；當(dāng)放開(kāi)A鍵時(shí)第一個(gè)轉(zhuǎn)子上的齒輪也帶動(dòng)第二個(gè)轉(zhuǎn)子同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一格，于是第二次鍵入A時(shí)，加密的字母可能為E；再次放開(kāi)鍵A時(shí)，就只有第一個(gè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)了，于是第三次鍵入A時(shí)，與之相對(duì)應(yīng)的就是字母就可能是F了。

因此只有在26x26＝676個(gè)字母后才會(huì)重復(fù)原來(lái)的編碼。而事實(shí)上“埃尼格瑪”有三個(gè)轉(zhuǎn)子（二戰(zhàn)后期德國(guó)海軍使用的“埃尼格瑪”甚至有四個(gè)轉(zhuǎn)子�。�，那么重復(fù)的概率就達(dá)到26x26x26＝17576個(gè)字母之后。在此基礎(chǔ)上謝爾比烏斯十分巧妙地在三個(gè)轉(zhuǎn)子的一端加上了一個(gè)反射器，把鍵盤(pán)和顯示器中的相同字母用電線連在一起。反射器和轉(zhuǎn)子一樣，把某一個(gè)字母連在另一個(gè)字母上，但是它并不轉(zhuǎn)動(dòng)。乍一看這么一個(gè)固定的反射器好像沒(méi)什么用處，它并不增加可以使用的編碼數(shù)目，但是把它和解碼聯(lián)系起來(lái)就會(huì)看出這種設(shè)計(jì)的別具匠心了。當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí)，信號(hào)不是直接從鍵盤(pán)傳到顯示器，而是首先通過(guò)三個(gè)轉(zhuǎn)子連成的一條線路，然后經(jīng)過(guò)反射器再回到三個(gè)轉(zhuǎn)子，通過(guò)另一條線路再到達(dá)顯示器上，比如說(shuō)上圖中A鍵被按下時(shí)，亮的是D燈泡。如果這時(shí)按的不是A鍵而是D鍵，那么信號(hào)恰好按照上面A鍵被按下時(shí)的相反方向通行，最后到達(dá)A燈泡。換句話說(shuō)，在這種設(shè)計(jì)下，反射器雖然沒(méi)有象轉(zhuǎn)子那樣增加不重復(fù)的方向，但是它可以使解碼過(guò)程完全重現(xiàn)編碼過(guò)程。

使用“埃尼格瑪”通訊時(shí)，發(fā)信人首先要調(diào)節(jié)三個(gè)轉(zhuǎn)子的方向（而這個(gè)轉(zhuǎn)子的初始方向就是密匙，是收發(fā)雙方必須預(yù)先約定好的），然后依次鍵入明文，并把顯示器上燈泡閃亮的字母依次記下來(lái)，最后把記錄下的閃亮字母按照順序用正常的電報(bào)方式發(fā)送出去。收信方收到電文后，只要也使用一臺(tái)“埃尼格瑪”，按照原來(lái)的約定，把轉(zhuǎn)子的方向調(diào)整到和發(fā)信方相同的初始方向上，然后依次鍵入收到的密文，顯示器上自動(dòng)閃亮的字母就是明文了。加密和解密的過(guò)程完全一樣，這就是反射器的作用，同時(shí)反射器的一個(gè)副作用就是一個(gè)字母永遠(yuǎn)也不會(huì)被加密成它自己，因?yàn)榉瓷淦髦幸粋�(gè)字母總是被連接到另一個(gè)不同的字母。

埃尼格瑪”加密的關(guān)鍵就在于轉(zhuǎn)子的初始方向。當(dāng)然如果敵人收到了完整的密文，還是可以通過(guò)不斷試驗(yàn)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子方向來(lái)找到這個(gè)密匙，特別是如果破譯者同時(shí)使用許多臺(tái)機(jī)器同時(shí)進(jìn)行這項(xiàng)工作，那么所需要的時(shí)間就會(huì)大大縮短。對(duì)付這樣“暴力破譯法”（即一個(gè)一個(gè)嘗試所有可能性的方法），可以通過(guò)增加轉(zhuǎn)子的數(shù)量來(lái)對(duì)付，因?yàn)橹灰�每增加一個(gè)轉(zhuǎn)子，就能使試驗(yàn)的數(shù)量乘上26倍！不過(guò)由于增加轉(zhuǎn)子就會(huì)增加機(jī)器的體積和成本，而密碼機(jī)又是需要能夠便于攜帶的，而不是一個(gè)帶有幾十個(gè)甚至上百個(gè)轉(zhuǎn)子的龐然大物。那么方法也很簡(jiǎn)單，“埃尼格瑪”密碼機(jī)的三個(gè)轉(zhuǎn)子是可以拆卸下來(lái)并互相交換位置，這樣一來(lái)初始方向的可能性一下就增加了六倍。假設(shè)三個(gè)轉(zhuǎn)子的編號(hào)為1、2、3，那么它們可以被放成123－132－213－231-312－321這六種不同位置，當(dāng)然現(xiàn)在收發(fā)密文的雙方除了要約定轉(zhuǎn)子自身的初始方向，還要約好這六種排列中的一種。

而除了轉(zhuǎn)子方向和排列位置，“埃尼格瑪”還有一道保障安全的關(guān)卡，在鍵盤(pán)和第一個(gè)轉(zhuǎn)子之間有塊連接板。通過(guò)這塊連接板可以用一根連線把某個(gè)字母和另一個(gè)字母連接起來(lái)，這樣這個(gè)字母的信號(hào)在進(jìn)入轉(zhuǎn)子之前就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋�(gè)字母的信號(hào)。這種連線最多可以有六根（后期的“埃尼格瑪”甚至達(dá)到十根連線），這樣就可以使6對(duì)字母的信號(hào)兩兩互換，其他沒(méi)有插上連線的字母則保持不變�！�—當(dāng)然連接板上的連線狀況也是收發(fā)雙方預(yù)先約定好的。

就這樣轉(zhuǎn)子的初始方向、轉(zhuǎn)子之間的相互位置以及連接板的連線狀況就組成了“埃尼格瑪”三道牢不可破的保密防線，其中連接板是一個(gè)簡(jiǎn)單替換密碼系統(tǒng)，而不停轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，雖然數(shù)量不多，但卻是點(diǎn)睛之筆，使整個(gè)系統(tǒng)變成了復(fù)式替換系統(tǒng)。連接板雖然只是簡(jiǎn)單替換卻能使可能性數(shù)目大大增加，在轉(zhuǎn)子的復(fù)式作用下進(jìn)一步加強(qiáng)了保密性。讓我們來(lái)算一算經(jīng)過(guò)這樣處理，要想通過(guò)“暴力破譯法”還原明文，需要試驗(yàn)多少種可能性：


三個(gè)轉(zhuǎn)子不同的方向組成了26x26x26＝17576種可能性；

三個(gè)轉(zhuǎn)子間不同的相對(duì)位置為6種可能性；

連接板上兩兩交換6對(duì)字母的可能性則是異常龐大，有100391791500種；


于是一共有17576x6x100391791500，其結(jié)果大約為10000000000000000！即一億億種可能性！這樣龐大的可能性，換言之，即便能動(dòng)員大量的人力物力，要想靠“暴力破譯法”來(lái)逐一試驗(yàn)可能性，那幾乎是不可能的。而收發(fā)雙方，則只要按照約定的轉(zhuǎn)子方向、位置和連接板連線狀況，就可以非常輕松簡(jiǎn)單地進(jìn)行通訊了。這就是“埃尼格瑪”密碼機(jī)的保密原理。

1918年謝爾比烏斯為“埃尼格瑪”密碼機(jī)申請(qǐng)了專(zhuān)利，并于1920年開(kāi)發(fā)出了商用的基本型和帶打印機(jī)的豪華型，但是高昂的價(jià)格（折算成今天的貨幣，約相當(dāng)于3萬(wàn)美元）卻使“埃尼格瑪”密碼機(jī)少人問(wèn)津。就在謝爾比烏斯研制“埃尼格瑪”密碼機(jī)的同時(shí)，還有三個(gè)人也有了類(lèi)似的發(fā)明。1919年荷蘭人亞歷山大·科赫（Alexander Koch）也注冊(cè)了相似的發(fā)明專(zhuān)利“秘密寫(xiě)作機(jī)器”，但最終因無(wú)法商業(yè)化而于1927年轉(zhuǎn)讓了這個(gè)專(zhuān)利（因此也有說(shuō)法稱(chēng)謝爾比烏斯是根據(jù)科赫的專(zhuān)利研制出了“埃尼格瑪”密碼機(jī)）。瑞典人阿維德·達(dá)姆（Arvid Damm）也獲得了一個(gè)同樣原理的專(zhuān)利，但是直到1927年他去世時(shí)還只是停留在紙面上。第三個(gè)人是美國(guó)人愛(ài)德華·赫本（Edward Hebern），而他的遭遇最為悲慘，他發(fā)明“獅身人面”密碼機(jī)，并集資三十八萬(wàn)美元開(kāi)辦工廠進(jìn)行生產(chǎn)銷(xiāo)售，結(jié)果卻只賣(mài)出十來(lái)臺(tái)，收入還不到兩千美元，1926年遭到股東起訴，被判有罪而入獄。

在1923年國(guó)際郵政協(xié)會(huì)大會(huì)上，公開(kāi)亮相的“埃尼格瑪”密碼機(jī)仍舊是購(gòu)者寥寥。眼看“埃尼格瑪”也要無(wú)疾而終，卻突然柳暗花明——1923年英國(guó)政府公布了一戰(zhàn)的官方報(bào)告，談到了一戰(zhàn)期間英國(guó)通過(guò)破譯德國(guó)無(wú)線電密碼而取得了決定性的優(yōu)勢(shì)，這引起了德國(guó)的高度重視。隨即德國(guó)開(kāi)始大力加強(qiáng)無(wú)線電通訊安全性工作，并對(duì)“埃尼格瑪”密碼機(jī)進(jìn)行了嚴(yán)格的安全性和可靠性試驗(yàn)，認(rèn)為德國(guó)軍隊(duì)必須裝備這種密碼機(jī)來(lái)保證通訊安全——接到德國(guó)政府和軍隊(duì)的定單，謝爾比烏斯的工廠得以從1925年開(kāi)始批量生產(chǎn)“埃尼格瑪”，1926年德軍海軍開(kāi)始正式裝備，兩年后德國(guó)陸軍也開(kāi)始裝備。當(dāng)然這些軍用型“埃尼格瑪”與原來(lái)已經(jīng)賣(mài)出的少量商用型在最核心的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上有所不同，因此即使擁有商用型也并不能知道軍用型的具體情況。納粹黨掌握德國(guó)政權(quán)后也對(duì)“埃尼格瑪”密碼機(jī)的使用進(jìn)行了評(píng)估，認(rèn)為該密碼機(jī)便于攜帶，使用簡(jiǎn)便，更重要的是安全性極高。對(duì)于敵方而言，即使擁有了密碼機(jī)，如果不能同時(shí)掌握三道防線所組成的密鑰，一樣無(wú)法破譯。德國(guó)最高統(tǒng)帥部通信總長(zhǎng)埃里�！じ�爾吉貝爾上校認(rèn)為“埃尼格瑪”將是為德國(guó)國(guó)防軍閃擊戰(zhàn)服務(wù)的最完美的通信裝置。因此上至德軍統(tǒng)帥部，下至陸�？杖�軍，都把“埃尼格瑪”作為標(biāo)準(zhǔn)的制式密碼機(jī)廣為使用。——德國(guó)人完全有理由認(rèn)為，他們已經(jīng)掌握了當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)最安全的通訊加密系統(tǒng)，那是無(wú)法破譯的密碼系統(tǒng)。然而如此愚蠢地寄信心于機(jī)器，最終只會(huì)飽嘗機(jī)器所帶來(lái)的苦果。

而“埃尼格瑪”之父謝爾比烏斯卻未能看到“埃尼格瑪”被廣泛使用并對(duì)第二次世界大戰(zhàn)所產(chǎn)生的重大影響，他于1929年5月因騎馬時(shí)發(fā)生意外傷重而死。

量子密碼術(shù)
加密是保障信息安全的重要手段之一。當(dāng)前最常用的加密技術(shù)是用復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法來(lái)改變?cè)�始信息。這種方法雖然安全性較高，但存在被破譯的可能，并非絕對(duì)可靠。而量子密碼術(shù)是一種截然不同的加密方法，主要利用量子狀態(tài)來(lái)作為信息加密和解密的密鑰。任何想測(cè)算和破譯密鑰的人，都會(huì)因改變量子狀態(tài)而得到無(wú)意義的信息，而信息合法接收者也可以從量子態(tài)的改變而知道密鑰曾被截獲過(guò)。從理論上來(lái)說(shuō)，用量子密碼加密的通信不可能被竊聽(tīng)，安全程度極高。世界上第一個(gè)量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)2004年6月3日在美國(guó)馬薩諸塞州劍橋城正式投入運(yùn)行。
維吉尼亞密碼
人們?cè)趩我粣鹑雒艽a的基礎(chǔ)上擴(kuò)展出多表密碼，稱(chēng)為“維吉尼亞”密碼。它是由16世紀(jì)法國(guó)亨利三世王朝的布萊瑟·維吉尼亞發(fā)明的，其特點(diǎn)是將26個(gè)愷撒密表合成一個(gè)，見(jiàn)下表：

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

A A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

B B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A

C C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B

D D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

E E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D

F F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E

G G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F

H H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G

I I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H

J J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I

K K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J

L L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K

M M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L

N N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M

O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N

P P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O

Q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P

R R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q

S S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R

T T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S

U U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T

V V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U

W W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V

X X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W

Y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X

Z Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y

維吉尼亞密碼引入了“密鑰”的概念，即根據(jù)密鑰來(lái)決定用哪一行的密表來(lái)進(jìn)行替換，以此來(lái)對(duì)抗字頻統(tǒng)計(jì)。假如以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密鑰字母，對(duì)如下明文加密：

TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION

當(dāng)選定RELATIONS作為密鑰時(shí)，加密過(guò)程是：明文一個(gè)字母為T(mén)，第一個(gè)密鑰字母為R，因此可以找到在R行中代替T的為K，依此類(lèi)推，得出對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

密鑰:RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL

明文:TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION

密文:KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY

歷史上以維吉尼亞密表為基礎(chǔ)又演變出很多種加密方法，其基本元素?zé)o非是密表與密鑰，并一直沿用到二戰(zhàn)以后的初級(jí)電子密碼機(jī)上。

柵欄密碼
所謂柵欄密碼，就是把要加密的明文分成N個(gè)一組，然后把每組的第i個(gè)字連起來(lái)，形成一段無(wú)規(guī)律的話。
一般比較常見(jiàn)的是2欄的棚欄密碼。
比如明文：THERE IS A CIPHER
去掉空格后變?yōu)椋篢HEREISACIPHER
兩個(gè)一組，得到：TH ER EI SA CI PH ER
先取出第一個(gè)字母：TEESCPE
再取出第二個(gè)字母：HRIAIHR
連在一起就是：TEESCPEHRIAIHR
這樣就得到我們需要的密碼了！

而解密的時(shí)候，我們先吧密文從中間分開(kāi)，變?yōu)閮尚校?
T E E S C P E
H R I A I H R
再按上下上下的順序組合起來(lái)：
THEREISACIPHER
分出空格，就可以得到原文了：
THERE IS A CIPHER

但是有些人就偏不把密碼作出2欄，比如：
明文：THERE IS A CIPHER
七個(gè)一組：THEREIS ACIPHER
抽取字母：TA HC EI RP EH IE SR
組合得到密碼：TAHCEIRPEHIESR
那么這時(shí)候就無(wú)法再按照2欄的方法來(lái)解了...


不過(guò)棚欄密碼本身有一個(gè)潛規(guī)則，就是組成棚欄的字母一般不會(huì)太多。（一般不超過(guò)30個(gè)，也就是一、兩句話）
這樣，我們可以通過(guò)分析密碼的字母數(shù)來(lái)解出密碼...
比如：TAHCEIRPEHIESR
一共有14個(gè)字母，可能是2欄或者7欄...
嘗試2欄...失敗
嘗試7欄...成功

然而當(dāng)棚欄和拼音相結(jié)合后，誕生出一種令人痛恨的新思路...
比如在正道學(xué)院網(wǎng)絡(luò)版的開(kāi)篇flash中出現(xiàn)過(guò)這樣一個(gè)棚欄：
QGBKSYSHJIEUEIIIIAN
總共19個(gè)字母～貌似不符合棚欄的規(guī)則...其實(shí)是因?yàn)槌霈F(xiàn)了一個(gè)叫做捆綁的冬冬：
Q G B K S Y SH J
I E U E I I I IAN
看到了嗎？上面是聲母，下面是韻母...
聲母中的sh和韻母中的ian都是被作者當(dāng)為一個(gè)字符使用...
   

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