日期:2012-06-06 10:14:43
二战期间,军队远距离通讯的最有效手段仍是无线电通讯。其基本操作如下:
例如A要向B发送“HELLO”这一信息,发送方A直接将这一信息以摩斯电码形式通过无线电台发布出去,接收方B电台接收到这一段摩斯电码后,即收到“Hello”这一信息。
不过,除了B以外,所有其它电台,包括敌方电台都可以截听到这一信息。而摩斯电码是世界通用的,因此除了用于对敌宣传以及极少数非常紧密情况下,这种明文通讯不会被用于指挥通讯当中。
怎样才能使其他人即使监听到通讯,但也无法得知通讯的真正内容(明文)呢?方法就是加密。最简单的加密方法就是替换密码,在上述的例子中,A可以根据与B事先约定的替换规则,将明文“HELLO”先替换成如“KHOOR”这样的密文,然而再以摩斯电码方式发布出去,B接收到后,再通过事先约定的规则,将“KHOOR”反向译为“HELLO”,就知道真实的情报内容。而其它监听到这一通讯的,由于不知道事先约定的规则,因此只能收到密文“KHOOR”,而无法得知通讯的真实内容为“HELLO”。
这一事先约定的规则,就是“密钥”。只要知道密钥,要能破解密文。像上述例子的密钥是可以轻易破解的,在拼音文字语言中,字母出现的频率是有规律的。只要截听到足够的密文,运用一点统计学和语言学的知识,就可以轻易破解出密钥了。因此这种加密方式,除了用来和小情人发点不想给别人看懂的肉麻话以外,在实战中并无意义。
日期:2012-06-06 11:03:37
继续科普:
英格玛的发明者是德国的亚瑟.谢尔比乌斯(Arthur Scherbius)。它是基本加密原理与我们上面提到的字母替换法是一样的,只是它的替换方式要复杂得多。看图:
由图中我们可以看到,英格玛加密机由三个主要部分组成:一个是键盘,由26个字母组成,用于输入明文,如“HELLO”。键盘上面小灯泡一样的东东是显示器,与键盘的26个字母一一对应,用于显示加密后的密文。最上面的是三个转子,用于设定密钥。具体做法是这样的:
如果A要向B发送“HELLO”这一情报,他可以直接用英格玛的键盘输入“HELLO”,机器会通过转子、反射板以及电路将这一明文替换为“密文”如“KMTHK”,显示器上对应的灯泡会依次亮起,电报员抄下密文“KMTHK”,然后用电台发布出去。
请注意,“HELLO”中有两个“L”,但经过加密后,变成两个不一样的字母如“HT”,而明文中不一样的字母“H”和“O”则有可能被加密为一样的字母如“K”。因此,传统的频率分析破解法在英格玛前面几乎彻底失效了。
那么B又是如何将密文译为明文的呢?首先B需要一台一模一样的英格玛(因此英格玛既是加密机又是解密机),他先将三个转子的初始位置按照AB双方事先的约定拨好,然后在键盘上输入密文“KMTHK”,在显示器上就会依次显示出明文“HELLO”了。
三个转子的初始位置就相当于密钥,只要保守好这个密钥,并当期更换,即使敌对方监听到无线电通讯,并且手头上也有一台英格玛,但如果不知道密钥的话,仍然是束手无策。而一台标准三转轮英格玛的密钥有1亿亿种可能性,以人力是无法破解的。也正因为这样,英格玛才被大量装备到德国部队。
日期:2012-06-06 19:50:41
布莱切利庄园里的一块纪念碑,上面用英语和波兰语刻着:“波兰情报机构的数学家们首先破译了Enigma密码,他们的工作极大地帮助了布莱切利庄园的破译者们,并在第二次世界大战中为盟国的胜利做出了贡献”。
日期:2012-06-06 23:01:31
Bombe并不是一台真正严格意义上的计算机,但它的设计者阿兰.图灵,却是现代计算机理论的奠基人。
1912年出生于英国伦敦的阿兰.图灵,一言以概之:十足的“怪才”。
我们先说说他的“怪”。
图灵的父亲是当年英属印度的一名殖民官员,母亲是在印度长大的英国贵族。由于两夫妇都需要长驻印度,但又希望儿子可以接受更好的教育,于是图灵与他哥哥就长期寄住在别人家中。由于缺少亲情,图灵自小性格孤僻,胆小软弱,缺乏自信,衣着邋遢、喜欢低头咬指甲,还有口吃的毛病——不能再数了,都成骂人了——总而言之,小图灵不是那种让老师和同学喜欢的人。图灵自小就没什么朋友,曾经有过的唯一的亲密无间的挚友克里斯托弗在他17岁的那年因肺结核病逝,图灵为此陷入的深深的悲痛中,一度不能自拔,从此亦变得更为自闭和敏感。
长大以后甚至成名以后,情况并没有好转,图灵古怪的举止、跳跃的思维、以及神经质的微笑依然使得不少人对他敬而远之。
话说在剑桥工作期间,图灵每天骑自行车上班。由于患有过敏性鼻炎,因此每年的春末夏初野花盛开之际,他在上下班的途中总是戴着防毒面具(注意:不是口罩!真的是防毒面具)骑车招摇过市。对于路人的讪笑和小孩的作弄他毫不在乎,我行我素。久而久之,在剑桥认识图灵的人不多,但都知道有一位戴防毒面具上下班的教授。
至于他那辆破单车,也流传着不少故事:有一段时间,他的自行车总是骑着骑着就掉链子,换作别人,早去拿去修了。但图灵不是,他经过测试,发现这辆自行车总是在骑到一定圈数时,就会掉链。于是他从此就边骑边计数,到一定圈数就刹车,车子还真的不掉链了。后来为了方便计数,图灵还别出心裁地专门给车子装了个小巧的机械计数器,到了指定的圈数就叮一声提醒刹车,从而“解决”了周期性掉链子的问题。真难为他了。
说完“怪”,我们接着说他的“才”。
中学时期的图灵就已经开始表现出超乎常人的数学天赋。别人需要去慢慢演算的数学题,他往往仅凭直觉就能一眼看出答案。16岁时,图灵就已经能看懂爱恩斯坦关于相对论的著作,并用自己的语言将其表述出来。不过,图灵的学习成绩却并不理想,文科差就不再话下了,即使是他最擅长的数学,由于从不认真作答,也经常让老师为此抓狂。在他数学毕业考试试卷上,老师如此评介:“缺乏耐性加上字迹潦草,导致错漏百出!”最终他的数学毕业考居然考了三次才过关。
1929年,图灵高中毕业,但却未能考取到剑桥大学的奖学金。于是图灵只好按照父亲的要求,留校复读一年。1930年,18岁的图灵总算成功考取了剑桥大学的奖学金,正式踏进这所世界一流的高等学府。
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