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神秘的密码学

2010年5月12日 | 分类: 安全相关

黑室

介绍

 

提起密码技术,人们常常和隐写墨水、微缩胶片、纽扣照相机、袖珍发报机、钢笔手枪之类谍报装备、技术相联系。密码技术源远流长,和人类历史上的各种军政斗争密不可分。只要人类的各个社会集团之间还存在各种破坏性对抗,密码技术就永远不会消亡。美国著名密码学家Bruce Schneier在《应用密码学》开篇即写道:“现代密码学家通常也是理论数学家。”的确,片中对于数学家和密码学关系的刻画也印证了这一说法,并且指出“密码破译领域埋葬的数学天才比任何其他领域都多”。没有坚实的数学功底是干不了这一行的。


详述

 

一般人认为一套密码的机密性全靠密码算法的保密,也就是保住密码机就万事大吉,丢掉密码机就全部完蛋了。在古典密码学时代有可能确实如此,但是这种只具有历史意义的“受限制密码”的缺陷,瞎子都看得出来:谁也不能保证密码机万无一失、绝对不可能落入敌方或者第三方手里。如果将一部密码的安全性整个建筑在算法保密性基础上,无异于自取灭亡!因此,早在19世纪,荷兰人A.Kerckhoffs就提出了一个在密码学界被公认为基础的假设,也就是著名的“Kerckhoffs假设”:一部密码的安全性全部依赖于密钥。信息论鼻祖香农的格言则是:密码系统必须保证安全,即使机器设备落入敌手。两人的意思是一致的。这可以用一个比方来说明,如果将一部密码比喻成一个保险柜的话,好的密码应该做到,即使大盗们抓来设计保险箱的工程师,并且拿到保险箱图纸,唯独缺少关键的保险箱开锁口令,照样干瞪眼!

纯理论角度来说,世界上最安全的密码就是“一次一密乱码本”系统。它并非是指某部密码,而是指这样一类东东,它的密钥和明文一样长,加密多长的明文,就使用多长的密钥。这种东东压根就没有什么算法或者数学结构,所以数学上完全不可解。它也不需要什么密码机,只要一本小小的密码本就可以了。至于这本密码本,可能是保密性极高的袖珍密电本(可能采用化学隐写方法保密),也可能采用公开发行的书籍的某一页开始的若干段落或者字、词。就是在科技发达的今天,“一次一密乱码本”系统依然没有退出历史舞台,而被广泛运用于谍报界。原因很简单:它是数学上不可破的。这类东东一点也不违反“Kerckhoffs假设”。破解它的唯一办法就是获得密码本,也就是直接获得密钥。至于如何获得密钥,那是间谍特工们的事,数学家可以回家睡觉了。

 

密码战

 

1938年4月的一个上午,山城重庆大雾弥漫。国民党密电组组长魏大铭看着桌上摆放的一沓密码电报,一筹莫展。就在刚才,他又一次接到国民党军事委员会技术研究室的通知,责命密电组尽快对神秘电码进行破译。

2月18日上午,密电组截获了一份由潜伏在重庆的日本间谍发出的密码电报。该电报以杂乱排列的日文字母呈现了前所未有的编码方式。还未及密码员反应,随着长短声的交错,十几份类
似的电报出现在他们的眼前。密电组的破译专家们立刻投入到紧张的工作中。半个小时过去了,密电破译依然毫无头绪。这时,城市上空传来了由远及近的飞机轰鸣声。尖厉的空袭警报响彻重庆上空。9架日军的轰炸机投下十几枚炸弹,对重庆实施了抗战以来的第一次轰炸。

由于事前没有捕捉到任何关于袭击的蛛丝马迹,国民党情报部门官员们大为光火。他们将目光投向了那似乎无法破译的密码。

时间又过去了半年。10月4日上午,28架日军飞机对重庆发动猛烈袭击,平民死伤60余人。面对咄咄逼人的日军和无从下手的密码,密电组陷入了困境。

化名为“罗伯特·奥斯本”的亚德利在国民党军事委员会技术研究室的邀请下,穿越重重险阻抵达重庆。国民党军方授予他少校军衔,并安排30多名留日学生,组成了专门破译神秘电码的情报小组。
日本人曾经为了提高发报速度,以10个字母代替10个数字进行电报编码。亚德利通过观察发现,这些同样仅使用了日文48个字母中的10个字母的密码电报也属于这一类型。他把字母转换为数字,对已有的电报进行了初步破译。亚德利凭借自己的经验断定,这是向日军反映重庆的云高、能见度、风向、风速的气象密码电报,相同的数字如每份中均有出现的“027”代表重庆,“231”代表早6时,“248”则为正午。但是,由于缺少之前重庆的气象资料,从第3组密码开始,每组数字代表的具体意义无法推测出来。

1939年1月12~15日,机会来了。亚德利小组分别在每日早6时、正午以及傍晚6时连续截获8份密码电报。第一、二组数字的规律和亚德利之前的推断并无二致。大部分电报的第三组密码为“459”,唯独第6份为“401”。这些都各自代表什么呢?无意间,他的目光落在“401”下方的密码截获日期上。这份密码是当天中午截获的。那时,连雾多日的重庆市区突然晴空万里。下午,日军派出27架轰炸机,炸死炸伤百姓200余人。是的,“459”代表着天气不佳,“401”则通知敌方:可以轰炸。密码终于解开了!

密码虽然解开了,但亚德利想到,如果不将间谍抓住,日军很有可能换用新的密码来获取我方信息。在接下来的两个月中,小组3次截获密码电报,并通过早已准备好的测向仪,捕捉到了发报信号的具体发射源。很快,搜索人员在重庆南区抓获了伪装成当地人的日本间谍。此人前不久才由侦察机偷送至渝,负责向位于汉口的日本空军基地发送气象密码电报。

亚德利本想让间谍继续在每天的固定时间向日本空军基地发报,以避免日方发现间谍被俘,改换新的密码。但不料国民党情报部门很快秘密枪决了日本间谍,亚德利只好亲自向日军发送电报,用假情报暂时拖延敌人的轰炸。与此同时,小组截获了大量以更为复杂难解的新密码编写的电报。亚德利据此判断还有更为深藏不露的间谍埋伏在重庆城内,敌方可能会展开新一轮的攻势。但还未等他将这一信息向上反映,5月3日上午9时,日军飞机从武汉直扑重庆,共投下了100多枚炸弹。第二天,20多架日机再袭重庆。抗战历史上悲惨的“五三”、“五四”惨案就这样带着重庆6000民众的鲜血发生了。

亚德利决心尽快抓住间谍。就在这时,一个现象引起了他的注意。国民党在重庆市区花大力气部署的防空部队为什么竟没有打下几架敌机?这其中必有玄机。

亚德利假扮为美国来的皮货商,通过熟人,结识了驻守在重庆的国民党某高射炮团的一位营长。此人人送绰号“独臂大盗”。两人十分投机,但“独臂大盗”对于亚德利关于为何高射炮打不中目标的尖锐问题,总是报以不置可否的一笑。与此同时,新的挑战又摆在了亚德利面前。新密码混合了数字和英文字母。通过重新的排列,他发现电报中开始出现诸如“her(她的)”“light(光线)”等具有实际意义的单词,可是这些单词从何而来,又有什么意义呢?一份密码中出现的“hesaid(他说)”引起了亚德利的思考:这样引起对话的词组最常见的地方就是在小说中。亚德利认为这种新密码的来源很可能是一本英文小说,如果能够找出这本小说就能够顺藤摸瓜,找到隐藏在幕后的间谍。可是,上哪里去找这本小说呢?

从军事委员会技术研究室传回的消息让亚德利大为振奋。调查显示,“独臂大盗”有时公然使用附近一个川军步兵师的无线电台和他在上海的一个“朋友”互通密电。他很有可能是一名汉奸。亚德利把目光放在了“独臂大盗”身上。亚德利利用“独臂大盗”请客的时机,让一位英文极好的朋友事先记下在电报中出现过的单词,再潜入“大盗”的书房,试试能否找到包含这些单词的英文小说。紧张的搜寻之后,在美国女作家赛珍珠那本著名小说《大地》的内页,他找到了这些用笔画过的单词。从《大地》入手,亚德利和他的小组破译了新的密码。根据密码看来,“独臂大盗”是汪精卫安插在重庆的耳目。他曾密电日军,告其轰炸机保持3660米的飞行高度,以避开射程仅达3050米的国民党军高射炮的射击。 密码的秘密终于告解。“独臂大盗”被逮捕,不久便被枪决。在这之后的一段时间,日军的轰炸行动有所收敛。 1940年7月,亚德利回到美国。为了保密,美方没有透露他的消息。后来,亚德利在他的回忆录《中国黑室——谍海奇遇》中才公布了此事的详细经过。

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  1. 2010年8月25日22:20

    好久没更新咯

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  2. 岭南村夫
    2010年5月14日01:13

    这本书很难买到

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