不可能破译的密码?总有天才和猪对手解决它!

文化   2024-08-21 21:00   北京  

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播讲人:郭炜

节目编辑:张李昕、程涵


咱们今天的主角是一种密码,而且号称是最著名的军事外交密码,在第二次世界大战中扮演着举足轻重的角色,有人甚至说这种密码根本不可能被破译。究竟什么玩意这么神奇呢?


数字到字母,转出“盲盒”密码


在许多谍战剧里,密码都是相当重要的一环。


电视剧《潜伏》里,主人公就是通过收音机听取数字密码来接收上级命令的。



在这样的密码体系里,一组数字对应一个汉字,收听信息的人要把数字记录下来,然后一个一个转换成汉字,完成“解密”的过程。至于什么数是什么字,一般得查密码表。老是用同一个密码表也不行,容易让敌人整出破解版,所以这表还得经常换。这时候有人醒过味来了:现在的密码都out了,咱得整点新花样!


1918年,德国发明家谢尔比乌斯和他的朋友里特创办了一家新技术应用公司,谢尔比乌斯负责搞技术研发。他曾经学过电气应用,就想着手工编码加密太原始了,能不能利用现代化的电气技术来发明一种自动编码的机器呢?


谢尔比乌斯


行动力超绝的谢尔比乌斯成功了,他给自己发明的新机器取名叫“恩尼格码”,就是“哑谜”的意思。恩尼格码的可靠性和它的结构有关。


简单来说,恩尼格码密码机分成三个部分:键盘、转子和显示器。


键盘一共有26个键,显示器是26个小灯,每个灯上都标着字母。您在键盘上按下某个键,那些小灯上亮起来的就是加密后的字母对应的那盏,相当于把每个字母都按照一一对应的方法替换成另一个字母,也就是所谓的“简单替换密码”。


不过,在专业人士手里,这种密码破解起来几乎没什么难度。最迟在公元九世纪,阿拉伯的密码破译专家就玩转了简单替换密码。


原理也很简单:在每种拼音文字语言里,每个字母的出现频率是不一样的,比如英语里最常见的字母就是E,还有最常见的不同字母对、连写字母对等等。如果手里有足够多的密文,通过统计每个字母出现的频率,再揣摩揣摩上下文搭配什么的,就不难猜出密码的某个字母对应到明码是谁。



说到这里,您可能觉得恩尼格码也没啥了不起,就这也好意思说高科技?


别急,前边说了,恩尼格码机器有键盘、显示器和转子三个部分,这时候就得请转子闪亮登场了。顾名思义,这东西——它会转!


在键盘上按一下,相应的密文在显示器上亮灯,然后转子就自动转了一个字母的位置,相当于换了一个新的密码表。这样一来,同一个字母在明文的不同位置时,可以被不同的字母替换,而密文里不同位置的同一个字母,在明文中的字母也可能不同。



也就是说,明文和密文不再是一一对应的,频率分析没用了,这就是传说中的“复式替换密码”。


也许您又要说了,再怎么转也都是有规律的,我一个一个试过去,总能破解吧?


没错,理论上确实可行,但实际中……嗯,只能说,现实很骨感。谢尔比乌斯用了三个转子,每个转子都能调整到不同的方向,还能拆卸下来互相交换。他又在键盘和转子之间加了个连接板,能互换6对字母的信号。于是有些字母正常加密,有些天选字母早就改头换面了。


这样一套整下来,总共有差不多一亿亿种可能性,想靠穷举法挨个尝试来暴力破译,八辈子也试不完哪。而收发信息的双方只要提前约定好转子和连接板怎么放,加密和解密则是相当的简单!


天才发明无人要,德国纳粹视作宝


整出了这样天才的发明,谢尔比乌斯相当得意。他似乎已经看到了美好的未来:恩尼格码被众人追捧,自己赚了个盆满钵满,名利双收。


然而现实却狠狠教他做人,甭管军队外交还是商界企业,对恩尼格码似乎都没啥兴趣。倒不是天下人都看不出恩尼格码有多好,实在是囊中羞涩——价钱谈不拢啊!


眼瞅着恩尼格码没啥前途,马上就要收进储藏室吃灰了,却忽然“柳暗花明又一村”——1923年,英国政府公布了一战的官方报告,里边说了,一战期间,英国通过破译德国无线电密码而取得了决定性优势。


德国人一看这还了得?歹毒阴险的敌人原来使了这种手段,我可不能在一个坎上绊倒第二回了!于是开始大力加强无线电通讯安全性的工作,这不,恩尼格码的春天终于到来了!


经过严格的试验后,德国人对恩尼格码狂竖大拇指,谢尔比乌斯接到了来自德国政府和军队的大批量订单,生产线总算转起来了!


在接下来的十年里,德国军队大约装备了三万台恩尼格码机器。



可惜,纳粹德国的覆灭,多多少少也和恩尼格码被破译有关。当然了,德国人的自信也不是凭空长出来的,至少当时的英国人、法国人和美国人确实拿恩尼格码没辙,干脆摆烂不研究了。


但有人却没法心安理得地躺平,谁呢?正是倒霉催的满怀恐惧惴惴不安的波兰人。


当时的波兰,西边是失去旧日领土耿耿于怀的德国,东边是革命口号越喊越响的苏维埃。


小小的波兰夹在两个强邻中间,简直日夜不得安宁。他可没法跟英美法同事一样爱干不干。波兰设立了自己的密码破译机构,成绩还相当不错,直到恩尼格码登场才遇上了滑铁卢。


复刻恩尼格码机器,获取德国情报


难道恩尼格码真的这么无坚不摧吗?这时候一个叫施密特的德国人来给波兰送光明了。


施密特出生于柏林的一个中产阶级家庭里,一战时当过兵,战后遇上裁军就退伍了。接着他下海经商开了个小肥皂厂,却在战后的经济萧条和通货膨胀中破了产。


与此同时,他的大哥倒是春风得意,哥俩都是一战的老兵,大哥不光没下岗还一路高升,当上了德国通讯部门的头头。


这么一比,当弟弟的脸上自然挂不住了。可一大家人还等着张嘴吃饭,施密特只能放下自尊心来见大哥,求他赏口饭吃。


就这样施密特进了密码处,这是专门负责德国密码通讯的机构,拥有大量绝密情报。



施密特把家人留在了生活成本比较低的巴伐利亚,自己孤零零地搬到了柏林,拿着可怜的工资开始愤世嫉俗,一边对大哥羡慕嫉妒恨,一边对社会深恶痛绝。


抱着这样的心态守着绝密情报,出现亿点点意外也太正常了。


1931年11月,施密特和法国情报人员在比利时接上了头,他给出了两份珍贵资料,讲了恩尼格码的操作方式和转子内部线路,入账一万马克。


靠着这两份资料,意味着法国完全可以复制一台军用恩尼格码机器!


有了资料就万事大吉了吗?法国人发现事情好像有点不对头。前边说过,恩尼格码的密钥有一亿亿种可能,光知道原理却没有密钥,还是白搭。波兰却不敢放松。有了两份资料当启动资金,波兰的大战恩尼格码之旅总算能上路了。


考虑到恩尼格码是一种机械加密装置,科学思维也许更有助于破译。波兰人找来了几位数学家,其中包括日后被称为密码研究“波兰三杰”的雷杰夫斯基、罗佐基和佐加尔斯基。



别说,这几位还真看出了点门道,他们把密钥的一亿亿种可能性降低到了十万五千多。


虽说也不算少吧,但多来几台机器、多加点人手还是能挨个试出来的。于是,波兰成功掌握了大量德国情报,甚至包括德军在苏台德地区的兵力部署等重要信息。


当然,德国还是有一点危机意识的,他们也在不断改进恩尼格码机器。不过你有张良计,波兰也有过墙梯。


德国改动转子连线,波兰就设计了自动验证转子位置的机器,能在两个小时里找到当天的密钥。这种机器名叫“炸弹”。



但从1938年底开始,德国两次加强了恩尼格码的加密能力,波兰这下没办法了,只好请英法同行来帮忙。


后来,英国海军在捕获的德国潜艇上发现了恩尼格码的密码机和密码本,于是在英国政府通信总部,图灵等人改良了波兰发明的“炸弹”,成功破解了大量德军恩尼格码电文。这让德国的许多重大军事行动对盟军来说不再是秘密,为反法西斯战争的最终胜利奠定了基石。






编辑:谢佳漫

素材来源:网络

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