人類使用密碼的歷史非常悠久,早在我國的周朝,姜子牙發(fā)明陰符和陰書來傳遞軍事情報。1837年出現(xiàn)的摩斯密碼,使用長、短電脈沖信號來表示字母、數(shù)字和標點符號,人類從此開始擁有能夠即時遠距離傳送信息的能力。電報一經(jīng)出現(xiàn)便被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,破譯敵方電報來獲取軍事情報逐漸成為戰(zhàn)爭雙方交鋒的重要戰(zhàn)場。
Enigma密碼機的誕生
直到第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束,世界上絕大部分的密碼都是通過情報員一個字母一個字母的將情報轉(zhuǎn)換為密文,再進行發(fā)送,這種人工編碼的方式不僅效率非常低,而且安全性也很差,容易被敵人竊取后通過頻率分析破解密文。
1918年,德國人阿瑟·謝爾比烏斯(Arthur Sherbius)發(fā)明了一種能夠進行加密和解密的密碼機,叫做恩格尼碼密碼機(Enigma)。謝爾比烏斯使用能夠轉(zhuǎn)動的圓盤和電路,創(chuàng)造出前所未有的高強度密碼算法。最初,Enigma只是用在商業(yè)領(lǐng)域,納粹時期德國國防軍正式采用Enigma作為傳遞軍事情報的密碼機。
Enigma密碼機的工作原理
Enigma由鍵盤、齒輪、電池和燈泡所組成。發(fā)送者和接收者都必須有Enigma,發(fā)送者使用Enigma將明文(軍事信息)加密成密文并通過電報發(fā)送給接收者,接收者將收到的密文用Enigma解密得到明文。
鍵盤一共有26個字母鍵,鍵盤上方就是顯示器,由26個燈泡組成,對應(yīng)著26個字母。當鍵盤上的某個鍵被按下時,和這個字母被加密后的密文字母所對應(yīng)的小燈泡就亮了起來。在顯示器的上方是轉(zhuǎn)子。當按下鍵盤上的一個字母鍵,相應(yīng)加密后的字母在顯示器上通過燈泡閃亮來顯示,而轉(zhuǎn)子就自動地轉(zhuǎn)動一個字母的位置。同一個字母在明文的不同位置時,可以被不同的字母替換,而密文中不同位置的同一個字母,又可以代表明文中的不同字母,雖然看上去像是簡單替換密碼,但是由于轉(zhuǎn)子的存在,暴力破解和頻率分析都無法破解,這種加密方式被稱為復(fù)式替換密碼。
但是如果連續(xù)鍵入26個字母,轉(zhuǎn)子就會整整轉(zhuǎn)一圈,回到原始的方向上,這時編碼就和最初重復(fù)了。于是Enigma又增加了一個轉(zhuǎn)子,當?shù)谝粋€轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動整整一圈以后,它上面有一個齒輪撥動第二個轉(zhuǎn)子,使得它的方向轉(zhuǎn)動一個字母的位置。這就確保只有在26×26=676個字母后才會重復(fù)原來的編碼。事實上Enigma有三個轉(zhuǎn)子,那么重復(fù)的情況在達到26x26x26=17576個字母之時才會出現(xiàn)。
使用Enigma通訊時,發(fā)送者首先要調(diào)節(jié)三個轉(zhuǎn)子的方向,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,最后把記錄下的閃亮字母按照順序用正常的電報方式發(fā)送出去。接收者收到電文后,只要也使用一臺Enigma,按照約定把轉(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,顯示器上自動閃亮的字母就是明文了。
密碼改變世界
在德軍全面使用Enigma傳遞軍事情報后,很多人認為Enigma是一種無法破譯的密碼機,但是同盟國的密碼學(xué)家們并沒有放棄,而是共享情報,為了破譯Enigma并付出了巨大的努力。最初,英國和法國的間諜得到了德軍的Enigma的構(gòu)造,波蘭密碼學(xué)家雷耶夫斯基(Marina Rejewski)在得到法國共享的情報后,找出了破解Enigma的可行方法。但是由于擔心德國入侵波蘭,密碼破譯無法繼續(xù)盡情下去,于是波蘭決定將情報提供給英國和法國。果然不久后,第二次世界大戰(zhàn)全面爆發(fā),德國閃電戰(zhàn)入侵波蘭。
英國的密碼學(xué)家們在布萊切利繼續(xù)進行Enigma的破譯研究,現(xiàn)在計算機之父阿蘭·圖靈(Alan Turing)就是這個破譯團隊的重要成員之一。圖靈在之前眾多密碼學(xué)家的研究成果的基礎(chǔ)上,終于在1940年找出能夠破解Enigma的方法并制造了破譯機器。
2014年,由卷福主演的電影《模仿游戲》(The Imitation Game),改編自安德魯·霍奇斯編著的傳記《艾倫·圖靈傳》,講述了英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、密碼分析學(xué)家和計算機科學(xué)家“計算機科學(xué)之父”艾倫·圖靈的傳奇人生,影片講述了圖靈協(xié)助盟軍破譯德國密碼系統(tǒng)Enigma,幫助盟軍破譯納粹德國的軍事密碼,從而扭轉(zhuǎn)二戰(zhàn)戰(zhàn)局的真實故事。
現(xiàn)在,AI僅需13分鐘即可破解號稱不可能被破譯的Enigma。時代在進步,密碼技術(shù)和破譯方法像是獵手與獵物一樣,都在不停的進化。正如HTTP逐漸被HTTPS取代一樣,20世紀90年代,萬維網(wǎng)的出現(xiàn),讓HTTP逐漸成為遠距離信息交換的通信協(xié)議標準,但是HTTP有缺點 ,它采用的是明文通信,信息在傳遞的過程中極其容易被第三者竊聽和篡改,非常的不安全,比如頻發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)泄露事件。后來就通過SSL/TLS來解決,形成安全的HTTPS。
HPPTS逐漸替代HTTP
HTTPS 協(xié)議是由 SSL+HTTP 協(xié)議構(gòu)建的可進行加密傳輸、身份認證的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,要比HTTP協(xié)議安全,可防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被竊取、改變,確保數(shù)據(jù)的完整性,它是現(xiàn)行架構(gòu)下最安全的解決方案之一。
這也就意味著將HTTP升級為HTTPS需要部署SSL證書。SSL證書就是遵守SSL協(xié)議,,由受信任的數(shù)字證書頒發(fā)機構(gòu)(CA)頒發(fā),主要功能是服務(wù)器身份認證和數(shù)據(jù)加密傳輸。部署了SSL證書的網(wǎng)站相當于在瀏覽器端和服務(wù)器端建立了一條安全的信息傳輸加密通道,可以有效的降低數(shù)據(jù)被泄露的風險,保障用戶隱私信息安全。
因此,部署SSL證書來保障網(wǎng)站的基本安全成為每個網(wǎng)站非常重要的一個環(huán)節(jié)。安信證書作為國內(nèi)優(yōu)秀的HTTPS解決方案提供商,提供多品牌多類型的SSL證書(Comodo、Symantec等),可以滿足不同類型的用戶需求,值得信賴。
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