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揭秘密码战:多次让战争胜败惊天逆转  

2015-01-24 19:07:13|  分类: 密码战 |  标签: |举报 |字号 订阅

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●作为隐蔽战线的重要角色,它驾驭量子技术将为信息安全打开一扇新的大门

  国防科技大学理学院李超教授为你讲述—— 密码学:无形战场上的智慧较量

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  李超,博士生导师,应用数学与密码学学术带头人,长期从事相关专业研究,出版专著、教材10余部,发表SCI论文50余篇,多项成果获军队科技进步一等奖等奖项。

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早期密战机

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隐身突防

  新闻提示

  据外媒报道,2014年12月,韩国核电反应堆数据遭泄露,引起人们对核安全和可能受到网络攻击的深深担忧。

  同月24日,英国科研人员研究出一种给互联网加上“安全层”的新技术,有望使每位用户都能简单可靠加密上网,以保证电子邮件、手机短信等各种信息的隐私安全。

  网络世界,维护信息安全,密码学研究与应用方兴未艾,且日趋紧迫而重要。

  密码探奇

  “加密”与“破译”交锋

  “密码”,颇具神秘色彩。其实作为一门以密码技术为研究对象的科学,它已有很久远的历史。早在战国时期,人们在军事行动中就采用“阴符”“阴书”等进行传统的保密联络与发出指令。在西方,古希腊军队通过将长条状羊皮螺旋式缠绕在木棍上,沿纵轴写好情报,传送时将羊皮打开,上面只有杂乱无章的字符,外人无法读出内容。情报接收人只有按约定方式将羊皮缠绕到同样粗细木棍上,才能读出原文,这便是西方早期的移位密码术。

  到了现代,随着信息技术的空前发展,密码学也迎来了它的辉煌时期,相继诞生了序列密码、分组密码、公钥密码等多种体制,“加密”与“破译”成为信息保密传输与情报获取激烈对抗领域,双方斗智斗勇,循环进行着“魔高一尺道高一丈”的较量,其范畴已不仅仅限于传统意义上的“保密通信”,而是将应用领域扩展至政治、经济、军事、外交、商业、金融等各个领域,成为维护国家安全、保守国家秘密、夺取战争胜利和谋求商业利益的重要手段。

  神秘莫测 博弈双方比拼智慧

  密码学虽然神秘莫测,但主要包括对立两个方面,即“密码编码学”和“密码分析学”。前者研究信息的保密,即“加密”;后者研究对加密信息的破解,即“破译”。

  千百年来,密码学就是围绕着“加密”与“破译”这个矛盾统一体开展智慧角力,演绎出一幕幕惊心动魄的“情景剧”。

  “加密”与“破译”通常是在一组“密钥”控制下进行的,正如有了钥匙才能打开房门一样,只有掌握了“密钥”才能恢复“明文”或读懂“密文”。如果对方一旦获得了密码的“密钥”,密码系统就会崩溃。

  “单字母替代密码”,是公元九世纪的一种先进密码技术,一位叫肯迪的阿拉伯人通过分析密文中字符出现的频率,即“频度分析法”将其破译。很快,法国人维热纳尔针对“单字母替代密码”研究出多表加密替代密码,又令肯迪的“频度分析法”完全失效。到了十九世纪,英国人巴比奇和普鲁士人卡西斯基,提出更加复杂的频度分析法,将维热纳尔的替代密码给破解。密码学正是在“加密”与“破译”激烈较量中突飞猛进,变得越来越高深莫测。致命武器 战争胜败惊天逆转

  密码学与战争有着天然联系。作战情报“加密”与成功“破译”,使战争形势大逆转的事例不胜枚举。

  第一次世界大战中,密码的运用很大程度上改变了战争乃至历史的进程。其中,最著名的就是英国成功破解德国“齐默尔曼电报”,使美国放弃中立地位而对德宣战,最终以英国为首的协约国赢得了战争胜利。

  二战初期,因无线电密码被德国人破译,而使北非战场英军详细作战计划被源源不断送到德军将领隆美尔的案头,使英军陷于被动境地,直至更换密码,才使德军不再“耳聪目明”。波兰沦陷后,其密码机构在数学家、现代计算机科学奠基人——图灵领导下,破解了德军九成以上“恩尼格玛”密电文,使德国许多重大军事行动对盟军不再是秘密。对此,英国首相丘吉尔曾称密码破译者是“下金蛋最多的鹅”。

  同样在二战中,日本研制的JN-25B密码,曾自认为是当时最高级密码而不可被破解,并为日军成功偷袭珍珠港发挥了重要作用。1942年5月,日军欲故技重施,妄图偷袭中途岛,想一战奠定其在西太平洋的统治地位。然而,美国海军密码局在英国“布莱切雷庄园”协助下,成功破译此密码,洞悉到日本人的野心,给了日本联合舰队致命一击。美军尼米兹上将曾写道:“中途岛战役本质上是一次情报侦察的胜利。”

  1943年4月,美国人再次截获日军密电,成功设伏,在空中干净利落地干掉了山本五十六,报了一箭之仇。艾森豪威尔在总结盟军密码破译工作时说:“它拯救了盟军千百个士兵的生命,加速了敌人的灭亡,并迫使其最终投降。”

  挑战未来 信息安全不容小视

  小小密码,作用非凡,被誉为信息安全的“守护神”。如今,它伴随时代与科技的发展突飞猛进,同时“加密”与“破译”也面临全新的挑战。

  量子计算功能强大,将为密码学的发展打开一扇新大门。尽管量子计算尚处于初级阶段,但军事强国均围绕其展开了深入研究。如基于量子力学的量子密码、基于分子生物学的DNA密码、基于类随机行为的混沌密码等。此外,一些基于数学困难问题的密码也得到了国际学术界的广泛认可,各种新技术的融合将成为未来密码学发展的主流。

  正因如此,世界一些军事强国不遗余力加强研究与应用,以确保在密码学领域取得技术领先地位。据悉,美军已启动一项密码现代化计划,旨在为作战指挥系统提升全时域、多手段、高时效的动态安全保护与情报获取能力。日本则将信息加密技术列入国家级高技术项目,正紧锣密鼓推进未来密码技术加快发展。(记者 王握文 通讯员 徐 珣 海 昕)

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