1. 二战时期英德之间的密码战 谜是什么
“迷”是德国的迷密码机的名字。
“迷”密码机就是把输入的字母改成另一个字母输出,让敌人完全看不懂德军进行什么行动。
例如:我使用“迷”打入we attack the emeny in sunday. “迷”就会编码 bu eppelf xqu uwg nc tkwyeg. 结果就是这样子出了一篇谁也看不懂的文章,但是只要把bu eppelf xqu uwg nc tkwyeg.输入“迷”来进行反向破解,就会得出we attack the emeny in sunday. 。如此下来就能保护行动计划。
由于“迷”的编码方式会经常修改,再加上英国人不懂“迷”的结构,所以一直无法得到德军的情报“后来英国得到了“迷”密码机,这让德国的大量行动计划外泄。
2. 计算机网络信息安全技术上密码技术的发展了那几个阶段分别发生了那些显着的变化
主要分三个阶段!
密码学是一个即古老又新兴的学科。密码学(Cryptology)一字源自希腊文"krypto's"及"logos"两字,直译即为"隐藏"及"讯息"之意。密码学有一个奇妙的发展历程,当然,密而不宣总是扮演主要角色。所以有人把密码学的发展划分为三个阶段:
第一阶段为从古代到1949年。这一时期可以看作是科学密码学的前夜时期,这阶段的密码技术可以说是一种艺术,而不是一种科学,密码学专家常常是凭知觉和信念来进行密码设计和分析,而不是推理和证明。
早在古埃及就已经开始使用密码技术,但是用于军事目的,不公开。
1844年,萨米尔·莫尔斯发明了莫尔斯电码:用一系列的电子点划来进行电报通讯。电报的出现第一次使远距离快速传递信息成为可能,事实上,它增强了西方各国的通讯能力。
20世纪初,意大利物理学家奎里亚摩·马可尼发明了无线电报,让无线电波成为新的通讯手段,它实现了远距离通讯的即时传输。马可尼的发明永远地改变了密码世界。由于通过无线电波送出的每条信息不仅传给了己方,也传送给了敌方,这就意味着必须给每条信息加密。
随着第一次世界大战的爆发,对密码和解码人员的需求急剧上升,一场秘密通讯的全球战役打响了。
在第一次世界大战之初,隐文术与密码术同时在发挥着作用。在索姆河前线德法交界处,尽管法军哨兵林立,对过往行人严加盘查,德军还是对协约国的驻防情况了如指掌,并不断发动攻势使其陷入被动,法国情报人员都感到莫名其妙。一天,有位提篮子的德国农妇在过边界时受到了盘查。哨兵打开农妇提着的篮子,见里头都是煮熟的鸡蛋,亳无可疑之处,便无意识地拿起一个抛向空中,农妇慌忙把它接住。哨兵们觉得这很可疑,他们将鸡蛋剥开,发现蛋白上布满了字迹,都是英军的详细布防图,还有各师旅的番号。原来,这种传递情报的方法是德国一位化学家提供的,其作法并不复杂:用醋酸在蛋壳上写字,等醋酸干了后,再将鸡蛋煮熟,字迹便透过蛋壳印在蛋白上,外面却没有任何痕迹。
1914年8月5日,英国“泰尔哥尼亚”号船上的潜水员割断了德国在北大西洋海下的电缆。他们的目的很简单,就是想让德国的日子更难过,没想到这却使德方大量的通讯从电缆转向了无线电。结果,英方截取了大量原本无法得到的情报。情报一旦截获,就被送往40号房间——英国海军部的密件分析部门。40号房间可以说是现代密件分析组织的原型,这里聚集了数学家、语言学家、棋类大师等任何善于解谜的人。
1914年9月,英国人收到了一份“珍贵”的礼物:同盟者俄国人在波罗的海截获了一艘德国巡洋舰“玛格德伯格”号,得到一本德国海军的密码本。他们立即将密码本送至40号房间,允许英国破译德国海军的密件,并在战争期间围困德军战船。能够如此直接、顺利且经常差不多是同时读取德国海军情报的情况,在以往的战事中几乎从未发生过。
密码学历史上最伟大的密码破译事件开始于1917年1月17日。当时英军截获了一份以德国最高外交密码0075加密的电报,这个令人无法想象的系统由一万个词和词组组成,与一千个数字码群对应。密电来自德国外交部长阿瑟·齐麦曼,传送给他的驻华盛顿大使约翰·冯·贝伦朵尔夫,然后继续传给德国驻墨西哥大使亨尼希·冯·艾克哈尔特,电文将在那里解密,然后交给墨西哥总统瓦律斯提阿诺·加汉扎。
密件从柏林经美国海底电缆送到了华盛顿,英军在那里将其截获并意识到了它的重要性。但是,同样接到密件的约翰·冯·贝伦朵尔夫却在他的华盛顿办公室里犯了个致命的错误:他们将电报用新的0075密件本译出,然后又用老的密件本加密后用电报传送到墨西哥城。大使先生没有意识到,他已经犯下了一个密码使用者所能犯的最愚蠢的、最可悲的错误。
此时,已经破译了老密码的英方正对着这个未曾破译的新外交密码系统一筹莫展,不过没过多久,他们便从大使先生的糊涂操作中获得了新旧密码的比较版本。随着齐麦曼的密件逐渐清晰起来,其重要性令人吃惊。
尽管1915年美国的远洋客轮“露斯塔尼亚”号被德军击沉,但只要德国对其潜艇的行动加以限制,美国仍将一直保持中立。齐麦曼的电文概括了德国要在1917年2月1日重新开始无限制海战以抑制英国的企图。为了让美国原地不动,齐麦曼建议墨西哥入侵美国,重新宣布得克萨斯州、新墨西哥州和亚里桑纳州归其所有。德国还要墨西哥说服日本进攻美国,德国将提供军事和资金援助。
英国海军部急于将破译的情报通知美国而又不能让德国知道他们的密码已被破译。于是,英国的一个特工成功地渗入了墨西哥电报局,得到了送往墨西哥总统的解了密的文件拷贝。这样,秘密就可能是由墨西哥方泄露的,他们以此为掩护将情报透露给了美国。
美国愤怒了。每个人都被激怒了,原先只是东海岸的人在关心,现在,整个中西部都担心墨西哥的举动。电文破译后六个星期,美国对德国宣战。当总统伍德罗·威尔逊要求对德宣战时,站在他背后的,是一个团结起来的愤怒的国家,它时刻准备对德作战。
这可能是密码破译史上,当然也是情报史上最着名的事件。齐麦曼的电文使整个美国相信德国是国家的敌人。德国利用密码破译击败了俄军,反过来又因自己的密码被破译而加速走向了灭亡。
第一次世界大战前,重要的密码学进展很少出现在公开文献中。直到1918年,二十世纪最有影响的密码分析文章之一¾¾William F. Friedman的专题论文《重合指数及其在密码学中的应用》作为私立的“河岸(Riverbank)实验室”的一份研究报告问世了,其实,这篇着作涉及的工作是在战时完成的。一战后,完全处于秘密工作状态的美国陆军和海军的机要部门开始在密码学方面取得根本性的进展。但是公开的文献几乎没有。
然而技术却在飞速的发展,简单的明文字母替换法已经被频率分析法毫无难度地破解了,曾经认为是完美的维吉耐尔(Vigenere)密码和它的变种也被英国人Charles Babbage破解了。顺便说一句,这个Charles Babbage可不是凡人,他设计了差分机Difference Engine和分析机Analytical Engine,而这东西就是现在计算机的先驱。这个事实给了人们两个启示:第一,没有哪种“绝对安全”的密码是不会被攻破的,这只是个时间问题;第二,破译密码看来只要够聪明就成。在二次大战中,密码更是扮演一个举足轻重的角色,许多人认为同盟国之所以能打赢这场战争完全归功于二次大战时所发明的破译密文数位式计算机破解德日密码。
1918年,加州奥克兰的Edward H.Hebern申请了第一个转轮机专利,这种装置在差不多50年里被指定为美军的主要密码设备,它依靠转轮不断改变明文和密文的字母映射关系。由于有了转轮的存在,每转动一格就相当于给明文加密一次,并且每次的密钥不同,而密钥的数量就是全部字母的个数――26个。
同年,密码学界的一件大事“终于”发生了:在德国人Arthur Scherbius天才的努力下,第一台非手工编码的密码机――ENIGMA密码机横空出世了。密码机是德军在二战期间最重要的通讯利器,也是密码学发展史上的一则传奇。当时盟军借重英国首都伦敦北方布莱奇利公园的“政府电码与密码学院”,全力破译德军之“谜”。双方隔着英吉利海峡斗智,写下一页精彩无比的战史,后来成为无数电影与影集的主要情节,“猎杀U571”也是其中之一。
随着高速、大容量和自动化保密通信的要求,机械与电路相结合的转轮加密设备的出现,使古典密码体制也就退出了历史舞台。
第二阶段为从1949年到1975年。
1949年仙农(Claude Shannon)《保密系统的通信理论》,为近代密码学建立了理论基础。从1949年到1967年,密码学文献近乎空白。许多年,密码学是军队独家专有的领域。美国国家安全局以及前苏联、英国、法国、以色列及其它国家的安全机构已将大量的财力投入到加密自己的通信,同时又千方百计地去破译别人的通信的残酷游戏之中,面对这些政府,个人既无专门知识又无足够财力保护自己的秘密。
1967年,David Kahn《破译者》(The CodeBreaker)的出现,对以往的密码学历史作了相当完整的记述。《破译者》的意义不仅在于涉及到相当广泛的领域,它使成千上万的人了解了密码学。此后,密码学文章开始大量涌现。大约在同一时期,早期为空军研制敌我识别装置的Horst Feistel在位于纽约约克镇高地的IBM Watson实验室里花费了毕生精力致力于密码学的研究。在那里他开始着手美国数据加密标准(DES)的研究,到70年代初期,IBM发表了Feistel和他的同事在这个课题方面的几篇技术报告。
第三阶段为从1976年至今。1976年diffie 和 hellman 发表的文章“密码学的新动向”一文导致了密码学上的一场革命。他们首先证明了在发送端和接受端无密钥传输的保密通讯是可能的,从而开创了公钥密码学的新纪元。
1978年,R.L.Rivest,A.Shamir和L.Adleman实现了RSA公钥密码体制。
1969年,哥伦比亚大学的Stephen Wiesner首次提出“共轭编码”(Conjugate coding)的概念。1984年,H. Bennett 和G. Brassard在次思想启发下,提出量子理论BB84协议,从此量子密码理论宣告诞生。其安全性在于:1、可以发现窃听行为;2、可以抗击无限能力计算行为。
1985年,Miller和Koblitz首次将有限域上的椭圆曲线用到了公钥密码系统中,其安全性是基于椭圆曲线上的离散对数问题。
1989年R.Mathews, D.Wheeler, L.M.Pecora和Carroll等人首次把混沌理论使用到序列密码及保密通信理论,为序列密码研究开辟了新途径。
2000年,欧盟启动了新欧洲数据加密、数字签名、数据完整性计划NESSIE,究适应于21世纪信息安全发展全面需求的序列密码、分组密码、公开密钥密码、hash函数以及随机噪声发生器等技术。
建议你可以参考下:密码学基础、密码学原理、OpenSSL等书籍
3. 需要各种密码母本,越多越好
最早的摩尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词,需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。 虽然摩尔斯发明了电报,但他缺乏相关的专门技术。他与艾尔菲德·维尔签定了一个协议,让他帮自己制造更加实用的设备。艾尔菲德·维尔构思了一个方案,通过点、划和中间的停顿,可以让每个字符和标点符号彼此独立地发送出去。他们达成一致,同意把这种标识不同符号的方案放到摩尔斯的专利中。这就是现在我们所熟知的美式摩尔斯电码,它被用来传送了世界上第一条电报。 这种代码可以用一种音调平稳时断时续的无线电信号来传送,通常被称做连续波(Continuous Wave),缩写为CW。它可以是电报电线里的电子脉冲,也可以是一种机械的或视觉的信号(比如闪光)。 一般来说,任何一种能把书面字符用可变长度的信号表示的编码方式都可以称为摩尔斯电码。但现在这一术语只用来特指两种表示英语字母和符号的摩尔斯电码:美式摩尔斯电码被使用了在有线电报通信系统;今天还在使用的国际摩尔斯电码则只使用点和划(去掉了停顿)。 电报公司根据要发的信的长度收费。商业代码精心设计了五个字符组成一组的代码,做为一个单词发送。比如:BYOXO (“Are you trying to crawl out of it?”);LIOUY (“Why do you not answer my question?”);AYYLU (“Not clearly coded, repeat more clearly.”)。这些五个字符的简语可以用摩尔斯电码单独发送。在网络用词中,我们也会说一些最常用的摩尔斯商用代码。现在仍然在业余无线电中使用的有Q简语和Z简语:他们最初是为报务员之间交流通信质量、频率变更、电报编号等信息服务的。 1838年1月8日,Alfred Vail展示了一种使用点和划的电报码,这是摩尔斯电码前身。 作为一种信息编码标准,摩尔斯电码拥有其他编码方案无法超越的长久的生命。摩尔斯电码在海事通讯中被作为国际标准一直使用到1999年。1997年,当法国海军停止使用摩尔斯电码时,发送的最后一条消息是:“所有人注意,这是我们在永远沉寂之前最后的一声呐喊!” 美式摩尔斯电码做为一种实际上已经绝迹的电码,美式摩尔斯电码使用不太一样的点、划和独特地间隔来表示数字、字符和特殊符号。这种摩尔斯电码的设计主要是针对地面报务员通过电报电线传输的,而非通过无线电波。 这种古老的、交错的电码是为了配合报务员接听方式而设计的。不象现在可以从扬声器或者耳机中听到电码的音调,你只能从这些最早期的电报机的一个机械发生装置听到嗒嗒的声音,甚至是从发送电键接听:这种电键在不发送信号时被设置为从动模式,负责发声。 这些报务员大多是为铁路或以后的西联电传等服务。象那时的许多年轻人一样,十几岁的爱迪生就是这样一名话务员。 现代国际摩尔斯电码在今天,国际摩尔斯电码依然被使用着,虽然这几乎完全成为了业余无线电爱好者的专利。直到2003年,国际电信联盟(ITU)管理着世界各地的摩尔斯电码熟练者取得业余无线电执照的工作。在一些国家,业余无线电的一些波段仍然只为发送摩尔斯电码信号而预留。 因为摩尔斯只依靠一个平稳的不变调的无线电信号,所以它的无线电通讯设备比起其它方式的更简单,并且它能在高噪声、低信号的环境中使用。同时,它只需要很窄的频宽,并且还可以帮助两个母语不同、在话务通讯时会遇到巨大困难的操作者之间进行沟通。它也是QRP中最常使用的方式。 在美国,直到1991年,为了获得FCC颁发的允许使用高频波段的业余无线电证书,必须通过每分钟五个单词(WPM)的摩尔斯码发送和接收测试。1999年以前,达到20WPM的熟练水平才能获得最高级别的业余无线电证书(额外类);1999年12月13日,FCC把额外类的这项要求降低到13WPM。 2003年世界无线电通信大会(WRC03,ITU主办的频率分配专门会议,两年一度)做出决定,允许各国在业余无线电执照管理中自己任选是否对摩尔斯电码进行要求。虽然在美国和加拿大还有书面上的要求,但在一些其他国家正准备彻底去除这个要求。 熟练的爱好者和军事报务员常常可以接收(抄报)40WPM以上速度的摩尔斯码。虽然传统发报电键仍有许多爱好者在使用,但半自动和全自动的电子电键在今天使用越来越广泛。电脑软件也经常被用来生成和解码摩尔斯码电波信号。 现在在手机的短信铃声中,诺基亚等厂商依然会将“SMS(···——···)”一句的摩尔斯电码加入。而香港的无线电视,自1967年开台起,每次新闻报道亦会在背景音乐中播放“NEWS TODAY”的摩尔斯电码音频。 时间控制和表示方法有两种“符号”用来表示字符:划(—)和点(·),或分别叫滴(Dit)和嗒(Dah)或长和短。点的长度决定了发报的速度,并且被当作发报时间参考。下面是时间控制的图示: Morse code:—— ——— ·—· ··· · / —·—· ——— —·· ·这里,“—”表示划,“·”表示点。这是上面消息的准确发报时间(“=”表示信号有,“.”代表信号无,每个为一个点的长度): ===.===...===.===.===...=.===.=...=.=.=...=.......===.=.===.=...===.===.===划一般是三个点的长度;点划之间的间隔是一个点的长度;字符之间的间隔是三个点的长度;单词之间的间隔是七个点的长度。初学者往往被教导发送点划间隔短小、短而快的字符,并且在符号和单词之间夸大间隔时间。比较起来,这种方式更加容易学会。熟悉摩尔斯码的人之间经常象这样说话或拼写[其中,“长音(Dah)”发“awe”的音]: —— ——— ·—· ··· · / —·—· ——— —·· ·DahDah DahDahDah DiDahDit DiDiDit Dit, DahDiDahDit DahDahDah DahDiDit Dit. 字母
A:·—B:—···C:—·—·D:—··E:·F:··—·G:——·H:····I:··J:·———K:—·—L:·—··M:——N:—· O:———P:·——· Q:——·— R:·—·S:···T:—U:··—V:···— W:·——X:—··—Y:—·——Z:——··数字
0:—————1:·————2:··———3:···——4:····—5:·····6:—····7:——···8:———··9:————·标点符号
“.”:·—·—·—“:”:———···“,”:——··——“;”:—·—·—·“?”:··——··“=”:—···—“'”:·————·“/”:—··—·“!”:—·—·——“-”:—····—“_”:··——·—“"”:·—··—·“(”:—·——·“)”:—·——·—“$”:···—··—“&”:· ···“@”:·——·—·非英语拉丁文字母
æ:·—·—à:·——·—ç:—·—··ch:————ð:··——·è:·—··—é:··—··ñ:——·——ö:———·þ:·——··ü:··——特殊符号(同一符号)
这是一些有特殊意义的点划组合。它们由二个字母的摩尔斯电码连成一个使用,这样可以省去正常时把它们做为两个字母发送所必须的中间间隔时间。 AR:·—·—·(停止,消息结束)AS:·—···(等待)K:—·—(邀请发射信号)(一般跟随AR,表示“该你了”)SK:···—·—(终止,联络结束)BT:—···—(分隔符)特殊符号(非同一符号)
···—·(我将重新发送最后一个单词)·· ··(同样)········(错误) 常用缩写缩写和同一符号不同,缩写保留着字符中间的间隔,它们并没有被连成一个使用。 A All after (问号后用于请求重复)AB All before (同样)ARRL American Radio Relay League (美国无线电中继联盟)ABT About(关于)ADS Address(地址)AGN Again(再一次)ANT Antenna (天线)BN All between (之间的所有)BUG Semiautomatic key (半自动的关键)C Yes(是,好)CBA Callbook address(呼号手册)CFM Confirm(确认)CLG Calling(拨打)CQ Calling any station(连络任一站台)CUL See you later(待会见)CUZ Because(因为)CW Continuous wave(连续波)CX Conditions(状况)DE From(来自)DX Distance (sometimes refers to long distance contact)(长程通讯)ES And (和)FB Fine business (类似于“确定”)FCC Federal Communications Commission (美国联邦通信委员会)FER For (为了)FREQ Frequency(频率)GA Good afternoon or Go ahead (depending on context)(午安)GE Good evening(晚安)GM Good morning(早安)GND Ground (ground potential)(地表)GUD Good(好)HI Laughter ()HR Here(这里)HV Have(有)LID Poor operator (可怜的运营商)MILS Milliamperes (毫安)NIL Nothing (无)NR Number (编号)OB Old boy (老男孩)OC Old chap (老兄)OM Old man (any male amateur radio operator is an OM)(任何男性业余无线电操作员是一个OM)OO Official Observer (官方观察员)OP Operator(操作员)OT Old timer(老手)OTC Old timers club (老前辈俱乐部)OOTC Old old timers club (老老前辈俱乐部)PSE Please(请)PWR Power(功率)QCWA Quarter Century Wireless Association (四分之一世纪无线协会)R I acknowledge or decimal point (承认或小数点)(根据上下文确定)RCVR Receiver(接收器)RPT Repeat or report)(重复或报告)(根据上下文确定)RST Signal report format (Readability-Signal Strength-Tone)(收讯指标)RTTY Radio teletype (无线电电传)RX Receive(接收)SAE Self addressed envelope (自我处理的信封)SASE Self addressed, stamped envelope (自我解决,盖章信封)SED Said(说)SEZ Says (说)SIG Signal(讯号)SIGS Signals (信号)SKED Schele(行程)SN Soon(很快=不久将来)SOS (紧急呼救=国际通用)SRI Sorry(抱歉)STN Station(电台)TEMP Temperature(气温)TMW Tomorrow(明日)TNX Thanks(感谢)TU Thank you(感谢你)TX Transmit(发射器)U You (你)UR Your or you're (您或您已经)(根据上下文确定)URS Yours (你的)VY Very (非常)WDS Words (词)WKD Worked (工作)WL Will (将)WUD Would (会)WX Weather(天气)XMTR Transmitter(发射机)XYL Wife(妻子)YL Young lady (used of any female)(年轻女子)73 Best regards(最好的祝福)88 Love and kisses(爱与吻之告别)(注意应该使用在“异性”之间)99 go way(被要求离开,非友善)参见词条:Q简语 用摩尔斯码交谈要使用摩尔斯码进行明白无误的交流,只需要字母就够了。为了使交流更有效率,有很多国际上通用的模式。 这是一个CW通讯的例子,发生在电台甲(s1)和电台乙(s2)之间: s1:CQ CQ CQ de s1 K[呼叫任何人(CQ),这是(de)s1,结束(K)。]s2:s1 de s2 K(呼叫s1,这是s2,结束)(现在两个电台就建立通讯连接了)s1:SK(再见。)s2:SK(再见。)作为一个例子,上面的电台之间并没有交谈什么内容,这只是演示一次联络的情形罢了。 求救信号SOS1909年8月,美国轮船“阿拉普豪伊”号由于尾轴破裂,无法航行,就向邻近海岸和过往船只拍发了“SOS”信号。这是第一次使用这个信号。1912年,着名的泰坦尼克号游轮首航遇险时,发送的是CQD(英国马可尼无线电公司决定用CQD作为船舶遇难信号),但因D(—··)易于其他字母混淆,周围船只并未意识到是求救信号,没有快速救援,在快沉没时才使用的新求救信号SOS(···———···)发报。泰坦尼克号沉没后,SOS才被广泛接受和使用。事实上,虽然SOS信号在1906年即已制订,但英国的无线电操作员很少使用SOS信号,他们更喜欢老式的CQD遇难信号。泰坦尼克号的无线电首席官员约翰·乔治·菲利普一直在发送CQD遇难信号,直到下级无线电操作员哈罗德·布莱德建议他:“发送SOS吧,这是新的调用信号,这也可能是你最后的机会来发送它了!”然后菲利普在传统的CQD求救信号中夹杂SOS信号。求救信号直到第二天早上才被加利福尼亚号收到,因为她并没有24小时都监听无线电。QWE密码明码表 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
密码表 Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M