近代密码学(二战时期)

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1、回忆上次课内容古典密码时期近代密码时期从20世纪初到20世纪50年代，即一战及二战时期手工或电动机械实现的复杂的代替或换位通信手段：电报通信现代密码时期Enigma：密码学界划时代的丰碑德国人亚瑟·谢尔比乌斯波兰数学家和密码学家马里安·雷耶夫斯基英国天才的数学家和计算机理论专家阿兰·图灵小老板谢尔比乌斯在一战即将结束的1918年2月23日，在参考了荷兰人科赫的构想之后，谢尔比乌斯为自己设计的一种密码机器申请了专利。同年，谢尔比乌斯和朋友一起开了一家公司，开始出售这种机器——Enigma。Enigma转轮组的加密原理，正是多表替代——它通过不断改变明文和密

2、文的字母映射关系，对明文字母们进行着连续不断的换表加密操作。密文Enigma原理三个转子不同的方向组成了26*26*26=17576种不同可能性；三个转子间不同的相对位置为6种可能性；连接板上两两交换6对字母的可能性数目非常巨大，有100391791500种；于是一共有17576*6*100391791500，大约为10000000000000000，即一亿亿种可能性。24万人民币/台丘吉尔（1874年—1965年），英国政治家、演说家及作家以及记者，1953年诺贝尔文学奖得主，曾于1940－1945年及1951－1955年期间两度任英国首相，带领英国取

3、得第二次世界大战的胜利。被认为是20世纪最重要的政治领袖之一，被公认为世界上掌握单词词汇量最多的人(5万多)。《世界危机》第二次世界大战爆发立陶宛东普鲁士德国捷克斯洛伐克苏联1939年9月1日破晓时分，德军大举入侵波兰。这一日后来被定为第二次世界大战的爆发日。马里安·亚当·雷耶夫斯基（MarianAdamRejewski，1905年－1980年），波兰数学家和密码学家。20世纪30年代领导波兰密码学家率先对德国使用的Enigma密码进行了系统性的研究和破译。在破译过程中，雷耶夫斯基首次将严格的数学化方法应用到密码破译领域，这在密码学的历史上是一个重要成就

4、。雷耶夫斯基等人在二战期间破译了大量来自德国的信息，他们的工作成为整个二战期间盟国破译德军Enigma密码的基础。雷耶夫斯基与波兰数学家杰尔兹·罗佐基和亨里克·佐加尔斯基并称为密码研究领域的“波兰三杰”。波兰三杰波兰数学家的功绩阿兰·图灵（AlanTuring）这个名字无论是在计算机领域、数学领域、人工智能领域还是哲学、逻辑学等领域，都可谓“掷地有声”。图灵是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家。他在24岁时提出了图灵机理论，31岁参与了Colossus（二战时，英国破解德国通讯密码的计算机）的研制，33岁时构思了仿真系统，3

5、5岁提出自动程序设计概念，38岁设计了“图灵测试”，在后来还创造了一门新学科—非线性力学。虽然图灵去世时只有42岁，但在其短暂而离奇的生涯中的那些科技成就，已让后人享用不尽。人们仰望着这位伟大的英国科学家，把“计算机之父”、“人工智能之父”、“破译之父”等等头衔都加冕在了他身上，甚至认为，他在技术上的贡献及对未来世界的影响几乎可与牛顿、爱因斯坦等巨人比肩。2009年9月11日英国政府正式向计算机科学奠基人、二战期间的密码破译专家艾伦图灵道歉。艾伦图灵因为当时英国政府对同性恋的偏见而受到迫害，他在1952年被判“严重猥亵罪”，最终在两年后食用浸过氰化物溶液

6、的苹果而死亡。计算机科学家JohnGraham-Cumming发起了在线请愿，到目前为止签名人数超过了3万。足够多的签名迫使英国政府和现任首相戈登布朗（GordonBrown）发表了正式的道歉声明。声明称，“成千上万的人走到一块要求为艾伦图灵寻求正义，要求承认对待他的方式是骇人听闻的。虽然图灵的审判是根据当时的法律，我们不能让时光倒流，他的遭遇当然是完全不公正的，我很高兴有机会能表达深深的歉意，为他身上所发生的一切不公。图灵和其他被定罪的同性恋者，因为同性恋法律而被判有罪是令人恐怖的。多年来，有数以百万计的人生活在有罪的恐惧当中。我感到高兴的是，那样的日

7、子已经一去不复返了.....我代表英国政府和所有生活在自由空气里的人感谢图灵的工作，我很高兴说：我们错了，您本应该得到更多奖赏。”20世纪早期密码机布莱奇利庄园《拦截密码战》布莱奇利园当局曾以《每日电讯报》的填字游戏作为面试测试，限令面试者要在12分钟内完成填字游戏。此外，该报社亦曾被要求举办填字游戏比赛，然后再招揽胜出者参与“一项特别的工作，为战事作出贡献”。不列颠空战在1940年7月至10月不列颠之战的最关键阶段中，德军出动飞机共约4.6万架次，投弹约6万吨，被击落各型飞机1733架，被击伤943架，损失空勤人员约6000人。英国空军损失飞机915架

8、，飞行员414人，英德双方飞机损失比0.527：1，飞行员损失比0.069：1。