战争与信息安全（密码）战争与信息安全（密码） 1、前言 4、结束语 3、战争与密码 2、信息安全之于战争 目录： 谈到军事史上的著名战役，人们通常只 被惊天动地的硝烟炮火所震撼，视线也只停 留在表面的惨烈和悲壮上，而对其中的密码 之争，极少有人关注和探究.尽管由于其机密 性的特征，极少有人大肆渲染，但这隐形在 幕后的智慧之战， 其跌宕起伏丝毫不逊于任 何一个重大战役中的刀光剑影.在战争或战役 中使用密码或破译密码，已经成为扭转战局 或决定胜负的关键因素，而数学家的逻辑与 思维更是密码战中的有力武器. 1、前言 暴露德军的树枝暴露德军的树枝 暴露指挥部的小猫暴露指挥部的小猫 时间：在苏联卫国战争期间 的一次激战前夕 地点：苏军阵地指挥部前沿 事件：苏军侦察兵发现潜伏 的德军 结果：德军偷袭失败 时间：第一次世界大战期间， 德国和法国战争期间 地点：德法战场 事件：法军因为一只猫暴露了 指挥所 结果：法军指挥所全体阵亡 2、信息安全之于战争 孙子兵法曰：知己知彼，百战不殆。 战场信息瞬息万变，能把握信息者， 制敌于先；而暴露己方信息者，则将 受制于人。战场上双方的信息安全极 其重要，随着科技的进步和战争的升 级，为确保己方信息的安全，同时又 能获取对方的信息，加密与解密，成 为重中之重。战争为密码学提供了展 示的舞台。 2、信息安全之于战争 密码和文字的使用历史一样长，在密码 诞生之前，古希腊人曾经用在头皮上写 或者刺青、然后等待头发重新长出的方 法来加密（当然这个时效性极差） 类似的，中国古代也有把大腿割破，藏 入蜡丸，等待肉长好再传递信息的保密 方法（当然这个有点残忍） 密码的最初设计就是为了战争而存在 3、战争与密码 公元前405年，雅典与斯巴达进行旷日持久的伯 罗奔尼撒战争进入尾声。斯巴达统帅抓住一名雅 典信使，但是除了获得一条布满杂乱无章字母的 腰带，其他一无所获。统帅和其他将领对其充满 困惑。无意中，统帅将腰带缠到剑鞘上，突然发 现了隐藏的消息。通过这则消息，掌握了雅典军 队动态，给了雅典人致命一击。 密码与中国战争 作为文明古国，中国是世界上使用密码 通讯最早的国家之一，由于早期的情报 是使用书面公文的方式实施传递，一旦 落入敌手，难免泄密，即使使用腊丸、 虎符、口头传递等方式，如果信使被敌 人俘获，经受不住严刑拷打而叛变，也 是不安全的。因此，寻求一种只有极少 数人明白，更安全的通讯方式，是军事 家大力思考的重点 密码与中国战争 阴符： 据六韬所记载，3000 年前由姜子牙发明了“阴符 ”，这就是最初的密码。后 被广泛用于我国古代维护国 家安全的军事活动和情报活 动中。 机理：鱼竿折成数节，每节 长短不一，各代表一件军机 ，令信使牢记，不得外传。 北宋武经总要记录中国古代已知较 早的军事情报通讯密码。 曾公亮收集了军队中常用的40种战斗情 况，编成40条短语，分别编码。这40条 短语是：1请弓、2请箭、3请刀、4请甲 、5请枪旗 这套密码的使用方法是：将领带兵接受战斗命令出发前，军事指挥部门与其 约定一首40字的五言律诗作为解码密钥，该诗文字不得重复，并发给一本有 上述40个短语的密码本，诗中的每一字都对应一条短语，短语顺序在战前临 时随机排列，该密码本只有通信双方极少数高级将领保管，在战斗中，前后 方就按该密码本进行通讯。现举例如下： 假设双方以唐代王勃的送杜少府之任蜀川“城阙辅三秦, 风烟望五津。 与君离别意, 同是宦游人。 海内存知己, 天涯若比邻。 无为在歧路, 儿女共沾 巾。”作为解码密钥。如果军队在战斗中粮食将尽，需要补充，前方将领就 从密码本中查出“请粮料”的编码，假如是第九，而送杜少府之任蜀川 中的第九字是“五”。于是请粮将领就将“五”字写到一件普通公文书牒之 中，并在字上加盖印章。指挥机关接到这件公文后，查出盖印章的“五”字 ，得知“五”字在临时约好的诗中列第九，再对照密码本上的顺序，就得知 了前方的情报。 明朝，戚继光发明了反切码，他还专门编了两首诗歌，作为“密码本”。这 两首诗是反切码全部秘密所在，它使用了汉字拼音方法中的“反切法”，取 声母和韵母按照顺序进行编号，再进行读取。 “柳边求气低，波他争日时。莺蒙语出喜，大掌与君知”； 另一首是：“春花香，秋山开，嘉宾欢歌须金杯，孤灯光辉烧银缸。之东郊 ，过西桥，鸡声催初天，奇梅歪遮沟。” 反切码 取前一首中的15个字的声母，依次分别编号1-15，取后一首36字韵母，顺序 编号1-36.再将当时字音的八种声调，也按顺序编上号码1-8，形成完整的“反 切码”体系。 使用方法：如送回的情报上的密码有一串是5-25-2，对照声母编号5是“低” 字，韵母歌编号25是“西”字，两字的声母和韵母合到一起了是di，对照声 调是2，就可以切射出“敌”字。 古代的8种音调 是阴平,阳平,阴 上,阳上,阴去,阳 去,阴入,阳入 中日甲午战争，清政 府的北洋舰队使用的 密电码在甲午战争前 两个月就已经被日本 破译。 九一八事变，蒋介石 发给张学良“不予抵 抗，力避冲突”的密 码电报，以及东北军 主力向关内撤退的调 动情况的密码电报均 被日军破译，以致日 军肆无忌惮，几天内 占领东北全境。 反思：中国密码发展为何如此缓慢， 中国有丰富的文化底蕴，诗词歌赋， 天文地理，八卦周易，如果把它们运 用在密码中，是不是会很难被破译。 。 纳瓦霍军事密电码 1942年，几百名纳瓦霍族人被征召入 伍，因为他们的语言没有外族人能够 听懂，所以美军将他们训练成了专门 的译电员，人称“风语者” 经典密码破译案例 历史上的重庆谍战历史上的重庆谍战独臂大盗独臂大盗 日军飞机轰炸重庆，重庆防空炮打不下日军飞机。 雅德利接收破译工作。 在其家中发现了密码本是美 国著名文学家赛珍珠写的 大地 结识一位独臂的炮兵军官。 解密时只要接密码电报的人 拿着这本书就能解开密码。 历史上的重庆谍战历史上的重庆谍战独臂大盗独臂大盗 美国情报专家赫伯特.奥利弗.雅 德利（Herbert O. Yardley）因 为超强的密码破译能力被誉为“ 美国密码之父”. 他在中国抗日 战争最艰难的时候来到中国, 对 中国取得抗日战争的胜利起到了 不可代替的作用. 历史上的重庆谍战历史上的重庆谍战独臂大盗独臂大盗 分析：替换密码的原理 密钥分配：使用收发双方都有的一本 书中的某行文字。 把一本书的某句话，或者某个单词 作为作为密钥，告诉对方页数，及单词 所在的位置，即可实现通信。 年月份，罗彻福特的情报小 组收到日本联合舰队发出的神秘而异常 的情报：“AF”是日军即将发起重大军 事行动的地点。但“AF”到底是什么地 方的代号呢？ 罗彻福特找到太平洋舰队司令尼米兹，要求中 途岛守军司令部用明码发份密报：请求供应淡 水。 中途岛海战与山本之死中途岛海战与山本之死 破译了日本大本营海军部的一份密电：据报AF 缺乏淡水，请速增派淡水供应船！”罗彻福特略施 小计，终于证实了自己的判断：“AF”就是中途岛 。 年月日，日本人发出一份绝密电报， 经过紧张的工作，罗彻福特小组成功地破译出这一情 报的内容：日本联合舰队司令长官山本海军大将在下 一个星期从腊包尔到布干维尔视察，然后返回的详细 日程安排。山本是日本军方认为有胆有识，精明能干 的指挥官。年月，他成功地偷袭了珍珠 港，使美国太平洋舰队几乎全军覆灭。 中途岛海战与山本之死中途岛海战与山本之死 通过战斗机截杀了山本五十六。 美国海空奇袭山本，是太平洋战争中最 富有戏剧性的事件之一。山本的死，是日 本在战争爆发后受到的最沉重的打击，被 日本称为“甲级事件。” 紫密介绍 中途岛海战与山本之死中途岛海战与山本之死 在太平洋战争爆发之前，日本军方就发明了一种被称 为“紫密”的机编密码,编制这种密码的机电式密码 机，被日本人称为“九七式欧文印字机”。紫密机由 两部分组成，一是按键印字部分，其中按键部分用于 将明文打字输入，印字部分用于密文的打印输出。而 位于右半部的第二部分是加密部分，当你将26个字母 中的一个数字输入机器以后，密钥轮就会转动，按照 事先设定好的程序进行转换，而输出的将是另一个让 所有的数学家都束手无策的字母。因为这种紫密密码 机一共有4个密钥轮，所以就会产生（264*26！）个 可能的密钥，这是一个令人难以想象的天文数字 丘吉尔忍痛牺牲考文垂丘吉尔忍痛牺牲考文垂 二战时期，英国考文垂遭受德国空袭，损失 及其惨重，但是德军要空袭考文垂的消息， 丘吉尔早早就知道了。 1936年，德国情报局启用了一种新的军事 密码，这不同于以往的人工编制密码，而 是由机器编制。这台机器被恰如其分地称 为“ENIGAMA”,即恩尼格码，也即英语“谜 “之意。 英国人制成了具有破译功能的机器，将 之命名为“炸弹“. 1939年底，“炸弹”破译出了德国密码 ，德军的秘密计划和行动方案都被英军 所获得。 丘吉尔忍痛牺牲考文垂丘吉尔忍痛牺牲考文垂 此间，德国一直没有发现失利的关键原因：“ 谜“已被英国人掌握。直到不列颠空战屡次失 利，希特勒终于开始怀疑“谜“是否仍然安全 ，于是指令德军准备进行一次空袭试验。 “我们面临着生死存亡的选择。诸位应知道 ，战争中情报有多么大的价值。为此，我认 为，除正常防卫外，不对考文垂作任何特殊 安排，就像我们什么也不知道。我相信，当 胜利那一天，人们会理解我们的决定。“ 丘吉尔忍痛牺牲考文垂丘吉尔忍痛牺牲考文垂 恩尼格码：“Enigma”德军通信密码机，由 于26 个字母在“Enigma”机中能替代8 万亿 个谜文字母，如果改动接线，变化会超过2.5 千万亿亿，因此德军宣称“谁也不可能把它 破解”.事实也证明它是有史以来最可靠的加 密系统之一. 图灵率领着大约200 多名精干人员进行密码分析， 凭借波兰同行提供的一台“Enigma”样机，不负众 望，设计出一种名叫“Ultra”（超越）的破译机. 这种被戏称为“炸弹”的破译机专门对付 “Enigma”。 丘吉尔忍痛牺牲考文垂丘吉尔忍痛牺牲考文垂 德国发明家亚瑟谢尔比乌斯和理查德里特发明了一种被称 为“恩尼格玛” （ENIGMA，意为哑谜）的电气编码机械。该 密码机核心部分是三个直径6厘米的转子，它们的主要部分隐 藏在面板下。之所以叫“转子”，因为它会转，这就是关键。 当按下键盘上的一个字母键，相应加密后的字母在显示器上通 过灯泡闪亮来显示，而转子就自动地转动一个字母的位置。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 文中不同位置的同一个字母，又可以代表明文中的不同字母， 字母频率分析法在这里丝毫无用武之地了。这种加密方式在密 码学上被称为“复式替换密码”。 恩尼格码原理： 最尖端军事技术其实是密码， 你永远不可能理解其中的巨大 代价与深奥。 萨苏 4、结束语