相對來說:
羅馬將軍們通過將字母向後推三位數來加密他們的通信。比如用D代替A,用E代替B,等等。這種單字母加密方法直到九世紀才被阿拉伯學者通過不斷分析破解。
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時間旅行:壹本精彩的書-加密文章
導讀:大家都在問這個問題:妳能保管好密碼嗎?2500年來,統治者、秘密機構和密碼學家壹直在尋找答案。
加密技術壹直用於政治領域。現在,每個人在上網、收發電子郵件或使用網上銀行時都使用加密算法。加密可以避免“竊聽”事件的發生。如果沒有加密算法,互聯網可能就不是今天的樣子了。
現代數據加密算法的原理仍然是基於羅馬帝國的凱撒與他的將軍們聯系時使用的加密方法,其原理是基於凱撒時代的字母表。羅馬將軍們通過將字母向後推三位數來加密他們的通信。比如用D代替A,用E代替B,等等。這種單字母加密方法直到九世紀才被阿拉伯學者通過不斷分析破解。但是法國人Blaise de Vigenère的多字母順序加密就沒那麽容易破解了。這個算法中每個字母的後向秩是不壹樣的。如果D代替A,並不壹定是E代替b,二戰中聲名大噪的Enigma自動加密機也是基於這個原理工作的。
電腦時代的到來改變了這壹切。隨著處理能力的不斷增強,算法變得越來越復雜,“攻擊”也變得越來越高效。此後,密碼學家遵循Kerckhoffs原則,壹個密碼系統應該是安全的,即使系統中除了密鑰之外的壹切都可以作為公共知識。這種“開源”概念的好處是,任何人都可以測試這種加密算法的優缺點。
以科學研究為目的的攻擊是可取的。如果攻擊成功,更好的算法就會發揮作用。在1998中,這就是數據加密標準(DES)的命運,它曾經是美國當局首選的加密方法。密鑰長度只有56位,如果使用蠻力攻擊,可以很快被破解。
DES的繼承者贏得了競爭,Rijndael算法獲得了最後的勝利。美國國家標準與技術研究所(NIST)選擇Rijndael作為美國政府加密標準(AES)的加密算法。該算法使用128位密鑰,適用於WLAN,勝任藍光加密。然而,這種經典的對稱算法對於網絡通信來說不夠安全。發送方和接收方使用相同的密鑰進行加密和解密。任何人都可以截取密鑰,因為它沒有加密。
20世紀70年代發明的非對稱加密方法有助於解決這個問題。接收者生成壹個公鑰和壹個私鑰,他將公鑰發送給那些需要向他發送加密信息的人。公鑰可以加密文件,但是這些文件需要私鑰才能解碼。這種算法的缺點是密鑰對需要兩組大的原始數來生成,非常耗時。對於網上銀行等個人業務,對稱法和非對稱法相結合是有效的。信息部分用對稱方法加密,但密鑰要用非對稱方法加密。
當量子計算機有足夠的能力通過蠻力攻擊破解128比特的密鑰時,非對稱加密方法是不安全的。量子密碼利用物理學原理保護信息,以量子為信息載體,通過量子信道進行傳輸,建立合法用戶共享的密鑰。其安全性由海森堡測不準原理和單量子不可復制定理保證。
加密歷史
400v.Chr. Skytale(天書)
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Skytale是壹種有壹定粗細的棍子或權杖,用於加密。斯巴達人在Skytale上用皮革或羊皮紙包裹重要信息,然後解開皮革或羊皮紙,這有效地打亂了字母順序。只有將皮(紙)帶卷回與原加密天方夜譚厚度相同的棍上後,再將棍表面的文字信息並置,才能還原原意。
50 v.chr.caesar密碼
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羅馬的統治者將字母往後推了三個位置進行加密,也就是現在廣為人知的單字母加密法。
1360 Alphabetum Kaldeorum
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奧地利的魯道夫四世發明了中世紀最流行的加密方法,他甚至把它用在了墓碑上。
1467加密盤
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該工具簡化了單字母加密的字母替換。
1585維Genard密碼(維根耶爾)
法國外交官Blaise de Vigenère發明了壹種方法,用不同的密碼對同壹信息中的不同字母進行加密。這種多字母加密方法在誕生後的300年內都無法破解。
查爾斯·巴貝奇1854
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計算機的發明者,據說是他第壹個破解了D-Genard的代碼,人們在查看他的遺物時發現了這種破解方法。
1881克霍夫原理
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之後,加密算法的安全性不再取決於算法的保密性,而是取決於密鑰的保密性。
1918密碼和壹次性密鑰
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Enigma是德國著名的加密機,它為每個字母生成替換秩。很長壹段時間,它被認為是牢不可破的。
壹次性密鑰在數學上是安全的:使用編碼手冊,對每個文本使用不同的加密方法——這種工具在冷戰時期經常被間諜使用。
1940調諧彈
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這臺機器是艾倫·圖爾金發明的,用來破解恩尼格瑪加密機。它包含了許多協同工作的恩尼格瑪裝置。
1965菲阿爾卡
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東歐的“謎”壹直使用到柏林墻倒塌。自1967開始,被認為不再安全。
1973公鑰
英國智囊團的三名官員首先開發了非對稱加密。直到1997才揭曉。
1976 DES
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IBM與美國國家航空航天局合作為美國官員開發數據加密標準。然而,批評者發現了這種算法的缺陷,它將密鑰長度從128位減少到56位。
1977 RSA
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Rivest、Shamir和Adelman發明了壹種可靠的非對稱加密方法。目前主要用於電子郵件加密和數字簽名。
1998深裂縫
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電子邊界基金會有壹臺1800處理器的計算機,通過暴力破解了DES加密方法。
2000 AES
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DES的繼承者Rijndael算法在公開競爭中勝出。高級加密標準是使用最廣泛的對稱加密方法。
2008量子密碼網絡DES
受量子密碼保護的光纖網絡在維也納首次演示。
2030年的未來趨勢:量子計算機
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