请问有谁知道古代密码学的发展过程?
密码学是通信双方按照约定的规则进行特殊信息转换的重要秘密手段。根据这些规律,把明文变成密文叫做加密变换;把密文变成明文叫做解密变换。在早期,密码只是改变了字符或数字的加密和解密。随着通信技术的发展,可以实现语音、图像和数据的加密和解密。
密码学是在编码与解码的斗争实践中逐步发展起来的,并且随着先进科学技术的应用,已经成为一门综合性的前沿技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论和计算机科学密切相关。它的实际研究成果,尤其是世界各国政府使用的加密和解码方法,都是高度保密的。
秘密转换的法则叫做密码系统。指示这种转换的参数称为密钥。它们是密码学的重要组成部分。密码系统的基本类型可以分为四种:混淆——按照规定的图形和线条将明文字母或数字的位置变为密文;替换——用一个或多个替换表用密文替换明文字母或数字;密码本-通过用预编程的字母或数字密码组替换某些短语和单词,将明文变为密文;置乱——用一系列有限元素作为随机数,按照规定的算法与明文序列组合成为密文。以上四种密码系统可以单独使用,也可以混合使用,编译出各种复杂度高的实用密码。
从20世纪70年代开始,就有学者提出了公钥体制,即利用单向函数的数学原理来实现加解密密钥的分离。加密密钥是公开的,解密密钥是保密的。这种新的密码体制在密码学领域引起了广泛的关注和讨论。
利用字符和密码的规律,在一定条件下,采用各种技术手段,通过对截获的密文进行分析,可以得到明文,可以还原密码,即可以破译密码。破译不同强度的密码需要的条件不同,甚至差别很大。
中国古代的秘密通讯手段,已经有了一些接近密码的雏形。宋代的曾公亮和丁度记载,北宋初年,一首五言律诗用40个汉字来表示40种情况或要求,具有密本制的特点。
1871年,6899个汉字被上海大北水线电报公司选用,并替换为四码数字,成为中国第一个商用明码。同时,设计了将明码转化为密码并进行置乱的方法。在此基础上,逐渐发展成各种更复杂的密码。
在欧洲,公元前405年,斯巴达将军莱桑德罗斯使用了原始的无序密码;公元前一世纪,罗马皇帝凯撒用有序的单表代替密码;之后逐渐发展为密码本、多表代换、加扰等各种密码体制。
二十世纪初,出现了第一批实用的机械和电子密码机,同时出现了商用密码机公司和市场。60年代以后,电子密码机得到了迅速发展和广泛应用,使密码的发展进入了一个新阶段。
密码破解是随着密码的使用逐渐产生和发展起来的。1412,波斯Kalekashandi编撰的百科全书,包含了破译简单而非密码的方法。到16世纪末,一些欧洲国家有专职破译员破译截获的秘密信息。密码解码技术取得了长足的进步。普鲁士人卡辛斯基写的《密码学与解码技术》和法国人克尔克霍夫写的《军事密码学》,都对密码学的理论和方法进行了探讨和论述。美国人香农在65438-0949年发表了《秘密系统的通信理论》一文,应用信息论原理分析了密码学中的一些基本问题。
19世纪以来,电报尤其是无线电报的广泛使用,为密码通信和第三方截获提供了极其有利的条件。通信保密和检测解码形成了斗争激烈的隐蔽战线。
1917,英国破译德国外长齐默尔曼电报,促成美国对德宣战。1942年,美国从破译日本海军密报中得知日军在中途岛的作战意图和兵力部署,以便以劣势兵力击破日本海军主力,扭转太平洋地区战局。在保卫英伦三岛等诸多著名历史事件中,密码破解的成功发挥了极其重要的作用,这些例子也从反面说明了密码保密的重要地位和意义。
目前,世界主要国家的政府都非常重视密码学。他们中的一些人建立了庞大的机构,拨出了巨额资金,集中了数万名专家和科技人员,并在工作中投入了大量的高速计算机和其他先进设备。与此同时,私营企业和学术界对密码学越来越重视,许多数学家、计算机科学家和其他相关学科的专家也投身于密码学的研究,加速了密码学的发展。
现在密码学已经成为一门独立的学科。传统意义上的密码学是研究如何将信息转换成隐藏的方式,防止他人获取。
密码学是一门交叉学科,它来源于很多领域:可以看作是信息论,但是它使用了很多数学领域的工具,比如数论和有限数学。
原始信息,即需要密码保护的信息,称为明文。加密是将原始信息转换成不可读形式的过程,这种形式就是密码。解密是加密的逆过程,从加密信息中获取原始信息。密码是一种用于加密和解密的算法。
最早的隐写术只需要纸笔,现在被称为经典密码学。它的两大类是排列加密,重新排列字母的顺序;替换加密,用其他字母或符号替换一组字母。经典加密方法的信息很容易被统计学破解。信息越多,越容易破解。使用分析频率是一个很好的方法。经典密码学还没有消失,经常出现在智力游戏中。20世纪初,为加密而发明了一些机械装置,包括转轮机,其中最著名的是二战中使用的密码机Enigma。这些机器生成的密码大大增加了密码分析的难度。例如,对英格玛的各种攻击都是在付出相当大的努力后才成功的。