“尊敬的皇帝陛下,您现在似乎已经厌倦了程式化的政治和各种活动,既然如此,我们来进行一些更有意义的事情如何?一个更加考验智力和理性分析的游戏。就我个人而言,我对普鲁士和德意志的帝国央政府的情报安全并不放心,我曾经在闲暇的时间组织过一个情报分析小组,他们用正态分布和解矩阵方程的思路对巴伐利亚的电报系统进行过破译,结果非常出乎我的意料,而后来,其一位专家曾私下里想我表示,无论是德国、法国亦或者英国人的密码体系都存在各种各样的漏洞。只要有足够的资金和物质支持,所有的密码在他们面前一不值。这让我很不安,所以我决定研发一种全新的加密方式来解决这个问题,而现在,这套系统已经有了眉目,我想要试试它的安全性。”鲁普雷希特在给德皇的信这样写道。
鲁普雷希特****最早就是通过笔友的方式和德皇建立联系的,而现在,虽然有更直接的方式,但是两人显得没事干的时候还是愿意用字交流一下。而某些不方便通过转达或者电话传播的内容就这样通过一封封信件传递给彼此。
“普鲁士的情报加密是绝对安全的,不可能存在问题,不过如果某人想要试一试的话,我也愿意给你一个机会,但是这需要有一个彩头,如果可以的话,我也想看看你所谓的全新加密方式到底是什么玩意。”德皇有些不以为然的在信写道,虽然他不太相信****说的话,但是这个确实是一个很有意思的游戏。“
”我将使用普鲁士军方的密码来传输一部分信息,每周我将发出三封到七封有特别标记并且有特殊意义的情报,而你也这样做,每破译对方一份情报,2万马克!如何?”作为一国皇帝,这点钱也不算什么事,全当消遣了,德皇对于自己的情报体系还是很放心的,同时他也想看看,在这个领域,这位未来的巴伐利亚国王又能搞出什么新花样来!
“如您所愿,尊敬的德皇陛下,如果您觉得一个人负担这笔沉重的赌注有些困难的话,可以拉上您的大臣们一起来进行这个游戏,我想我们彼此之间都会受益匪浅,我获得了大量的马克,而您则预知了危险。”****殿下在回信颇为自信的写道。
“疯狂的家伙!我一定会让你为你的狂妄付出代价的!如果你愿意终止这个游戏的话,只用向我交付100万马克就可以了。如何?”德皇的愤怒在信体现的淋漓尽致,因为他感觉对方在侮辱他,不,是在侮辱普鲁士王国的智商!
“告诉小毛奇,让他使用我们最新的adfgv密码来进行加密,然后将密发给那个狂妄的巴伐利亚王子,至于内容吗?就把我们刚刚给克虏伯的订单抄写一份。”德皇吩咐道。
于是在1902年圣诞节的前夜,德皇和鲁普雷希特****的一个新游戏开始了,此时,德国陆军已经开始逐渐更新密码,使用了这种被内部人士称为adfgv的新式栏框密码进行传输。而小毛奇在收到德皇的指令之后也有了兴趣,他也想知道,德国陆军内部刚搞出来的号称无法破译的密码到底是否真有密码发明者说的那么优秀。
很快,在这个密码正式开始在德**方内部使用的时候,双方的游戏也正式开始!第一周的三封电报发出去了,结果如同石牛入海毫无音信。而同样,巴伐利亚方面也发出了3封电报,德国专家这边同样无法破译。不过在这场较量大家谁都没有太过在意着一周的得失,愿意很简单,当一种电报体系出现之后,短时间内是绝对无法破译的,破译电报的关键在于重复和与事实的对应。前者是为了探索密和明之间的关系和加密方法,而后者则是为了验证密和事实的对应关系。
不要说一周时间了,整整一个月的时间里,双方都无法破译对方的电报。因为双方都对彼此的算法一无所知,需要从对应事件筛选情报也是一个非常麻烦的事情。虽然表面上十分的平静,但是实际上,在平静的外表下面,双方已经逐渐发生了变化,普鲁士方面还在通过大量搜集巴伐利亚军队动态来和电报的内容进行对应。而****这边已经开始进行密码加密方法的破解了。
“尊敬的****殿下,我收回我之前说过的话,普鲁士方面在加密数学方面并不全是全是废物,这一次,他们搞出来的栏框密码就很有一点意思,至少使用古典的正态分布和统计原理来猜测这个情报是十分困难的,因为他们在破译的过程引入了一个确定栏框位置的密码,这样的话,经过两次加密后的件想要简单的数学方法计算确实不太容易。”在****的办公室,巴伐利亚首席情报大师亚瑟.谢尔比乌斯和他的助手理查德.里特正在向王子汇报这段时间他的工作。
所谓的古典加密其实就是用事先约定好的看似无规律的代码来直接取代明的字母。间可能还会经过多次取代来增加破解难度。但是因为是简单的一一对应关系,所愿无论取代多少次,通过和事实的比较后,都可以较为容易的找出对应关系,因为无论你怎么取代,密一段字只能对应相应的明,必要的时候直接猜就行了。
比如说,你收到了一份情报,这封情报是发给某个战区的,结果第二天某个战区敌人突然发动进攻了。那么好了,如果确定这封情报和这次进攻有关系的话,那就直接找对应关系吧,这封情报肯定会提到攻击的地点、时间和过程吧?那就直接找就行了,一次找不到没关系,积累点素材继续找。战场上电报那么多,总能很快的找到对应关系的。这就是所谓的古典加密。当然,这种加密方式已经过时了。连普鲁士军方都不用了......。
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第551章 密码之战 2
所以,这一次普鲁士人学聪明了,这种简单对应关系弄多少次都无法彻底解决问题,因为人家总能追本溯源找到一一对应关系来确定密码。所以,他们弄出了adfgv栏框密码。这个密码的栏框是一个5*5的字母矩阵,用来对应26个英字母,什么?你说只有25个?那这个容易啊,直接让i和j对应同一个字母就可以了啊。
之所以叫adfgv密码,其一个非常重要的原因就是这个5*5的栏框的横纵坐标就是用这5个字母分别表示的。根据明的字母,然后用这个栏框的横纵坐标进行取代这就成了加密的第一步,其实这个加密的办法很好破解,这是最简单不过的古典加密方法了,但是可惜的是,这一次德国人又加入了密匙!所谓的密匙是另外的移位编码,在用密匙移位的时候,用密匙字符在原有的坐标体系额外加一列,然后将第一次加密的密按照5个一行的顺序写进去,然后再按照另外一个字母顺序的密匙抄录,这样形成了最终的密。
这种密码难以破译的关键在于密匙和移位密码是每天都在变动的,及时你发现了,也没有任何用处,或者说你拿到了5*5的初始对应表格意义也不大,对方随手在写一个5*5表格就可以了,破解时可能的,但是如果用猜,或者简单的寻找一对一对应方法的办法的话,是很难在时效性和准确性方面保证的。在没有计算机的时代怎么办?
只有一种办法,那就是寻找开头相同的电报,因为这说明他们使用了相同的分解密匙和移位密匙,然后再通过数学方法进行筛选。当然,这里还需要一个客观条件,那就是有足够大量的情报反复出现,有足够的素材才可以破译,这也是为何开始巴伐利亚的情报小组也没能破译对方的原因所在。正在积累素材期间啊!
从第周整个事情开始出现了转机,在这个游戏开始后的第38天的时候,王子将第一份破译的电报交给了德皇。两天后是第二封。然后在这周结束之前,6封电报被送到了柏林!这意味着整整12万马克已经从德皇的账户划到了王子的名下。而当第七周来临的时候,在短短一周的时间里,整整18封电报被破译!两周不到的时间,德皇损失了50万马克!
“谁能告诉我,这是怎么回事?我不是要求你们更换了对照表和密匙吗?为何对方的破译速度还是那么快?我们从早晨把电报发出去,在我喝下午茶的时候,巴伐利亚那边就会把明送过来!我感觉我们的智商被侮辱了,对方用一种看着傻瓜的眼神看着我们!这是我们的耻辱!帝国用高昂的经费为你和你手下那些所谓的密码专家提供了最好的条件,而看看你们做了什么?”德皇愤怒的说道。
“到现在了,已经到第七周了,你们居然连一封电报都无法破译,而巴伐利亚呢?他们已经从我们这里破译了24封电报!无论我们怎么更换栏框和密匙都无法改变这个结果,那么我只能说你们的方法就是失败的,你们所提出的这套加密方式根本不值得信任!”到了这一步,即使对密码学并没有什么研究的德皇也知道自己输了,因为对方已经适应了这种加密方法,而这个密码可以扩展的空间又太小了,所以,无论再怎么改都无法失败的命运。
“理论上5*5的对应表会有足够多种变化,我们可以通过随机改变对应方法来增加破译难度,但是情报需要稳定的传输,对应表本身不能随意更改,我们的一条信息可能要从总参谋部最终传到一个师级指挥官手,如果我们要擅自改变对应表的话,这将是一个非常繁琐的过程。”
“而同样因为5*5的对照关系,我们的移位密码只能是5位,对方完全可以通过枚举和统计来找到其突破口,再和事实相对应的话,只要能找到其一封信的密匙,那么其它采用同样密匙的情报都将毫无保密性可言,我们承认对方在破译方面的能力,但是我必须要说的是,巴伐利亚王国在加密方面更有天赋,他们弄了一种全新的加密方式,这种方式在我们看了简直是无法破解的!因为每一个词组在每一封电报都是不一样的!”施利芬输的心服口服,他没有为自己的失败辩解,而是明确的承认了!
“那就是说,我们又一次输了?”德皇脸色浮现了难以置信的表情,“可是刚才你已经说了每一个词组的密都不一样,这说明,你们已经确定了一些词组了,是这样吗?”
“是的,巴伐利亚人对他们的密码体系非常的自信,他们甚至会在3天后,主动给我们提供正确答案,然后我们在按照给出的明反推密。但是可惜的是,他们每一封密电报的字母对应顺序都是混乱的,至少我们看不到规律,而我们在使用同一款密匙的时候,件的对应是确定,我们即使每天更换密匙,依然无法产生他们这种效果。”施利芬这一次输的可是心服口服。
“好吧,好吧,好吧,我们又一次失败了!看看我们总参谋部都是一些什么人组成的!最后再给你们一周的时间。我希望你们至少能看出一些什么。”德皇虽然知道施利芬说出这些话就已经是束手无策了,但是他依然不想放弃。
“我会尽力的。”施利芬沉声说道。
“****殿下,如果不出意外的话,威廉陛下应该快顶不住了吧?”与此同时,在天鹅堡,谢林伯爵拿着今天刚刚破译的电报对****说道。
而最终结果却是没有超出普鲁士人的意外,他们对于那些从来没有重复,对应关系无比错乱,无法用任何已有数学方法进行解读的密码毫无办法。
“去巴伐利亚去,把新式密码的加密方式弄过来!我要知道我们到底输在了那里!”德皇命令道。
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第552章 一代神机恩尼格 1
2个月后,顶着还有些凛冽的寒风,德国总参谋部代表团再一次踏上了前往巴伐利亚的火车。这一次,包括总参谋长施利芬伯爵和小毛奇以及普鲁士战争部部长在内的一系列高官和普鲁士方面的密码专家们几乎全部参加了这个代表团,阵容可谓是空前强大。一行人怀着被挫败的失落感还有一丝丝的愤怒来到了巴伐利亚的首府慕尼黑。而在第二天,王子和相关人员就接见了远道而来的普鲁士客人。
“各位,我们应该高兴一些,至少我们现在用不过一点点的金钱代价换取了未来的胜利,不是吗?这点钱对于皇帝陛下,对于普鲁士王国来说都不算什么。各位不至于这样吧。”看着脸色有些阴沉的施利芬伯爵一行,王子打趣的说道,既然是失败者,就要有失败者的觉悟,老是一副老子天下第一,德意志科技最高的思想怎么能引领先进生产力的发展方向?自大是进步的最大敌人啊,你们怎么就不懂呢?
“额,好吧,我们还是谈正事吧。下面有请巴伐利亚保密局局长,新式加密方式的设计者亚瑟.谢尔比乌斯来介绍一下这种堪称密码学革命的加密方式。”王子看着眼前这些普鲁士高官对自己打趣并不感冒,于是果断的开始谈主题。
“尊敬的各位先生们,自从凯撒大帝时代,军用密码就出现在战场上,在随后的上千年的历史,编码者和破解者的战斗就从来没有停止过,为了保证密码的保密性,编码者从简单代换、复杂代换、密匙、框格密码等方式来增加密码的保密性,而破解者则用正太分布、猜测、偷盗和收买等各种方式来破译密码。”
“但是从现在的情况来看,破解者一方可谓是占尽了优势,因为无论编码者如何改变密码的编写方式,他们所能依靠的最基本的工具就只有手的笔、纸以及自己的大脑,所编写的密码不可能太过复杂,因为加密人员需要一个个将明转化成密,而译电员也需要将这个过程反过来。每天变更的密匙和繁复的表格让加密和解密工作异常复杂,历史上不是没有高明的加密方法,但是可惜都因为过于复杂的过程而无法大龄推广,毕竟保证把该发出的情报送出去是通信最基本的要求!”
“而随着无线电技术的发明,我们的密码加密工作又陷入了更为不利的境地,我们之前的密码都不是通过封闭线路或者人员输送的,本身就比较安全,但是现在,随着电波的扩散,任何人在相应频率都可以轻易的接收我们的信号,然后再由他们的破解者将其破解掉,就像我们之前做的那样,我们的行动,对于对手来说毫无秘密可言。”
“所以,如果我们想研发一款全新的,难以破解的加密方式就必须从我们手的工具改起,单纯的铅笔和白纸已经不能满足时代的需要。其次,我们还必须改变古典密码的简单对应关系,这个关系不仅仅是指一对一的对应,而是指所有有规律可查的移位和密匙加密。只有做到这两点,才能让现有的破解方法完全失效。而秉承这两点要求,我们研发了一款专门的密码机器来解决这个问题!”亚瑟说完,示意助手将一个小箱子放到桌子上,然后打开了箱子。
这是一个外形和打字机类似的东西,下面是键盘,间是一组表示着字母的灯泡。而机子最上面一组转子。而当亚瑟打开这个机械的盖子后,里面漏出了复杂的机械设备和各种不同颜色的电线,其一些电线明显是可拆卸的。
“这,这真是一台精密的机器。”小毛奇走过去,仔细的看了看里面的构造,这台机器给他的感觉就是虽然不是很懂,但是很厉害的样子。
“您是通过机械加密和解码来取代人工吗?这确实是一个突破,可以让很多的复杂密码得以推广,发报方和接收方只要装备一款这样的机器就可以很快的完成编码和译码工作。”所为外行看热闹,内行看门道,一名普鲁士的密码专家很快就发现了其的问题,不过受到眼光所限,他也只是看到了密码发送和解码的速度提升,以及让对应关系更加复杂,而没有发现其最本质的问题,简单对应关系被打破了。
“您说对了一部分,但是并不是关键,这台密码机最为关键的是,让每一个明上相同的字母在密上都对应不同的字母,正如各位所看到的那样,这些转子都是可以旋转的,当我在键盘上摁下第一个字母a时,这个字母可能对应的是密上的e。而当我们输入26个字母之后,第一个转子已经转动一周了,这个时候如果真有一个转子的话,那么会发生重复的现在,而重复现象是密码学的大忌,所以我们需要改变它!所以我们又加了其它转子!”
“第一转子转动一周后,会带动第二个转子,于是,你再输入a的识货他可能对应的是f。以此类推,当有三个转子的时候,每个转子26个字母,那么只有26*26*26个字母之后才会出现重复的情况,而这个字母数量是如此的巨大,一共17576个字母的长度完全可以让我们发完绝大部分的电报了!所以,这就是为何,各位在截获了我们的电报之后所看到的都是一些无规则的乱码,如果我们相用密发送一本书的话,只用再在后面加两个转子,就足够让这本书变得无法破译!”亚瑟有些得意的说道。
“这三个转子是整个机器加密和解码的核心,当我们想要加密的时候,首先根据要求,将三个转子的位置进行调整,这是17576个情况的一个,随意让对方去猜吧。然后我们按照明在键盘上按下字母,然后灯泡上就会显示相应的密,我们只用把这些密记下了然后发出去就可以,这就完成了加密。而接收方只要将这个过程反过来,在键盘上按下密,然后记录下闪亮灯泡下的明就可以了,这就完成了破译,而这个加密机的密匙也是非常简单的,就是三个转子的初始位置!”一旁的王子补充道。
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第553章 一代神机恩尼格 2
“但是这个方法并不算很保险,虽然17576种情况很多,但是如果对方能弄到一台密码机的话,并且采用枚举法来破译的话,将转子调整在某一个位置上,然后输入密,看看出来的字是否有意义。这从理论上还是可以破解的,而如果对方有多台这样的机器的话,破解效率会大大提速。”施利芬提出了自己的看法。
“这不挺聪明的吗?考虑到对方获得密码或者密码设备的问题,怎么到一战,俄国人开始就获得了德国公海舰队的密码本,结果到最后德国海军就不知道换一换或者重新弄一套密码呢?”王子心疯狂吐槽道。看来认识到和做事,还是有很大差距的啊!
“而如果增加转子的话也可以解决这个问题,但是我们需要的是一种比较方便的解码设备,而不是一个庞大昂贵的机器,造价和体积必须适。”施利芬接着说道。
“您说的很有道理,我们曾经试验过,如果对方使用我们的机器来用枚举法破解的话,一天24小时,大概需要两周的狮鹫,所以为此,我们还设定了另外两条保密措施来增加破解难度,比如说,这三个转子是可以拆卸的,他们的位置和编号都是可以调节的,这就让破解难度增加了6倍!而这还不算完,我们还在机器内部增加了可以调整的连线,这个连线可以让字母之间互联,比如说,我们让a和d相连,当我们键入a时,实际上它在进入转子之前就变成了d,然后再经过转子加密,反过来同理,我们在键入d时,它首先经过一次加密变成a,然后再随转子变动。而经过这两步之后,加密后的密几乎无法用暴力手段去破解!”亚瑟笑着说道。
三个转子的位置更换对密码破解难度提升是有限的,但是26个字母之间的更换那绝对让破解难度提升到了恐怖的程度!随便加几根线,就能让破解方实验的次数增加到一亿次以上!再加上毫无重复可言的电,这种密码从理论上确实无法攻破,至少在普鲁士人这里看来是这样的!“我们终于一劳永逸的解决了电报保密的问题。”一名普鲁士军官惊呼道。
“不,这种加密方式是可以破解的!因为我们的敌人可能获得这种密码机,比如说从我们的内部叛徒,比如说从战场上获得,只要他们获得一台密码机,那么他们就可以复制,那么我们的转子加密就变得没有任何用处了,而只要他们能获得当天的密匙,知道转子的位置,那么就有可能破解内容,虽然替换字母让理论上的破译变得很难,但是他们依然可以猜,及时无法完全破解连线,依然有可能获得大概的信息!”就在普鲁士军方对这款密码机赞不绝口的时候,鲁普雷希特****说出了一个让他们更加震惊的话语!