密码简史

2021-04-06 03:22李树林
中国信息化 2021年3期
关键词:加密含义密码

痛快,痛快!读罢《密码简史——穿越远古 展望未来》(简称《密码简史》)后,真叫痛快!啥叫文笔上的酣畅淋漓,啥叫内容上的醍醐灌顶,这次可真见到“外行不觉深,内行不觉浅”的典范了。过去一提起密码就让人感到神秘莫测,直到看完本书后,才终于首次看清了密码的庐山真面目。

(一)

过去看密码之所以倍感神秘,是因为在相当长的一段时期内,密码与政治和军事斗争密不可分,无论是在古代战场,还是在现代战争中,密码都扮演着重要的角色,是交战双方加密、破译、传递机密、获取情报的重要手段,也因此成为许多影视剧特别是谍战剧中的重要元素。在当前信息网络时代,密码被广泛应用于政治、经济、社会各个方面,密码不仅是维护网络空间安全的重要法宝,也是构筑网络信息系统免疫体系和网络信任体系的基石。甚至可以说,密码直接关系国家政治安全、经济安全、国防安全和信息安全,不仅密码是保护国家和人民根本利益的战略性资源,还是实现国家治理体系和治理能力现代化的重要支撑。

如今看密码之所以眉清目秀,之所以“既能看见树木,又能看清森林”,是因为《密码简史》一书首次找到了密码美景的“最佳摄影点”和“最佳视角”,即符号系统。原来,若从符号系统的高度来看,密码所涉及的范围不但非常广泛,甚至可以和符号系统画等号,人类文明的几乎所有进步,都可以归结为某种符号密码系统的进步;概括地说,密码乃人类之源,胜负之泉,进步之路,智慧之巅。

除了找到了“最佳摄影点”,本书在内容取舍方面也非常巧妙。既敢忍痛割爱,大刀阔斧做减法;也能锁住重点突出“特写镜头”。比如,在做减法方面,人类的所有科研活动,无论是自然科学、社会科学或哲学和数学等思维科学的活动,其实就是在创造相应的、能描述尽可能多的新规律的符号系统;换句话说,是科学家们在扮演密码破译者的角色,在试图揭示不曾知晓的相关秘密;又比如,在“特写镜头”方面,本书死死盯住通信密码(这里的通信也包括存储,因为常规的通信是从A地到B地的信息传输,而存储则可看成是从当前时刻到未来时刻的通信)。换句话说,本书的重点是信息加密和破译,而非信息的传输,所以就忽略了信息的载体问题。读者从该书中,不但能了解到包括外国古典密码、中国古典密码、近代密码、一战密码、机械密码、二战密码、现代密码等通信密码的前世今生,更能站在符号系统的全新高度,向前回顾密码对人类“占据并稳居生物链顶端”所做出的巨大贡献,向后展望量子密码、抗量子密码、量子计算机和DNA计算机等未来密码;不但让读者体会密码破译的精彩游戏,更提醒了密码研究的两个重要方向,即“抗DNA计算密码”和针对特定人或事的密码“通用”破译系统。

(二)

本书对密码本质的描述,也令人叫绝,竟将王阳明的“心学四句教”融入密码,整理出“有善有恶密之意,无善无恶码之体;知善知恶需破译,为善去恶得加密”这样的金句。

本书对密码安全性(保密性)的论述,特别是就相对性和绝对性的描述,也令人耳目一新。

密码者,密之码也!这里的“码”,泛指所有可能的、有含义的人为符号,包括但不限于声音、文字、数字、图画、徽章、标识、手势、视频、动作等。这里的“密”,意指不知道,准确地说是不知道符号的准确含义;所以,“密”既是相对的,又是绝对的。

之所以说“密”是相对的,那是因为,对任何人为符号而言,一定有人知道其含义。比如,该符号的编制者本人肯定知道其含义,祖传秘方的保密就是这种情况;或者信息的收发双方知道其含义,机要通信的保密就是这种情况;或者某一类人知道其含义,各族语言或文字就是这种情况,尽管每种语言的创造初衷是为了便于交流而非保密;或者某种特殊人群知道其含义,各学科的科学成果就属于这种情况。比如,数学家们驾轻就熟的公式对普通百姓来说,就几乎是天书。而密码的魅力就在于,在本来不知密的人群中,总有一批人,千方百计想知道那些本不属于自己的秘密信息,毕竟信息就是财富,信息就是力量;知道了别人的秘密,就有可能夺取别人的财富,或在博弈中打败别人,以增强自己的综合竞争力。另一方面,密码编制者及其友方,有时也要千方百计阻止其他人知晓其密码的含义,毕竟人都是自私的,都不想与别人分享自己的秘密,更不用说事关重大的机密了。

之所以说“密”又是绝对的,那是因为,一方面任何符号及其含义,都可以完全彼此独立,这也是人类拥有众多语言和文字的根本原因;换句话说,同一个符号,随时随地都可能拥有无穷多种含义,其准确含义不可能被所有人知晓,哪怕符号的编制者满世界广而告之。另一方面,人与符号是密不可分的,人的思想、行动、交流等所有活动都离不开符号;更准确地说,人与所有动物的主要区别,其实就是能否创造和使用符号系统;甚至可以说,人是被符号系统控制的唯一生物。更进一步地说,所有密码,其实都是某种符号系统;反过来,所有符号系统,从某种意义上说,也都具有密码功能。由此可见,密码与人类的关系是多么紧凑;所以无论在哪个行当工作或学习的人,其实都有必要了解一些密码知识,也都有必要阅读本书。

(三)

关于密码斗争的长期性和复杂性,本书站在生物进化的高度,从最底层的基因角度给出了最具说服力的论述。

人类为什么要对信息进行加密或破译呢?这就涉及人的本性是善是恶,这是个关键且颇具争议的问题。《三字经》等认为“人之初,性本善”;而许多宗教的立足点则是“人性本恶”,且每个人都带有“原罪”。但有的时候,人类确实是自私的;否则就不需要密码了,当然也就更不需要密码破译了。幸好,最近生物学家从基因角度出发,给出了一些旁证,即所有生物的基因都是自私的!其逻辑推理可详见《自私的基因》。简要地说,生物的个体和群体,只是基因的临时载体;只有基因才是永恒的,基因既是遗传的基本单位,也是自然选择的基本单位;基因的本质是自私的,基因控制了生物的各种活动和行为,其目的就是为了使基因本身能更多、更快地复制,只要能达到这一目的,基因甚至可以不择手段或制造若干假象。比如,不同基因组合在一起,是基因之间的一种互相利用,目的也是为了更好地复制和延续。不同的生物承载着不同的基因组合,以图更加适应外部环境,使得承载这些基因组合的生物更加兴旺发达,儿孙满堂,从而使得所包含这个基因的生物也能成功扩增。如果某种基因组合不适应外部环境,那将导致承载这些基因组合的生物衰败甚至灭绝,从而使得所包含的基因很难扩增。因此,生物的演化史,本质上就是自私基因的一种统战策略,是基因实现自身万寿无疆的手段之一。又比如,动物照料后代,从生物个体角度来看,虽是一种利他行为;但是,正是由于基因控制着这种表面上的利他行为,才完成了基因自身的复制,从而使基因得以生存和延续。因此,所有生物个体的利他行为,其实都是基因自私的结果;基因唯一感兴趣的事情,就是不断重复拷贝自身,以便在演化过程中争取最大限度的生存和扩张。由于基因掌握着所有生物的遗传密码,每个基因都有各自的利益,基因之间、基因和生物个体之间也会产生利益冲突;所以,一切生命的繁殖演化,最终都归结于自私基因的演化,基因才是自然选择和自我利益实现的基本单位。

人类作为生物链最顶端的生物,当然也不可能随时都大公无私。实际上,早在原始人类之前,人类就已造成了无数物种的灭绝,而且至今还越演越烈;在智人阶段时,人类甚至灭绝了包括尼安德特人、直立人、梭罗人、弗洛里斯人、丹尼索瓦人、鲁道夫人和匠人等人类自己的多类近亲;到了现代人阶段,随着脑容量和智商的不断提高,自私的本领也越来越大,国家之间相互残杀的各类战争连续不断,各族之间的尔虞我诈比比皆是,甚至亲朋好友之间也会经常为了一己私利而反目成仇;如果聚焦到本书,那么,所谓密码,其实就是确保信息自私的一种手段,即相关人群自己独占相关信息的手段。这一点非常重要,因为这种自私,几乎占据了自私领域的半壁江山。實际上,世界是由物质、能量和信息组成的,而根据爱因斯坦理论,物质和能量又是可以相互转换的,所以世界其实是由物质和信息组成的。特别是随着信息社会的发展,信息与物质相比,将变得越来越重要;以通信密码为代表的信息保密,也会变得越来越重要。

(四)

除站得高、看得远之外,本书的重点也非常突出,将通信密码中的几乎所有重点话题都进行了深入浅出的介绍,无论在系统性、全面性和先进性方面,都堪称杰作。

本书坚持认为,通信密码是专门为保密通信而设计的一种人为密码系统,也是最狭义的一种密码。在通信密码系统中,相关人员可分为三类:一类是密码编码者,简称加密者或发信方,他们的任务就是将可懂的明文信息,变换成不可懂的密文信息;其二类是密码解码者,简称解密者或收信方,他们是编码者的友方,其任务是根据事先约定的规则,即在已知密钥的情况下,从密文中轻松恢复出加密前的明文信息;三类是密码破译者,他们是编码者和解码者的对手,其任务是截获收发双方的密文信息,然后在不知密钥的情况下,千方百计获取密钥或从密文中读出被隐藏的信息,恢复出加密前的明文。关于通信密码中,加密者、解密者和破译者的区别与联系等,书中的描述也非常清晰,让人印象深刻。

最后,可以形象地说,本书用符号系统这根金线,将所有密码珍珠串成了一副项链。

【作者介绍】

李树林,电子工业出版社首席策划编辑

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