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1962密码学.ppt


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1962密码学
自人类社会出现战争便产生了密码
Phaistos圆盘,一种直径约为160mm的Cretan-Mnoan粘土圆盘,始于公元前17世纪。表面有明显字间空格的字母,至今还没有破解。
Julius Caesar发明了凯C-48型(即M-209 )是哈格林对C-36改进后的产品 ,共由6个共轴转轮组成,每个转轮外边缘分别有17, 19, 21, 23, 25, 26个齿,它们互为素数,从而使它的密码周期达到了26×25×23×21×19×17 = 101 405 850(数量级达到了亿)。
转轮密码机
在现代密码系统出现之前,转轮密码机是最为广泛使用的多重加密器,尤其是在二战中
German Enigma, Japanese Purple, Allied Hagelin
转轮密码机实现了一个非常复杂的、变化多端的代换密码
转轮机使用了一组相互独立的旋转圆筒,可以通过电脉冲,每个圆筒有26个输入和26个输出,每个输入仅与一个输出相连,一个圆筒就定义了一个单表代换。
每按下一个键,圆筒旋转一个位置,内部连线相应改变,就定义了不同的单表代换密码,经过26个明文字母,圆筒回到初始状态,就得到一个周期为26的多表代换密码
3个圆筒的转轮机就有263=17576个不同的代换字母表
Enigma:密码学界划时代的丰碑
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Enigma(转轮密码机)在密码学界里,绝对是划时代的丰碑。它所凝聚而成的不是一座丰碑,而是两座:研究并制造出Enigma是一座,研究并破解了Enigma是另一座。只要稍微了解一下Enigma的历史,很多人就会被其中闪耀的人类智慧之美所折服;而如果要向这样辉煌的智慧敬献花环的话,主要应该献给三个人:首先是德国人亚瑟·谢尔比乌斯(Arthur Scherbius);其次是波兰人马里安·雷耶夫斯基(Marian Rejewski);然后是英国人阿兰·图灵(Alan Turing)。
这三个人中,德国人发明了Enigma;波兰人初步破解了简单的Enigma;而英国人彻底终结了最高难的Enigma。
亚瑟·谢尔比乌斯和Enigma
Bletchley Park Mansion and Enigma
独家解密德军U艇密码机
1944年6月4日,美国海军瓜达卡纳尔号航空母舰和5艘驱逐舰组成的编队,在非洲加那利群岛附近海域对德国海军U-505潜艇展开围捕,并缴获了纳粹德国专门用于U艇通讯联系的绝密的密码机恩尼格玛和密码本。从此,德军的U型潜艇完全暴露在盟军的反潜打击之下,德国海军的“狼群”作战遭到彻底失败,并由此改变了整个第二次世界大战的结局。那部对二次大战进程产生过重要影响的德国海军密码机现在存放于美国中央情报局的档案馆。
恩尼格玛密码机(德语:Enigma,又译哑谜机,或谜)是一种用于加密与解密文件的密码机。确切地说,恩尼格玛是一系列相似的转子机械的统称,包括了一系列不同的型号。
1918年德国发明家亚瑟·谢尔比乌斯(Arthur Scherbius)和理查德·里特Ritter)创办了一家新技术应用公司,利用现代化的电气技术,来取代手工编码加密方法,发明了一种能够自动编码的机器。 谢尔比乌斯给自己所发明的电气编码机械取名“恩尼格玛”(ENIGMA,意为哑谜),可以将其简单分为三个部分:键盘、转子和显示器。
亚瑟·谢尔比乌斯和Enigma
转轮机有一个键盘和一系列转轮,它是Vigenere 密码的一种实现。每个转轮是字母的任意组合,有26个位置,并且完成一种简单代替。例如:一个转轮可能被用线连起来以完成用“F”代替“A”,用“U”代替“B”,用“L”代替“C”等等,而转轮的输出栓连接到相邻的下一转轮的输入栓。
例如,在4个转轮的密码机中,第一个转轮可能用“F”代替“A”, 第二个转轮可能用“Y”代替“F”, 第三个转轮可能用“E”代替“Y”, 第四个转轮可能用“C”代替“E”,“C”应该是输出密文。那么当转轮移动后,下一次代替将不同了。
为使机器更安全,可把几种转轮和移动的齿轮结合起来。因为所有转轮以不同的速度移动,n个转轮的机器的周期是26n。为进一步阻止密码分析,有些转轮机在每个转轮上还有不同的位置号。
恩尼格玛有三个转轮,从五个转轮中选择。转轮机中有一块稍微改变明文序列的插板,有一个反射轮导致每个转轮对每一个明文字母操作两次。
Enigma的使用
使用恩尼格玛通讯时,发信人首先要调节三个转子的方向,而这个转子的初始方向就是密匙,是收发双方必须预先约定好的,然后依次键入明文,并把显示器上灯泡闪亮的字母依次记下来,最后

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  • 文件大小2.06 MB
  • 时间2022-04-29