2017年11月27日

凱撒密碼的約會

謝良瑜/在高雄觀音山上一個喜愛數學的平凡教師。

小康按捺著七上八下的心緒坐定在書桌前,再次確定室友們不在,才鼓起勇氣拆開手上的信封。他很清楚是誰寄來的,這是他給安安邀請函時附上的回郵信封。

新生茶會中小康就注意到安安了,同班2 年下來兩人就像兩條平行線,一個安靜規矩、上課謹守學生本分;一個好動不受約束,能不坐在教室內絕不委屈自己。要不是畢業在即,小康不會主動出擊。他甚至因為安安而選修了門不是很營養的課,而且難得翹課。

打開雪白的信紙,內容讓人宛如二丈金剛摸不著頭腦。這是什麼?一個8x8 的方格,上面寫滿不撘嘎的英文字母(圖一)。

圖一。

盯著方格,腦中浮出安安教室中安靜的身影以及望向教室前方堅定的眼神,一個模糊的影像彷若浮水印般出現在這個畫面中。「我看過這個方格,在教室中,那⋯⋯ 一定是上課的時候,我們一起修的課⋯⋯」突然佩服起自己的推理能力,小康點進學校的教學平台,下載這門課老師提供的教材。哇!有好幾個檔案。不知道這個方格出現在哪裡?只好從頭開始。


密碼戰爭
人類歷史數千年來,不論是一國之君或軍隊的將領,都需要一套有效率的通訊方法來治理國家或是指揮軍隊。當然,他們也知道當我方的信息落入敵國或是反對陣營時,將會導致嚴重的後果。為了保護這些秘密信息,他們都會成立一個專門的部門,設計特殊的密碼系統來確保通訊安全。相對的,也用以破解敵方的秘密信息,偷取敵方機密。



綜觀密碼學的歷史,可說是場歷時千年的編碼者與解碼者的戰爭,這些戰爭是一場場影響著歷史的知識競賽。在相互攻防的拉鋸戰中,雙方都廣泛援引各門學科的知識與技術,從語言學到數學,從資訊理論到量子論。而他們的工作也刺激並加速了新科技的發展。

所謂密碼學(Cryptography),研究的是如何隱匿祕密訊息(編碼)與破解刺探敵方信息(解碼)的學問。密碼學中編碼者與解碼者為對立的兩造,有人將之對比成病毒與疫苗間的關係。新的密碼系統(病毒)會不斷受到解碼者(疫苗)的攻擊,一旦密碼系統被破解,這類
系統(病毒)就失去其作用。然而,病毒被消滅了,疫苗也就沒有了存在的價值,直到新的病毒(密碼系統)產生,自然開始有人研發新的疫苗(解碼方法)。這兩造間就這樣對立、交纏了數千年。

密碼法
為隱匿「祕密訊息本身的意義」,而不隱藏「傳送的動作」,所發展出的方法簡稱做密碼法。大致分成「位移法」與「替代法」兩大類。......【更多內容請閱讀科學月刊第576期】


沒有留言: