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说说密码的事儿——应欧阳兄的“关于维基解密与媒体的随想”

已有 5105 次阅读 2010-12-13 22:36 |个人分类:镜子大全|系统分类:科普集锦| 密码, 钥匙, 维基解密, 欧阳

密码 (4270 bytes)
Posted by: mirror
Date: December 13, 2010 12:45AM

有朋友说电磁领域的“三剑客”(【水煮物理】(22):学“电磁三侠”、闯物理江湖),法拉第、麦克斯韦和爱迪生。镜某对这个爱迪生很不以为然。镜某以为这个标准至少要从单位上留有“名声”的人物里面去找。法拉第作为电容的单位、麦克斯韦作为磁通量的单位都是属于“燕过留名”的人物。第三个人物也要这个档次才匹配。 

说电磁的事儿好象与密码并没有关系,与欧阳的文章更是八杆子够不着。但是正是电磁学的发达才带来的通讯(信)的发达,而通讯发达的保障却是通信的秘密。这一点,是法制国家都强调的一个事儿。比如中华人民共和国宪法中就有
引用:
第四十条
"第四十条 中华人民共和国公民的通信自由和通信秘密受法律的保护。除因国家安全或者追查刑事犯罪的需要,由公安机关或者检察机关依照法律规定的程序对通信进行检查外,任何组织或者个人不得以任何理由侵犯公民的通信自由和通信秘密。"

有秘密就有泄密的。这就是生态学上“维基解密”存在的意义。保持秘密除了制度上的掌控之外,还需有技术上的支撑才可以。密码技术就是支撑着通信自由和通信秘密的技术。这个技术又恰恰是电磁学的发达支撑着的东西。 

对待秘密,人类有两种策略:1)藏起来不让人看见,2)让你看得见,但不知道所说的内容是什么。藏起来不让人看见是个直观的保密法儿,但是要保证不让人看见在技术上比较困难。因此现实当中大量使用的方式是让你看得见,但是看不出来所说的内容的保密方法。这就是所谓的密码报文(电报)了。 

密码是一个词儿,但细分起来,其中有两个技术——编码和解码的。编码相当于“锁”上(Lock),解码相当于“钥匙”(Key)。最初等的使用方法就是所谓的“隐藏钥匙方式”。即艾丽斯在发送的信箱上挂锁,鲍勃用的配套的钥匙打开信箱上的锁。这把锁的钥匙对第三者是保密(隐藏)的。行业里通常把送信人称做艾丽斯(Alice),收信人称做鲍勃(Bob),窃听的第三者叫作伊夫(Eve)。 

问题是最开始如何把这把隐藏钥匙从艾丽斯处送到鲍勃那里去呢?又如何保证这个钥匙不被伊夫截获呢?谍报戏中一个最出彩的部分就是围绕着找这个“钥匙”的故事。连“样板戏”《红灯记》都不能免俗。那个粥底下的“密电码”就是解读密码报文的钥匙。 

数字通讯发达了以后,使用通讯手段的人不再是政府机构、军队等特殊的系统了。各种商业、企业的经济活动,个人的消费活动也都要用到通讯体系,比如说因特网。从整体上看,人人都使用这种隐藏钥匙的密码技术的话,送钥匙的问题会使利用密码的社会成本过高。好在有聪明人早就预料到了这个情形,提出了公开锁的密码方式。 

这个公开锁的密码方式是在信箱上作两个门,可以分别挂上各自一方的公开锁。所谓公开就是在市面上可以随便买到的,没有钥匙的锁。用自己知道的钥匙,打开自己的锁,这样一来就没有送钥匙的问题了。艾丽斯在有两个门的信箱上挂一把自己的锁,同时从市面上买来鲍勃用的锁封上另外一个门,发送出去。伊夫没有钥匙也就看不到信箱里面报文。鲍勃收到信箱后,用自己的钥匙的打开信箱上自己的公开锁。这样艾丽斯和鲍勃各自管理自己的钥匙,通过把锁公开化,回避了送钥匙的问题。 

如果事情真是上述这样简单的话,也就不会有《红灯记》送密电码的故事了。如果一个信箱上有两个门、两把锁,就会有人利用这个特点来“行骗”了。伊夫可以把自己的锁和艾丽斯的锁挂在一个信箱上,冒充鲍勃来骗取艾丽斯的信。为此,就要有个认证技术,确保自称是鲍勃锁的那只锁确实是鲍勃的。因此在公开锁上,除了开锁用的隐藏钥匙孔之外,还需要有个让对方确认锁的所有者身份的识别钥匙孔。这个确认用的钥匙与公开锁同样是公开的。因此前边所说的“公开锁密码”通常被叫做公开钥匙密码。这样称呼的理由大约是人们通常是带着钥匙走,不带着锁头走。一个锁头上有两个钥匙:一个是认证锁头的公开钥匙,一个是开锁用的隐藏钥匙。显然这个的技术要比过去的n把钥匙一把锁的技术要复杂,这也是这个技术最近才诞生的原因。 

一般认为这个公开钥匙密码技术是阿帕网时代Diffie和Hellman在70年代的发明。殊不知,更有“老炮儿”英国情报局比老美早若干年发明了这个技术(Ellis)。英国人称此为“非秘密密码”。因为当局认识到了这个技术的重要意义,所以把它作为秘密给隐遁了起来。这也许反应了英国(欧洲)文化与美国文化的差异。美国人总是要表现出来的,就是北京人所说的“显佩”、不低调、招摇。这也许正是老美遭人恨的一个理由吧。 

大方向有了,如何具体实现这样的技术呢?这是另外一个难题。大数的质因数分解比起这些质因数的乘法来要困难得多。利用大数的质数因数分解的方法,MIT的Rivest、 Shamir和Adleman在1978年发明了RSA加密演算法(公钥密码学Public-key cryptography)。因此他们在2002年获得了图灵奖。 

为什么要有高速的计算机呢?因为密码技术的强度是靠破解密码的计算时间保证的。你有高速的破解密码技术,就可以知道别人的秘密。对于某些人(团体、组织)而言,“八卦新闻”对他们已经没有什么意义了。因为他们就是这类八卦的出演者。对他们而言,知道对手的秘密是个关系到自己生存的大事。虽然这样的心态有几分病态,但是这样的人多了,不去这样想反而是“异常”了。

就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。


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