密码学的发展历程（科普：密码学的来源历史）

密码学的历史

“密码学”和“密码学”这两个词在现代文献中经常被不分青红皂白地混在一起，这就把它们实际意义的混淆延伸到了语义上。实际上，这些不同的词最好解释如下：

密码学(Cryptography) 3354研究秘密技术的艺术性和/或密码系统的科学性。

密码学(Cryptography) 3354设计密码系统保密的实用方法

密码分析(CryptoAnalysis) 3354致力于发现可以在不知道密钥或算法的情况下从密文推导出明文的漏洞。

译者注：正如作者所说，现代文学中的“密码学”和“密码学”基本没有区别，都是“密码学”的意思。而且，虽然密码学脱胎于对加密方法的研究，但现代密码学早已不仅仅是对加密和解密的研究，而是扩展到了对如何保证通信中的保密性、身份等属性的研究。因此，可以说作者在这里的定义缩小了密码学，如果不是过时的话。但是为了理解作者的本意，下面对应的词我们还是用这里的翻译。

本文大部分内容都是在讲解“密码学”，也就是当今密码学的实践，希望读者能意识到这几个词的含义和区别。

就其本身而言，密码学作为一门科学研究已经存在很多年了。已知最早的密码学例子是公元前1900年刻的铭文，它是在埃及贵族Khnumhotep二世的主墓中发现的。雕塑家到处使用一些奇怪的符号来代替更常见的符号。但是，似乎目的不是隐藏信息，而是改变它的形式，让它看起来更高贵。

在罗马帝国的全盛时期(公元前100年)，朱利叶斯凯撒(Julius Caesar)也因使用加密技术向前线将领发送消息而闻名。这种字符替换(密码)的加密方式被称为“凯撒密码”，这可能是文献中人类使用最频繁提到的加密方式。(所谓“cipher”就是用于加密或解密的算法)。所谓“字符替换加密法”，就是将明文(我们要加密的消息)中的每一个字母替换成另一个字母，形成密文(即编码后的消息)。凯撒使用的方法是将每个字母移动三个位置。比如“A”会被“D”代替，“B”会被“E”代替，以此类推(都是字母后第三个字母)。相应的，最后几个字母会被第一个字母代替，比如“X”会被“A”代替。

第二次世界大战期间，美国海军招募并训练了许多说纳瓦霍语的人。从编码信息的角度来看，这是一种奇妙的方式，因为除了纳瓦霍人之外，很少有人学会说这种语言，而且当时也没有用纳瓦霍语出版的书籍。但除了文字，纳瓦霍人的口语并不是很复杂(按照密码设计的标准)。一个母语为纳瓦霍语的人加上一个训练有素的密码学家可以一起完全破解这组密码。在1942年的巴丹死亡行军中，日本人曾经有机会在菲律宾抓住乔基约米亚。乔是美国海军的一名纳瓦霍中士，但他不是秘密语言播报员，只负责翻译无线电信息。但是，因为他没有参加过秘密语言训练，所以他不知道这些词是什么意思。当他说他不能解读新闻时，日本人开始折磨他。所以日本陆海军从来没有破译过这些密语。

在20世纪70年代，IBM发现他们的客户需要某种形式的加密，所以他们成立了一个密码学小组，由Horst-Feistel领导。他们设计了一种叫做“路西法”的加密算法。1973年，美国国家标准局(现称NIST国家技术标准局)发布消息，希望你能提出一个可以胜任国家标准的数据加密方法。显然，他们已经意识到自己买了很多没有密码学基础的商业产品。路西法最终被接受，所以被称为“DES(数据加密标准)”。1997年后，DES受到了穷举搜索的攻击。DES的主要问题是加密密钥数量太少。随着计算机计算能力的提高，暴力穷尽所有可能的密钥组合逐渐成为破解密文的可行方法。

80年代几乎只有一个选择，就是DES。今天的情况非常不同，有很多更健壮、更快、设计更好的算法可供选择。问题变成了你如何澄清这些选择。

1997年，NIST再次征集新的加密算法提案，最终收到50个提案。2020年，NIST接受了“Rijndael”算法，并将其命名为“AES”，这是一种高级加密标准。

标签：密码学加密密码

密码学