北京航空航天大学
调研报告
标题：战争与密码学
姓名：徐敏
学号：
战争与密码学
——记密码学在战争中的使用 摘要：密码在战争中的发展及密码决定着战争的胜败
关键字：密码 古代战争 第一次世界大战 第二次世界大战
一 密码在战争中的开端：
（一）人类历史上最早的加密器械：斯巴达的skytale
长期的战争使得斯巴达人发展出了自己的一套加密方式，公元前5世纪，斯巴达人就使用一种名为scytail 的器械，他们把一个带状物，呈螺旋形紧紧地缠在一根权杖或木棍上，之后再沿着棍子的纵轴书写文字，在这条带状物解开后，上面的文字将杂乱无章，收信人需用一根同样直径的棍子重复这个过程，看到明文，
（二）人类历史上最早的文字密钥：高卢战争中的密码：凯撒密码
它是将英文字母向前推移k 位。以此字母替代的密表，如k=5，则密文字母与明文与如下对应关系
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E k 就是最早的文字密钥
二 密码逐渐增强的影响力及密码战线上的斗争
随着时间的发展，密码在战争中的重要性逐渐显现出来，战争的胜败在很大程度上依靠密码保密的成败，
（一） 密码决定成败的案例
公元16世纪晚期，英国的菲利普斯(Philips)利用频度分析法成功破解苏格兰女王玛丽的密码信，信中策划暗杀英国女王伊丽莎白，这次解密将玛丽送上了断头台。
1628年4月, 由于一个年轻人破开了雨格诺教徒的密码, 亨利二世孔戴亲王, 攻占了久攻不克的雷阿尔蒙特城。
1781年，美军破译了克林顿将军与康华利将军的通讯信件，使英国舰队增援约克敦的计划失败，并迫使康华利投降，确定了独立战争的胜利
这些例子无一不确定了密码的重要性，而从密码产生的那天起，密码编码和密码破译的斗争一刻
也没有停止。
（二）密码斗争
作为使用密码的一方，将自己的机密信息隐蔽在密码之中，努力设法保护密码的安全，使其免遭对方的窃取和破坏；作为破译密码的一方，却千方百计地侦收、截获或破坏对方的密码通信，通过破译密码而获取情报。 双方在相生相克的斗争中此消彼长，不断地提高各自的密码研制技术，结果大大促进了密码学的发展
无论是使用密码的一方，还是破译密码的一方，他们的工作都是在十分
秘
密地进行。特别是，对于他们的工作的最新进展更是严格地保密。当一方改进了自己的密码编码方法时，他不会公开所取得的这种进展；当另一方破译了对方的密码时，他也不会轻易地泄露破译的成果和使用破译所取得的情报，以便能长期地获取情报并取得更有价值的信息。所以，密码战线上的斗争是一种无形的，不分空间和时间的，隐蔽的战争。
三 密码在第一次世界大战中的大事件
在第一次世界大战中各国广泛的使用了代码与暗号，密码在其中起着不可替代的作用
（一）英国
Zimmermann Telegram 是一份由德意志帝国外交秘书阿瑟·齐默尔曼于1917年1月16日向德国驻墨西哥大使Heinrich von Eckardt发出的加密电报。电报内容建议与墨西哥结成对抗美国的军事联盟，但被英国40号办公室情报机关（Room 40）截获。该电报内容于1917年3月1日被公开后，引起美国各界的愤怒，促使同年4月6日美国向德国宣战。
Playfair密码（英文：Playfair cipher 或 Playfair square）是一种替换密码，1854年由查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone ）的英国人发明。经莱昂·普莱费尔提倡在英国军地和政府使用。
Room40第一次世界大战中英军的第一个密码破译机构最早建立密码破译机关的是英海军部情报处。它的第一任负贵人是海军训练处长尤因. 此人具有一定的密码知识, 曾帮助海军部编制过供舰船使用的密码本, 而且申请过“电磁波检测器”等专利.
（二） 美国
大战快结束时，准确地说是1918年，美国数学家吉尔伯特·维那姆发明一次性便笺密码，它是一种理论上绝对无法破译的加密系统，被誉为密码编码学的圣杯。
四 密码在第二次世界大战中的使用
相比第一次世界大战，在这次战争中密码运用的更广泛，各国对于密码的
发展更是有不可估量的作用。
（一）美国
在二次世界大战中，印第安纳瓦霍土著语言被美军用作密码，从吴宇森导演的《风语者》Windtalkers 中能窥其一二。所谓风语者，是指美国二战时候特别征摹使用的印第安纳瓦约(Navajo)通信兵。在二次世界大战日美的太平洋战场上，美国海军军部让北墨西哥和亚历桑那印第安纳瓦约族人使用约瓦纳语进行情报传递。纳瓦约语的语法、音调及词汇都极为独特，不为世人所知道，当时纳瓦约族以外的美国人中，能听懂这种语言的也就一二十人。这是密码学和语言学的成功结合，纳瓦霍语密码成为历史上从未被破译的密码。
（二）德国
德国汲取了第一次大战的教训，发展出以机械代替人手的加密方法。雪毕伍斯（Arthur Scherbius ）发明了“谜”（ENIGMA ），用于军事和商业上。
“谜”主要由键盘、编码器和灯板组成。三组编码器合、加上接线器和其他配件，合共提供了种一亿亿种编码的可能性。1925年，“谜”开始有系列生产，在20年间，德国军方购入了3万多台“谜”，亦难倒了“40号房间”，成为德国在二次大战的重要工具。波兰位于德国东面，俄国的西面，一直受到威胁，故成立了波兰密码局（Biuro Szyfrow）以获取情报。波兰从汉斯-提罗．施密德（Hans-Thilo Schmidt ）处得到谍报，由年轻的数学家马理安．瑞杰斯基（Marian Rejewski）解译，用了一年时间编纂目录，并在1930年代制造了“炸弹”（bomba ），渐渐掌握了解“谜”的技术
（三）英国
1939年9月1日，德国侵击波兰，大战爆发。英国得到了波兰的解密技术后，40号房间除了原有的语言和人文学家，还加入了数学家和科学家，后来更成立了政府代码曁密码学校（Government code and Cipher School），5年内人数增至7000人。1940至1942年是加密和解密的拉锯战，成功的解码提供了很多宝贵的情报。例如在1940年得到了德军进攻丹麦和挪威的作战图，以及在不列顚战役（Battle of Britain ）事先获得了空袭情报，化解了很多危机。但“谜”却并未被完全破解，加上“谜”的网络很多，令德国一直在大西洋战役中占上风。最后英国在“顺手牵羊”的行动中在德国潜艇上俘获“谜”的密码簿，破解了“谜”。英国以各种虚假手段掩饰这件事，免得德国再次更改密码，并策划摧毁了德国的补给线，缩短了大西洋战役。 如此多的战争见证了密码在战争中的重要地位 无数历史事实证明，战争的胜负在很大程度上依靠密码保密的成败。密码学家和历史学家们认为，世界的命运有时就掌握在密码学家的手中。
参考文献
[1]《第一次世界大战》
[2]《第二次世界大战密码学》
[3]《密码学中的历史》
北京航空航天大学
调研报告
标题：战争与密码学
姓名：徐敏
学号：
战争与密码学
——记密码学在战争中的使用 摘要：密码在战争中的发展及密码决定着战争的胜败
关键字：密码 古代战争 第一次世界大战 第二次世界大战
一 密码在战争中的开端：
（一）人类历史上最早的加密器械：斯巴达的skytale
长期的战争使得斯巴达人发展出了自己的一套加密方式，公元前5世纪，斯巴达人就使用一种名为scytail 的器械，他们把一个带状物，呈螺旋形紧紧地缠在一根权杖或木棍上，之后再沿着棍子的纵轴书写文字，在这条带状物解开后，上面的文字将杂乱无章，收信人需用一根同样直径的棍子重复这个过程，看到明文，
（二）人类历史上最早的文字密钥：高卢战争中的密码：凯撒密码
它是将英文字母向前推移k 位。以此字母替代的密表，如k=5，则密文字母与明文与如下对应关系
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E k 就是最早的文字密钥
二 密码逐渐增强的影响力及密码战线上的斗争
随着时间的发展，密码在战争中的重要性逐渐显现出来，战争的胜败在很大程度上依靠密码保密的成败，
（一） 密码决定成败的案例
公元16世纪晚期，英国的菲利普斯(Philips)利用频度分析法成功破解苏格兰女王玛丽的密码信，信中策划暗杀英国女王伊丽莎白，这次解密将玛丽送上了断头台。
1628年4月, 由于一个年轻人破开了雨格诺教徒的密码, 亨利二世孔戴亲王, 攻占了久攻不克的雷阿尔蒙特城。
1781年，美军破译了克林顿将军与康华利将军的通讯信件，使英国舰队增援约克敦的计划失败，并迫使康华利投降，确定了独立战争的胜利
这些例子无一不确定了密码的重要性，而从密码产生的那天起，密码编码和密码破译的斗争一刻
也没有停止。
（二）密码斗争
作为使用密码的一方，将自己的机密信息隐蔽在密码之中，努力设法保护密码的安全，使其免遭对方的窃取和破坏；作为破译密码的一方，却千方百计地侦收、截获或破坏对方的密码通信，通过破译密码而获取情报。 双方在相生相克的斗争中此消彼长，不断地提高各自的密码研制技术，结果大大促进了密码学的发展
无论是使用密码的一方，还是破译密码的一方，他们的工作都是在十分
秘
密地进行。特别是，对于他们的工作的最新进展更是严格地保密。当一方改进了自己的密码编码方法时，他不会公开所取得的这种进展；当另一方破译了对方的密码时，他也不会轻易地泄露破译的成果和使用破译所取得的情报，以便能长期地获取情报并取得更有价值的信息。所以，密码战线上的斗争是一种无形的，不分空间和时间的，隐蔽的战争。
三 密码在第一次世界大战中的大事件
在第一次世界大战中各国广泛的使用了代码与暗号，密码在其中起着不可替代的作用
（一）英国
Zimmermann Telegram 是一份由德意志帝国外交秘书阿瑟·齐默尔曼于1917年1月16日向德国驻墨西哥大使Heinrich von Eckardt发出的加密电报。电报内容建议与墨西哥结成对抗美国的军事联盟，但被英国40号办公室情报机关（Room 40）截获。该电报内容于1917年3月1日被公开后，引起美国各界的愤怒，促使同年4月6日美国向德国宣战。
Playfair密码（英文：Playfair cipher 或 Playfair square）是一种替换密码，1854年由查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone ）的英国人发明。经莱昂·普莱费尔提倡在英国军地和政府使用。
Room40第一次世界大战中英军的第一个密码破译机构最早建立密码破译机关的是英海军部情报处。它的第一任负贵人是海军训练处长尤因. 此人具有一定的密码知识, 曾帮助海军部编制过供舰船使用的密码本, 而且申请过“电磁波检测器”等专利.
（二） 美国
大战快结束时，准确地说是1918年，美国数学家吉尔伯特·维那姆发明一次性便笺密码，它是一种理论上绝对无法破译的加密系统，被誉为密码编码学的圣杯。
四 密码在第二次世界大战中的使用
相比第一次世界大战，在这次战争中密码运用的更广泛，各国对于密码的
发展更是有不可估量的作用。
（一）美国
在二次世界大战中，印第安纳瓦霍土著语言被美军用作密码，从吴宇森导演的《风语者》Windtalkers 中能窥其一二。所谓风语者，是指美国二战时候特别征摹使用的印第安纳瓦约(Navajo)通信兵。在二次世界大战日美的太平洋战场上，美国海军军部让北墨西哥和亚历桑那印第安纳瓦约族人使用约瓦纳语进行情报传递。纳瓦约语的语法、音调及词汇都极为独特，不为世人所知道，当时纳瓦约族以外的美国人中，能听懂这种语言的也就一二十人。这是密码学和语言学的成功结合，纳瓦霍语密码成为历史上从未被破译的密码。
（二）德国
德国汲取了第一次大战的教训，发展出以机械代替人手的加密方法。雪毕伍斯（Arthur Scherbius ）发明了“谜”（ENIGMA ），用于军事和商业上。
“谜”主要由键盘、编码器和灯板组成。三组编码器合、加上接线器和其他配件，合共提供了种一亿亿种编码的可能性。1925年，“谜”开始有系列生产，在20年间，德国军方购入了3万多台“谜”，亦难倒了“40号房间”，成为德国在二次大战的重要工具。波兰位于德国东面，俄国的西面，一直受到威胁，故成立了波兰密码局（Biuro Szyfrow）以获取情报。波兰从汉斯-提罗．施密德（Hans-Thilo Schmidt ）处得到谍报，由年轻的数学家马理安．瑞杰斯基（Marian Rejewski）解译，用了一年时间编纂目录，并在1930年代制造了“炸弹”（bomba ），渐渐掌握了解“谜”的技术
（三）英国
1939年9月1日，德国侵击波兰，大战爆发。英国得到了波兰的解密技术后，40号房间除了原有的语言和人文学家，还加入了数学家和科学家，后来更成立了政府代码曁密码学校（Government code and Cipher School），5年内人数增至7000人。1940至1942年是加密和解密的拉锯战，成功的解码提供了很多宝贵的情报。例如在1940年得到了德军进攻丹麦和挪威的作战图，以及在不列顚战役（Battle of Britain ）事先获得了空袭情报，化解了很多危机。但“谜”却并未被完全破解，加上“谜”的网络很多，令德国一直在大西洋战役中占上风。最后英国在“顺手牵羊”的行动中在德国潜艇上俘获“谜”的密码簿，破解了“谜”。英国以各种虚假手段掩饰这件事，免得德国再次更改密码，并策划摧毁了德国的补给线，缩短了大西洋战役。 如此多的战争见证了密码在战争中的重要地位 无数历史事实证明，战争的胜负在很大程度上依靠密码保密的成败。密码学家和历史学家们认为，世界的命运有时就掌握在密码学家的手中。
参考文献
[1]《第一次世界大战》
[2]《第二次世界大战密码学》
[3]《密码学中的历史》