內容簡介
想保護資訊安全,必須了解密碼學。
如果你喜歡解謎解鎖,更歡迎來到密碼學的世界!
什麼是密碼?
密碼是按照特定的法則編成,用於通訊的雙方轉換明文、密文的一種符號系統。作為一種資訊混淆的方法,加密的過程就是將可識別的資訊,變成不可識別的資訊。
在密碼學中,加密前的原始資訊稱為明文(Plaintext),加密後的資訊稱為密文(Ciphertext)。把明文轉換為密文的過程稱為加密(Encrypt),把密文恢復成明文的過程稱為解密(Decrypt)。大部分的加密和解密過程都涉及一個只有加密/解密雙方才知道的祕密資訊。唯有掌握了這個祕密資訊,才能正確地解密密文。密碼學中將這個祕密資訊稱為金鑰(Key)。所謂破解,或稱密碼分析(Cryptanalysis),是指在不知道金鑰的情況下,從密文中得到與明文相關的一些資訊,恢復出一部分甚至是完整的明文。
從人類的歷史來看,密碼最早是用於戰爭時的祕密通訊。出於保密的需求,每一場戰爭的背後,都有密碼的身影。可以說,密碼的戰爭決定了人類歷史的進展,而密碼學是保護資訊安全的最後防線。
本書作者為密碼學博士、阿里巴巴集團數據技術及產品部高級安全專家,他從生活中的實例出發,深入淺出地引領讀者走進精彩的密碼世界。
這本書會分享:從男女生互相告白的密碼信如何破解,到身分證號碼中隱藏的祕密,從古典密碼(西元前400年的古希臘時期開始)、電腦的編碼方式,到二次大戰時期德軍使用的恩尼格碼(Enigma)密碼,以及圖靈(Alan Turing)如何加以破解,一直到現代密碼學當中的公鑰加密、RSA數位簽章等等最新的進展。
這些進展看似零碎,但其背後所蘊含的密碼設計者與破解者的思路演進,以及所蘊含的數學原理,就讓作者娓娓道來吧!
密碼與我們的日常生活密切相關,資安的基本素養,也必須從了解密碼學開始。當然了,加密和解謎永遠是最原始、最刺激的遊戲!
本書特色:
1.深入淺出、循序漸進,一般中學的數學程度就能理解的密碼學。非常燒腦,但也有滿滿的收穫!
2.密碼學的一小步,資訊安全的一大步。密碼,幾乎遍及通訊領域的每一個角落,密碼安全也關係到現代生活的各個層面——數據速朽,唯安全永恆。
3.如果你充滿好奇心、喜歡解謎解鎖,歡迎來到密碼學的世界。如果你是資安領域的學習者,可以快速找到未來行業的發展方向,少走點冤枉路。如果你關心個人隱私,也可以了解守護每個人安全的密碼之奧祕。
作者簡介
劉巍然
阿里巴巴集團數據技術及產品部高級安全專家,北京航空航天大學通信與信息系統博士。知乎密碼學領域優秀回答者,知乎簽約作者。現從事差分隱私、安全多方計算、可信執行環境、高級密碼學技術等數據安全與隱私保護技術的研究與實踐工作。
繪者簡介
吳詩湄
獨立插畫家,字幕組資深翻譯成員。
譯者介紹
目錄
自序
01
「只要解出來,算你了不起」
古典密碼:高手過招的智慧博弈
1.1 換種表示:編碼 16
1.1.1 最初的編碼:摩斯電碼 18
1.1.2 摩斯電碼的困境 24
1.1.3 博多碼與ASCII碼 29
1.1.4 琳琅滿目的各國編碼標準 36
1.1.5 Unicode與UTF 38
1.1.6 Base16、Base32與Base64 41
1.2 換個位置:移位密碼 45
1.2.1 移位密碼的起源:斯巴達密碼棒 45
1.2.2 柵欄密碼 47
1.2.3 帶金鑰的柵欄移位密碼 50
1.2.4 其他移位密碼 53
1.2.5 知乎上的移位密碼破解實例 55
1.3 換種符號:代換密碼 59
1.3.1 代換密碼的起源:凱撒密碼 59
1.3.2 簡單的代換密碼 61
1.3.3 複雜的代換密碼 65
1.3.4 將字母代換成符號 68
1.3.5 代換密碼的安全性 72
1.4 密碼吧神帖的破解 78
1.4.1 第一層密碼:摩斯電碼 78
1.4.2 第二層密碼:手機鍵盤代換密碼 78
1.4.3 第三層密碼:電腦鍵盤代換密碼 80
1.4.4 第四層和第五層密碼:格柵密碼與字母逆序 81
02
「今天有小雨,無特殊情況」
戰爭密碼:生死攸關的較量
2.1 將古典進行到底:第一次世界大戰中的密碼 92
2.1.1 齊默曼電報 92
2.1.2 ADFGX密碼 96
2.1.3 ADFGVX密碼 99
2.2 維吉尼亞密碼:安全密碼設計的思路源泉 102
2.2.1 維吉尼亞密碼的發明史 102
2.2.2 維吉尼亞密碼的缺陷 107
2.2.3 維吉尼亞密碼的破解 110
2.2.4 《消失》:不能用頻率分析法攻擊的文本 115
2.3 恩尼格瑪機:第二次世界大戰德軍的密碼 119
2.3.1 恩尼格瑪機的核心:轉子 119
2.3.2 恩尼格瑪機的組成和使用方法 125
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