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密码分析的鼻祖

发布时间:2020-04-12 22:02:56来源:中国密码学会
公元七世纪开始兴盛的伊斯兰教阿拉伯民族,最早使用并系统总结了密码分析的方法。因此,很多西方学者认为密码学真正的诞生是在阿拉伯世界。阿拉伯人还最早使用了cipher这个词,该词一开始表示“零”、“什么也没有”,后来表示任何一个十进制数,然后又有了“密写”、“密码”、“密文”、“暗号”、“加密”等含义—也就是说与code同义。
 
据史记载,中世纪的阿拉伯人在国家事务中广泛应用密码方法。如在税务记录中也使用了密码。此外,神学家想通过计算《古兰经》中一些词的出现频率来发现有关的宗教秘密,这也促进了密码分析学在阿拉伯世界中的发展。
 
九世纪阿拉伯伟大的哲学家、数学家肯迪(AbuYusufYaqubibnIshaqal-SabbahAl-Kindi,801-873)。他是中世纪阿拉伯哲学家、自然科学家,亚里士多德学派的主要代表之一。又译“铿迭”、“阿尔?铿迭”。全名艾布?优素福?叶尔孤白?本?伊斯哈格?本?萨巴赫?肯迪。其祖先为阿拉伯半岛南部肯德族酋长,其父伊斯哈格在阿拔斯王朝拉希德等三位哈里发执政时任库法总督。肯迪生于伊拉克库法。先在巴士拉求学,后游学并定居首都巴格达。由于他出身阿拉伯贵族,学识渊博,倡导哲学和自然科学研究,赞同穆尔太齐赖派的思想主张,曾获得阿拔斯王朝马蒙、穆尔泰绥姆和穆泰瓦基勒3位哈里发的赏识,在宫廷供职,并从事学术研究。曾经写了关于哲学、数学、医学、占星学、铸剑、烹调、字谜等方面的著作270余部。
 
年,发现了他大约在公元850年写的“解码手册”(RisalahfiIstikhrajal-Mu'amma,英译其中有关于密码分析的如下描述:如果我们已经知道了一份密文(encryptedmessage)所使用的语言,要破解它的一种方法是,找一份用同样语言写的明文(plaintext),大约有一页纸那么长。然后我们来就数其中每个字母出现的次数;我们把出现频率最高的字母叫做“第一”,出现频率次高的字母叫做“第二”,以下依次为“第三”,等等。直到我们数完明文中所有的字母。

然后我们来看我们要破解的那份密文,我们同样对其中的符号做(频率的)排序;我们找到出现频率最高的那个符号并把它改为上述的“第一”字母,找到出现频率次高的符号并把它改为的“第二”字母,找到再次高的符号并改为“第三”字母,就这样一直下去,直到数完密文中的所有符号。
 
这是历史上最早的研究用频率分析法破解密码的文献,比西方的同类文献早大约300年。基于字母和单词的统计学特性的频率分析方法一直是破解密码的最基本和最常用方法。两次大战中的密码战,是当时敌对双方最优秀的科学大脑和最先进的科技之间的生死较量,但究其所依据的加密和破解原理,仍然是基于字母和单词的频率分析,只是复杂的程度不同而已。当然,肯迪的方法只能破解较原始的单表替换加密方法,对于较复杂的多表替换加密方法,它是无能为力的。
 
频率分析方法一般只适用于以少量的字母为构词基本单元的拼音文字,这是西方世界普遍使用的文字类型。而中国使用象形表意的文字,其构词的基本单元是方块字,有成千上万个,所以不可能用频率分析方法破解中文密码。
肯迪(Al-Kindi)的《解码手册》的首页
 
基于深刻的数学思想和高速计算机技术的现代密码学,一般是对整篇文章——不是对字母或单词——加密和解密,因此在这里频率分析法也无大作用。

(作者:  编辑:成超