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08密碼與戰(zhàn)爭:信息為什么比武器更值錢?

 dbn9981 2019-12-31
說起密碼學(xué)和戰(zhàn)爭的關(guān)系,通常的邏輯是:

某個加密法,讓戰(zhàn)爭出現(xiàn)了什么變化;

什么被破解,戰(zhàn)局發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。

這些都沒錯,但都不完整。

完整的邏輯除了密碼學(xué)對戰(zhàn)爭的影響,還應(yīng)該包括戰(zhàn)爭對密碼學(xué)的影響

第一部分,第一次世界大戰(zhàn)中由密碼學(xué)決定的戰(zhàn)局;

第二部分,從反方向看待一戰(zhàn)對密碼學(xué)的影響。

密碼學(xué)對戰(zhàn)爭的影響來說,可以總結(jié):

信息的價值比武器的價值要高得多。

尤其在現(xiàn)代戰(zhàn)爭里,當(dāng)任何一方都擁有足以毀滅對方N次的武器裝備時,N是10次還是10000次,武器對戰(zhàn)局的影響已經(jīng)不太大了,反而是知道對方的作戰(zhàn)計劃才最重要。所以,信息才是最寶貴的。

密碼學(xué)對一戰(zhàn)影響最大的事件有2個。第一個是在整整4年時間里,在密碼學(xué)領(lǐng)域,德軍一直處于下風(fēng),很大程度上削弱了他們武力上的優(yōu)勢。

德軍在信息戰(zhàn)上的失利,是被法國一整套圈套設(shè)計出來的。

在一戰(zhàn)開打前,無線電報就已經(jīng)廣泛使用了。當(dāng)時歐洲密碼學(xué)最強(qiáng)的國家是法國,法國的情報部門馬上就意識到,無線電這個新發(fā)明會讓更多人不得不使用加密法。

因?yàn)閺那暗碾妶?,是用電纜傳輸?shù)?,雖說中間可以搭線竊聽,但也要在沿途挖地三尺,把線纜找到,動一番手腳才能把線搭好??蔁o線電信號是在大氣層里傳播的,誰架設(shè)天線都可以收到。而且從無線電報上不僅能得到密文,還能分析出其他信息:

當(dāng)時法國監(jiān)聽人員甚至可以做到,聽出摩爾斯電碼發(fā)報人的動作習(xí)慣,比如說發(fā)點(diǎn)和線的間隔時間的長短、點(diǎn)與點(diǎn)的間隔時間等。

此外,還能測量電磁波是從哪個方向發(fā)出來的,如果監(jiān)聽點(diǎn)很多,最終就可以通過三角定位法,找出發(fā)報員的地理位置。發(fā)報員的位置,一般也就是隊伍的位置。隊伍的位置被暴露意味著什么,相信大家都明白。

而德軍對此是一無所知的,他們甚至在開戰(zhàn)后的前2年都沒有專門設(shè)立分析密碼的部門。這倒也不完全因?yàn)樗麄儾恢匾?,而是因?yàn)橛?、法國的信息基本都采用有線電纜傳輸,壓根就沒什么無線電信息可攔截的,也就沒有什么密文需要破解。

在德國攻占法國的戰(zhàn)爭中,法軍一旦守不住準(zhǔn)備撤退時,第一個任務(wù)就是把橋、路,還有電報電纜炸掉。這樣德軍到了新的占領(lǐng)地,根本沒法使用當(dāng)?shù)氐挠芯€電纜,只能用無線電通信。而撤退的法國軍隊,卻可以繼續(xù)使用未占領(lǐng)區(qū)的電纜通訊。

這樣,法軍能破譯德軍的情報,而德軍卻不能破解法軍的情報,一定程度上削弱了德軍軍事上的優(yōu)勢。

如果說上面這件事是密碼學(xué)削弱了德軍的軍事優(yōu)勢,那下面的這個事件,就直接導(dǎo)致德軍的失敗了。

直到開戰(zhàn)2年后,德軍才匆匆忙忙用上了密碼。但因?yàn)閷W(xué)科基礎(chǔ)薄弱,密碼的水平有限,基本都是一些替代法和移位法的疊加。所以經(jīng)常是沒用多久就發(fā)現(xiàn)被破解了,只好重新?lián)Q其他的密碼。

其中有一封特別重要的信被破譯,最終扭轉(zhuǎn)了一戰(zhàn)的結(jié)局,這封信史稱“齊瑪曼電報”。

一戰(zhàn)開打后戰(zhàn)事焦灼,英國法國,甚至是美國社會都在一直呼吁美國參戰(zhàn)。而美國在大西洋另一側(cè),歐洲打成一鍋粥也不會傷及它,所以最初美國政府就沒打算加入。

但打急眼了難免誤傷,比較嚴(yán)重的一次是1916年,德國的潛水艇在大西洋上擊沉了一艘郵輪,有1200名旅客死亡,這些都是平民,其中還有128個美國人。德國怕事態(tài)惡化,把美國拉入戰(zhàn)爭,趕緊道歉賠款,并且承諾今后一定只針對作戰(zhàn)目標(biāo),不再傷及平民。美國總統(tǒng)威爾遜也接受了這種處理方式,不參戰(zhàn)的國策依然不變。

但其實(shí)德國海軍最大的優(yōu)勢就是有幾百艘潛艇,如果潛艇一定要確認(rèn)好是不是平民船只再做決定,偷襲的最佳時機(jī)早就錯過了。所以實(shí)際上德軍指揮官暗中下的命令就是,不用管是不是平民,只要不是我們的船只,就可以發(fā)射魚雷擊沉。

但他們同時也忌憚美國,萬一沒能在6個月內(nèi)拿下整個海上控制權(quán),再把美國平民打死打傷無數(shù),美國也許真的會到歐洲參戰(zhàn)。

為了防止這樣的事出現(xiàn),德國制訂了一個拖住美國的保險計劃,具體內(nèi)容就是——給墨西哥提供軍事支持,讓它攻打美國南部,然后許給墨西哥幾個州的領(lǐng)土。與此同時,讓日本攻打美國的西海岸,自己再分一些兵力攻打美國東海岸。這樣美國一下三面受敵,自顧不暇,就不會來歐洲參戰(zhàn)了。

這項(xiàng)計劃的傳達(dá)和說服工作,是由德國新任外交部長齊瑪曼(Arthur Zimmerman)負(fù)責(zé)的。

德國自己的海底電纜,其實(shí)在一戰(zhàn)一開打的時候就被英國的軍艦撈上來割斷了,所以沒法直接發(fā)電報。而這種攻打美國的重要信息,通過無線電發(fā)送風(fēng)險太高。

德國輾轉(zhuǎn)從中立國瑞典發(fā)電報給墨西哥和日本,結(jié)果電報還是被英國情報部門截獲了,而且沒過多久,電報內(nèi)容就被破譯了出來。

英國人是怎么辦的呢?他們沒有馬上告訴美國,現(xiàn)在沒有好時機(jī)。因?yàn)橐坏┟绹虼诵紖?zhàn),德國肯定會懷疑當(dāng)前的加密法已經(jīng)被破解了,馬上會更改新的加密方式。

最終,英國選擇的是繼續(xù)觀察時局。因?yàn)榈聡呀?jīng)開始實(shí)施無限制海上攻擊了,又不斷有美國平民傷亡出現(xiàn),如果美國因此宣布參戰(zhàn)的話,齊瑪曼電報內(nèi)容等他們宣戰(zhàn)后再告訴美國人也不遲。

這樣一來,既幫了美國的忙,而且從德軍角度思考,美國參戰(zhàn)的原因顯然是因?yàn)槠矫癖坏萝姽舸罅克劳觯粫氲绞且驗(yàn)辇R瑪曼電報被破解。這樣德軍還會沿用從前的加密法,不會換新,英國法國就可以繼續(xù)對德軍的動態(tài)一覽無余。

誰知美國的平民一而再、再而三被德軍攻擊,美國依然堅持不參戰(zhàn)。美國認(rèn)為如果真的參戰(zhàn),死亡數(shù)字一定遠(yuǎn)超過現(xiàn)在的規(guī)模。

這下只有一條路可走了,就是讓美國知道齊瑪曼電報的內(nèi)容,但仍然不能讓德國人懷疑英國已經(jīng)破譯了德軍的加密法。

精明的英國人想出了一個天衣無縫的方法:

想辦法讓特工潛入墨西哥的電報局,在那里竊取一份由德國駐美大使館發(fā)給德國駐墨西哥使館的通知原文。雖然主體內(nèi)容依然是三面合圍計劃,但這份電報在抬頭、稱呼等小細(xì)節(jié)上,就和英國直接攔截德國的那份不一樣了。

派出的特工非常給力,成功竊取后,把消息透露給了歐洲其他國家的新聞媒體,馬上這條新聞就傳到了美國領(lǐng)導(dǎo)人耳中。美國驚出一身冷汗,隨即布防到位。

德國人也掉入陷阱當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)這么機(jī)密的電報竟然泄露了,于是就對泄露原因展開了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明是墨西哥有叛徒走漏了這封機(jī)密電報,德軍始終都根本沒有懷疑自己的密碼被破解了。

1917年4月2日,美國總統(tǒng)終于宣布:德意志帝國政府最近的行徑,無異于對美國政府和人民開戰(zhàn),我們被迫只得接受交戰(zhàn)狀態(tài)。

你想,兩年多來,那么多船只被炸、平民傷亡,那么多國家的外交部門努力都沒用,結(jié)果讓英國的密碼學(xué)家搞定了。

如果一定要給這則電報信息解密標(biāo)出一個價值的話,你覺得它的價值有多大呢?我想可能是美國參戰(zhàn)的所有兵力吧。

假如美國在不知情的情況下被三面合圍,也許第一次世界大戰(zhàn),交戰(zhàn)雙方的勝負(fù)結(jié)果會對調(diào)。這信息不比武器值錢多了嗎?

說完密碼學(xué)對戰(zhàn)爭的作用,我們再來看看戰(zhàn)爭對密碼學(xué)的影響。

在密碼學(xué)的發(fā)展歷史上,有這么一個規(guī)律 ——密碼學(xué)總是在信息流動量突然增加時飛速進(jìn)展。

一戰(zhàn)時,由于涉及全世界主要國家,僅僅法國一家就截獲了德軍超過1億條電報。二戰(zhàn)期間,各國幾乎發(fā)動了全世界最頂級的數(shù)學(xué)家,最精通語言的,最會猜字謎的聰明人一起搞加密解密。

所以,這兩場戰(zhàn)爭都相繼破譯了之前被認(rèn)為是無法破解的加密法。而隨著舊加密法被破譯,又總會誕生新一代的加密法。

后來,手機(jī)的出現(xiàn),互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),也都導(dǎo)致信息流動量猛增,解密者甚至已經(jīng)不止是官方情報機(jī)構(gòu)的人了,比如黑客就是民間解密者的典型代表。

密碼學(xué)和戰(zhàn)爭的關(guān)系,可以分為兩方面來看——

一方面信息的價值比武器的價值要高得多,密碼學(xué)會深刻影響戰(zhàn)爭的結(jié)果;另一方面戰(zhàn)爭對于加密解密的需要,又直接推動了密碼學(xué)的發(fā)展。

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