EGA民科 | 密码漫谈-聊聊这位神秘的“老朋友”

作者 | 兰儿  编辑 | AGain

校园放学后的教室里,女孩在黑板上写了一个数学公式让男孩解答。看着男孩被难住,女孩羞涩地拿起黑板刷擦掉公式的上半部分,余下部分赫然是吐露心声的“I Love You”.


源远流长的密码“简史”

戴维·卡恩曾说过“人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长”;而“滚筒密码”作为迄今为止较早存在文字记载的加密方式,则由斯巴达人于公元前5世纪发明;“滚筒密码”的使用方法为先将纸条缠绕在固定粗细的木棍上,横向写出想要传达的信息后再拆下,纸条上的文字就会形成难以看懂的密文.

当然,“密码”在中国历史上的发展同样源远流长据《太公六韬》记载,姜子牙曾以“将鱼竿制成长短各异的数节,并用不同长度代表不同含义”的方式传递军事机密。这种方式的优点在于不需要文字作为载体,只要接收方明白其中含义即可;缺点则在于传递信息有限且可靠性欠佳,一旦因不可抗力于途中出错,便会导致严重后果

进入周代后,当朝君主开始使用一种名叫“玉石牙璋”的信物调动军队,“牙璋”通常一分为二,一半伴君,一半陪将,也唯有当两份信物合在一起时,才可实现调兵遣将

等来到春秋战国时期,青铜制成的“虎符”开始启用。不过尽管“虎符”的使用方法和“牙璋”类似,但上面增加的铭文无疑进一步强化了“虎符”的“所属权”。这个升级版“牙璋”虽可调动军队,但遇到紧急事件级别还是要低于烽火。隋唐、宋等时期,“虎符”虽逐渐发展出“麒麟符”、“鱼符”、“虎牌”等外形,作用还是大同小异

南宋时期则出现了一种名为“苏州码子”的计数写法,作为中国早期民间的“商业数字”,这种独特的“算筹系统”至今还在使用。只不过由于不再流行,对现代人来说也演变出了一定的“加密性质”.



密码演变:古典VS近现代

随着密码在军事及生活中的运用越来越多,研究编制密码、破译密码为主要的目标的“密码学”应运而生,此举也让“密码”本身拥有了更为科学和严谨的定义,即一套按特定法则编成,用以对通信双方的信息进行“明密变换”的符号系统.

倘若按发展时间将密码进行分类,大概可以分为以下两种:

1、古典密码:代替与移位

20世纪前,代替和移位是两种古典密码中较为普遍的加密方式,例如“凯撒密码”就是一种将明文的所有字母向前或向后位移动相同的位数后得到密文的移位密码.

“维吉尼亚密码”则是一种在“凯撒密码”基础上发展出的移位密码,相比之下这种密码的移位过程更为复杂,需要将密匙和密文对照成表格才能破译出来

除了前两种密码,摩斯密码、栅栏密码、盲文、旗语、猪圈密码等同样属于较为经典的古典密码.

2、近现代密码:从军事到生活
早期密码更多是作为一种军事手段出现,两次世界大战中对密码的频繁运用更是直接刺激了密码学的发展,让近现代密码的密文具备了更为复杂的样式与加密手段,而这个时期最出名的例子当属二战时期“艾伦·图灵与Enigma”间的攻防战.
“Enigma”是一种由德国人发明并在二战时期广泛使用的密码机,它利用“转子机械”及“对称加密算法”实现流加密和解密,而它能产生的加密方案数量往往取决于机械内部的转子数量、转子的排列顺序、转子的初始位置、插线板的连接方式等因素

为了对付恩尼格玛机,英国、波兰、法国三个国家集结了近9000人参与破译,艾伦·图灵则利用德军每条信息中重复使用的一些固定格式或内容确定了转子的初始位置,并以此为依据设计了名为“炸弹”的破译设备,而当49台“炸弹”同时运行时,情报破译的工作周期甚至能压缩在15分钟内,此举也成为扭转欧洲战局的关键

当然国内抗战及解放初期形势同样艰苦,内忧外患下数不清的革命烈士为传递情报惨遭迫害,为能将情报更安全传递出去,情报人员对信息的加密手段同样与时俱进,谍战电影《风声》中就曾出现过此类桥段,感兴趣的读者可深入研究

随着科技不断发展,特别是电子计算机设备的进步与迭代,密码也开始不仅局限于军事运用,而逐渐演变为生活中一种广泛且普遍的“保密措施”,当然除了保护信息,破译密码的烧脑程度也让这种过程具备成为游戏挑战的潜力
以2009年百度密码吧出现的一篇名为《求救,我已经快想爆了》的求助帖为例,这条经过五层加密的密文最终被一位ID为“片翌天使”的网友破解,其中第一层加密用的就是前文提及的摩斯密码.



密码游戏:线上线下,皆有其踪

密码作为保护重要信息的屏障,带有窃取性质和动机不纯的密码破译多数情况下都属于违法行径,但将密码学知识运用到积极正向的益智项目则值得鼓励,这样的前提自然也催生了一些与密码相关或包含密码元素的游戏项目.

1、以解谜体验为主的密室逃脱
国内密室经过了近几年的蓬勃发展后,涌现了大量优秀作品,主题也往往带有浓厚的地域特色。以华南为例,同属一省的广州深圳竟也能出现“前者剧情解谜居多,后者演绎交互居多”的市场风貌。而无论是古典密码还是近现代密码,作为加密信息的泛用手段,它们的存在自然也为设计师的谜题创作提供了源源不断的灵感.

2、风格多样的解谜文创

自奥秘之家与故宫联合推出的解谜文创产品《谜宫》系列爆火后,各种各样的解谜文创也开始纷纷涌现。但比起以解谜体验为主的密室,解谜文创产品中的谜题一般具备更高的破解难度,对密码元素的运用往往也会更为多样,甚至还会有自创体系的密码设计.
3、相对硬核的线上解谜活动
以“隐写术”为核心通常还具备一定竞技属性的的线上解谜活动因其有互联网做载体,不仅具备更少的参与制约,不同国家的风格也是截然不同,对密码元素的运用更是相对硬核

中国的线上解谜活动虽然起步较晚受众也相对狭窄,但是经过了几年的发展与沉淀后也慢慢形成了自己的特色,按载体区分,可以划分为以下三类.
1)以微信公众号、小程序为载体
微信公众号是个人线上解谜创作者的首选载体,账号注册门槛也相对较低。而比起公众号,微信小程序的开发需要更高的技术与开发成本,所以采用这类载体的线上解谜活动并不多见,但两者对图片、音频、视频多媒体形式的兼容都能很好满足出题需求
2)以自主开发的APP为载体
相比公众号和小程序,除却APP自身的开发成本,版号、审核、上架应用商店等同样需要不小的费用,但相比之下受众更广.
3)以网页为载体
需要参与者进入指定网页开始游戏的线上解谜活动,比起公众号和小程序,这类载体具有更高的多媒体兼容度,形式上也与外国的“Puzzle Hunt”更为接近是目前国内比较专业的线上解谜方式,一般来说也是由专业团队进行设计
而考虑到线上解谜活动对密码学知识有着更为深度的运用,如若按谜题类型加以划分,大致可分为以下三类.
1)古典密码的硬核竞赛
国内此种类型的解谜活动当以由百度“密码吧”(CCB)主办的“CCBC”为代表,该活动的全称为“Cipher & Code Bar Competition”,旨在向人们宣传古典密码的魅力,锻炼玩家们的思维能力
2)更广受众的日式解谜

日本解谜文化起步较早,谜题也形成了鲜明的特色,其中以SCRAP为代表的解谜企划社曾推出过不少更偏重线上交互的解谜产品,谜题也多具有简洁、严谨、大众化、重操作等特色

3)介于两者之间的综合类型
随着国内作者出题方式越发多样化,一些致力于在硬核与受众间寻找平衡点以降低玩家专业知识门槛的线上解谜活动也开始出现,“P&KU”系列就属于此种类型

作为由“北京大学推理协会”主办的综合性线上解谜活动且面向一切校内学生及校外人士。“P&KU2”将于北京时间2023年4月28日20:00开启5月7日20:00正式结束,参与方式为线上组队,每队人数1~6人,感兴趣的可直接访问https://pkupuzzle.art/参与.

4、实景与线上结合的“城市逃脱”

比起前文中提及的三大类型,这类游戏不仅需要线上线下同时进行,解谜舞台也更为广阔。而这些作品有的属于解谜文创或文旅项目的变体,需要结合实际地点或景点进行解谜,有的则由爱好者自发组织设计,“广州全逃”就属于此类.

作为由广州密室爱好者自发组织大型城市逃脱活动,“广州全逃”同样需要玩家组队参赛,第四届广州全城逃脱活动目前正在筹备,敬请期待.



结语:从“保密”到“伪装
随着现代人对精神生活有了更为高级的追求,丰富多彩的文娱活动也让“密码”这位神秘又亲切的老朋友得以走下战场,走近生活。不管是“保护信息”还是“伪装答案”,破译密码与破解谜题的过程和结果总是存在异曲同工之妙。而我们也愿意相信随着越来越多的年轻人不断加入创作大军,这些以益智为主旨的“密码游戏”终将拥有更广的受众,引发“全民脑力锻炼”的热潮

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