載入中...
相關課程
登入觀看
⇐ Use this menu to view and help create subtitles for this video in many different languages.
You'll probably want to hide YouTube's captions if using these subtitles.
Part 8: Case Study: WW2 Encryption Machines : WW2 Encryption is explored with a focus on the Enigma.
相關課程
0 / 750
- 在1857年8月5日
- 鋪設了一條4300公裏長的橫跨大西洋的電纜
- 這使英美之間連接起來
- 更進一步強化了他們在社會和經濟上的聯盟
- 現在信息可以表現爲
- 一係列電子脈衝
- 並且可以即刻發到世界另一端
- 股票信息和貨幣轉賬
- 這些由西聯彙款公司發明的商業應用
- 將世人引進全球通訊的新紀元
- 請支持這一公告
- 德國入侵了波蘭
- 它已經炸毀很多城鎮
- 英國和法國都開始進行總動員
- 因此我們國家也和德國宣戰
- 縱觀全世界 這是引起戰爭的真正原因
- 在今天威脅這人類的自由權利
- （意大利語）
- （日語）
- 日本空襲了夏威夷的珍珠港
- 由羅斯福總統剛剛宣布
- （德語）
- 在二戰期間 德國 意大利 和日本
- 在數量上被同盟國遠遠超過
- 他們唯一可能取得勝利的方法是
- 擁有廣泛發動突襲的能力
- 因此加密技術的目標
- 是將一次性碼本自動化
- 通過一個加密機器
- 理想中 這種機器可以接受一個輸入字母
- 用一種隨機移位 輸出加密了的字母
- 但是 所有的機器都遵循同一原則
- 他們開始處於某種初始配置狀態
- 他們接收一些輸入值 他們對這些輸入值進行處理
- 然後他們産生輸出值
- 從初始態到終點狀態的處理
- 總是可預測和重覆的
- 因此目標就是生産同樣的機器
- 他們能夠輸出加密的位移序列
- 這需要花費很長時間才能重覆
- 於是Alice和Bob可以生成
- 一個相同的移位序列 過程如下
- 首先 他們需要共享相同的機器
- 並對初始位置取得一致
- 這被稱作機碼設定
- 然後 他們將機器對齊到同樣的位置
- 最終重覆循環相同的操作
- 直至取得相同的序列
- 當時的尖端科技
- 被叫做水輪發電機轉子加密機
- 我們在汽車裏程表上對這一機械過程都很熟悉
- 它需要花費很長時間來最終完成重覆循環
- 假設我們用裏程表上的齒輪來加密這些數字
- 當它向前運轉時
- 一個新的位移産生了
- 通過加充填水輪發電機轉子上的每一個值
- 這就是水輪發電機轉子加密機加密的大體概念
- 例如 一條信息是“進攻西北部”
- 將會如下被加密
- 注意一個新的位移是如何被運用的
- 在這一信息的每一個位置
- 有三個水輪發電機轉子 每個有26個數字
- 序列的長度在重覆之前有26x26x26種可能
- 這就相當於有
- 一張有17567個數字長度的位移列表
- 了解到每個水輪發電機轉子顯示的位置
- 等同於序列上的對應位置
- 機器的初始狀態則作爲機碼設定
- 所有可能的機碼設定的集合
- 決定了機碼空間
- 這一機碼空間的增加
- 隨著初始設定機器的方法總數而增加
- 例如 如果水輪發電機轉子能夠被重新排列
- 那麽就有6種順序可以選擇
- 讓我們在這裡將機碼空間可視化
- 首先 我們從6種可能的水輪發電機轉子順序中選一
- 接著我們從水輪發電機轉子序列中選一個初始位置
- 這給予我們一個超過10萬種機碼設定的機碼空間
- 記住 每個機器設定
- 都是這個空間中的一點
- 當我們選擇了一種機碼設定
- 我們就是在這個空間裏選擇一個起始點
- 它在之後決定了以後的位移序列
- 泄漏了機碼設定
- 你就泄漏了整個序列
- 水輪發電機轉子機的安全
- 依賴於機碼空間的大小
- 和機碼設定的隨機性
- 在二戰期間
- 最重要的加密技術之一
- 被德軍使用的技術 叫做Enigma
- 這是一種機電的水輪發電機轉子機
- 有德國工程師在一戰結束時發明
- 每個水輪發電機轉子輪有電觸頭
- 在複雜的線圈的兩邊
- 在每個水輪發電機轉子的位置 都有一條電通路
- 從每個輸入字母到每個輸出字母
- 當每個水輪發電機轉子向前轉動
- 一條全新的線路就對應了每個字母
- 在戰爭期間
- 他們繼續試圖增加Enigma的機碼空間
- 爲了使之更強大
- 例如 某些改變
- 是增加了第四個水輪發電機轉子輪
- 並增加可能的水輪發電機轉子個數
- 能夠放入機器內的水輪發電機轉子總數達60個
- 其效果是大規模增加了機碼空間
- 在戰爭臨近結束時
- Enigma能夠被設定的方法
- 超過了1萬5千億億種
- 猜中某條信息所用的機碼設定
- 其可能性和猜中26個骰子的投擲結果差不多
- 這個給予德國人十足的信心 認爲盟軍
- 即使他們擁有Enigma的一份拷貝
- 也無法排查所有可能的機碼設定
- 對於用Enigma通訊的雙方來說
- 需要他們首先分享每日的機碼設定
- 使他們的機器能夠對齊位置
- 這個約定在戰爭中不斷改變
- 但是 總的來說 包含提前分發機碼表格
- 給所有的操作員
- 每天 操作員將剪下當日的設定指令
- 這將告訴他們機器的當日設定
- 例如 該用哪些水輪發電機轉子和使用水輪發電機轉子的順序
- 這個機碼設定在使用後將銷毀
- 但是 一個重要的步驟留給了操作員
- 他們將隨機選擇每個水輪發電機轉子的起始位置
- 在開始通訊之前
- 有人犯了一個簡單的錯誤
- 由於某些操作員的疲勞
- 我們會犯同樣的錯誤
- 當我們每次設定自行車鎖的組合時
- 因爲我們傾向於撥動那些圓柱型的滾輪
- 僅僅只從初始位置移動幾下
- 或者我們重覆使用同一個密碼
- 這破壞了水輪發電機轉子起始位置的均勻分布
- 在重覆觀察之後
- 它使得盟軍
- 可以通過逆向工程完全解出水輪發電機轉子的設定
- 第二個錯誤是設計錯誤
- 不是過程錯誤
- Enigma是這樣設計的
- 一個輸入的字母不會自己加密
- 已知一個加密的字母 例如L
- 你可以排除這樣的可能性
- 即L是起始字母
- 他們認爲是一種強度
- 在設計中實際上是弱點
- 這導致了破密機器的生成
- 最開始由波蘭人設計
- 後來由英美合作改進
- Bombe是將多個Enigma水輪發電機轉子串聯在一起的機器
- 它能夠快速測試不同的機碼設定
- 它利用這樣的事實
- 已知通用詞彙會用在信息原文中
- 例如天氣 這些詞彙後來被叫做“地窖”
- 對於一個已知信息的地窖
- Bombe能夠掃描
- 所有可能的水輪發電機轉子位置和順序
- 以便在幾分鍾內找到可能的機碼設定
- 這個機器使得盟軍
- 可以在德軍發出命令後幾小時內解讀命令
- 這對德軍的戰略是致命一擊
- 當盟軍可以預期他們的下一個動作
- 一個事實依然存在
- 一次性碼本的自動化初始實踐失敗了
- 相反 如果操作員擲了骰子
- 來決定他們的水輪發電機轉子起始位置
- 序列的起始點
- 本來可以均勻分布
- 這個本可以防止
- 水輪發電機轉子設定的逆向工程
- 如果Enigma允許字母
- 被加密成它們自己
- Bombe就無法利用“地窖”
- 盟軍將需要排查整個的機碼空間
- 即使用最快的計算機 也不可能完成
- 重覆減小了機碼空間
- 否則 二戰的結果
- 可能會大不一樣
初次見面
好像又更了解你一點了
要常常來找我玩喔！
(1/3) (2/3) (3/3)
我是均一小學的課程管家梨梨，會挑選最適合你的內容，讓梨梨更了解你吧！
你對哪些內容感興趣呢？（可複選）