CIPHER/工具

实验台工具

织机上的每一种密码都附带一件可用工具。这些页面把工具单独拿出来，并预置了最适合该密码的设定。

莱昂·巴蒂斯塔·阿尔贝蒂在 1460 年代造了一面黄铜圆盘，也用它跨过了古典密码学与现代密码学之间的那条线。此前的密码整条消息只有一套固定替换，而阿尔贝蒂的圆盘可以在中途更换它——仅这一项能力，就是所有转轮机的祖先。

阿特巴什把字母表对折，让 A 贴 Z、B 贴 Y、C 贴 X。它根本没有密钥——知道这个方法本身就是全部秘密。它是“替换字母表”最干净的示例，而且自逆，这一性质是后来的密码花大力气去追求的。

弗朗西斯·培根 1605 年提出的双字母密码，是有记载以来第一次用二进制编码字母表——比任何人真正需要二进制早了三个世纪。它也是隐写术最早、最清晰的表述：秘密不在编码上（编码是公开出版的），而在于承载它的*字体选择*。

书本密码用一本书取代字母表。每个字母写成一个位置——页、行、词、字——由接收方去查。这套方法不需要数学、不需要背方阵、不需要器械，因此每当人们只能依靠手边现成的东西来秘密通信时，它就会重新出现。

大多数人接触的第一个字母密码：每个字母沿字母表向后移动固定位数。学会它大约要九十秒，破译它大约要四分钟——正因如此，它最值得先学。

吉罗拉莫·卡丹的栅格是一张挖了孔的硬纸片。把它压在空白页上，透过孔写下消息，再把页面其余部分填满无关文字。接收方把一张完全相同的栅格压在同一页上，只读露出来的部分。它是一件以实物为密钥的置换密码，至今仍是对“密钥到底在做什么”最直观的…

列置换是古典野战密码中的主力：简单到用一支铅笔就能做，强到值得再叠一层，也是一战期间几乎所有严肃军用密码的后半部分。它完全不含算术——只有次序。

恩尼格玛是那种纸面上无懈可击、实战中却输掉一场战争的密码。它的密钥空间达到 10 的 23 次方量级，而它被破不是因为暴力穷举，而是因为有人注意到：这台机器永远不会把某个字母加密成它自己——仅此一个事实，就瞬间排除了几乎所有错误密钥。

名册密码一半是密码，一半是字典。它照常替换字母，但同时为真正要紧的名字——国王、城市、将领、月份——单独分配编码，使攻击者最想找到的那些词恰恰保护得最好。三百年来它是欧洲外交的标准工具，而它的失效方式从来不是数学上的。

空密码不伪装字母——它隐藏的是“哪些字母才是消息”。传输文本里的每个字符都是极其普通的字符。只有*位置*是秘密的，而不知道规则的攻击者根本没有密文可攻，只有一封谈天气的信。

猪圈密码把字母写成网格的碎片。两个井字框加两个 X 框恰好给出 26 个格子，于是这套密码与字母表严丝合缝、不多不少——这究竟是优雅还是巧合，取决于你怎么看待这类事。它是十八世纪共济会会所的标准私下笔迹，也出现在墓碑石刻和海图标记上。

普莱费尔是第一个实用的“按对加密”而非“按字母加密”的密码，正是这一个设计决定为它换来了八十年有用的服役期。它由查尔斯·惠斯通于 1854 年发明，经普莱费尔勋爵力荐，被英国陆军部采用，用于布尔战争和第一次世界大战。它可以被破，但需要…

波利比奥斯发明的不是密码，而是一套*记号法*：把任何字母写成两个 1 到 5 之间的数字。这套记号法后来成了密码学史上被复用最多的想法，本合集中每一个把字母转成数字的密码，都站在它上面。

乔万·巴蒂斯塔·德拉·波尔塔在 1563 年公布了这张表盘，解决了一个困扰密码学家一个世纪的问题：他造出了一套自逆的多表密码。加密与解密使用同一套流程、同一把密钥，因此野战文书不可能把方向搞反。

卷棒密码不给字母改名，它只打乱顺序。把一条皮条缠在木棒上，横着写过去，再解开。所有字母都还在，明明白白地摆在那里，只是顺序错了。此后两千年里所有置换密码都是这一个动作的改良。

在密码开始缩写字母之前，速记已经在缩写*词*了。提罗速记是拥有数千个符号的罗马速记系统，为快速记录演说而生，也是西方第一个被广泛使用、能让多数读者一眼看不懂的书写系统。它与密码是另一种性质的保密，值得单列一条。

维吉尼亚密码被称作 *le chiffre indéchiffrable*——不可破译的密码——这个名号保持了大约三百年，其中只有一半是虚张声势。它是本织机上第一个密钥空间真正无法暴力穷举的密码，也是第一个必须用全新思路、而非更多耐心…

它们完全在你的浏览器里运行。密钥、明文与密文都不会离开这个页面。