阿尔贝蒂密码盘 — 实验台工具

发布 2026 年 10 月 5 日 · 由 The Cipher Desk 编辑

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。

I这把工具做什么

两个同心圆环。外环按顺序排列普通字母表，内环由关键词构造出一张混合字母表，使映射不再是简单的移位。

外环（固定）	A	B	C	D	E	F	G
内环（关键词 CIPHER）	C	I	P	H	E	R	A

明文在外环上读，密文从内环取。换一个关键词，每个字母同时改变——圆盘把移位换成了任意置换。

真正新的部分是索引。阿尔贝蒂建议：每过固定数目的字母——他提出的是四个——操作者把内盘旋转一格，并把索引字母写进密文以标示这一变化。读者按同样的时序跟进，在同一位置旋转。

本条目旁的实验台正是这样实现的：内环是关键词字母表，每四个字母后索引旋转一格。把 LOOMKEEPS 加密一遍，你会看到替换从第五个字母起发生变化。

两个相互独立的因素：构造内环字母表的关键词，以及索引时序。

关键词贡献一个置换。五字母关键词在原理上给出 26! 种混合字母表，但考虑到人类会选择好记的词，实际只有几千种不同排列。

索引时序贡献的是消息长度除以旋转间隔，而每一次旋转都让有效字母表的数量翻倍。一条 200 字母、每四字母旋转一次的消息，会用到五十张不同的替代表。

这就是设计上的飞跃。阿尔贝蒂之前，更强的安全意味着更大的字母表；阿尔贝蒂之后，更强的安全意味着一条消息里用更多张字母表。

这套时序的弱点在于它是有规律的。每四个字母旋转一次会产出一套严格循环的字母表序列，而“规律性”正是卡西斯基分析法被发明出来要找的东西——虽然晚了一个半世纪，但它同样能找到阿尔贝蒂。

历史密码用于教学与娱乐，不适合保护真实信息。完整分析见对应条目。