3、密码学：从古代到1800年代的探索

密码学：从古代到1800年代的探索

1. 引言

密码学的历史源远流长，人类为了保护信息安全，发明了各种各样的密码。这些密码不仅在战争、政治等领域发挥了重要作用，也反映了不同时代的技术和智慧。本文将介绍多种古代和近代的密码，包括它们的原理、应用和特点。

2. 常见替代密码

2.1 波利比乌斯密码（Polybius Cipher）

波利比乌斯密码是一种替代密码，它使用两个数字来代表一个字母，但仍然保留了明文语言中的字母和单词频率。标准的波利比乌斯方阵广为人知，很容易被破解。若想使用不同的字母编码，发送方和接收方需提前共享特定的方阵。

有趣的是，历史学家波利比乌斯最初是为了通过火炬传递代码而发明了这个密码。站在山顶的信使可以举起火炬来代表字母，从而传递信息。这种方式使得信息能够在远距离快速传递，比徒步或骑马的信使快得多。

波利比乌斯方阵如下：
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| — | — | — | — | — | — |
| 1 | A | B | C | D | E |
| 2 | F | G | H | I/J | K |
| 3 | L | M | N | O | P |
| 4 | Q | R | S | T | U |
| 5 | V | W | X | Y | Z |

在现代战争中，越南的战俘也使用了波利比乌斯方阵。他们通过敲击墙壁来传递字母，例如，四次敲击、停顿，然后两次敲击代表字母R，这种方式被称为敲击密码。1965年，卡莱尔·哈里斯上尉、菲利普·巴特勒中尉、罗伯特·皮尔中尉和罗伯特·舒梅克中尉