阿兰·图灵AlanTuring.PPT

* 英国bombe 美国版本bombe 波兰的bomba * 对付Enigma的Bombe 1941年，英国制造了16台bombe 1943年底，英国共有99台Bombe 1945年3月，英国共有211台Bombe 结果： 德军的报文，3个小时就能破译 破译队伍：12000人 费用：耗资惊人，倾全国之力 Enigma：3万USD Bombe：？？ 代价！ * 战果 1940年，破译纳粹空军“RED”通用密钥网 1941年，纳粹北非空军作战密钥网被攻破 1942年，纳粹空军多个密钥网被攻破 1941年，纳粹海军多个密钥网被攻破 … 1943年8月29日，本月1-18日所有截获电文全部被破译 … * 后话：Enigma输在哪里 对Enigma安全性估计过高 导致德国在使用掉以轻心 即使在遭受损失时，也不敢将其与Enigma的失密联系起来 导致盟国一开始不敢轻言破解 德国在使用时的所犯的错误是被破解的原因 军民混用 使用规则制定错误 初始转轮设置变动周期过长 加密的密文与密钥一起发送 新旧机型混用 不同密级文件，都用Enigma处理 格式错误：死板的格式 * 启示 科学技术的发展，是密码学前进的基石 实践的需要，是推动密码科学前进的最大动力 密码编码和分析，是相互对抗和相互促进的，相辅相成 密码对抗中，人的因素是第一位的 * * * * * * * 　　《模仿游戏》获第87届奥斯卡金像奖最佳改编剧本奖。 　　《模仿游戏》讲述了“计算机科学之父”艾伦·图灵的传奇人生，故事主要聚焦于图灵协助盟军破译德国密码系统“英格玛”，从而扭转二战战局的经历。 　　这部由“卷福”主演的《模仿游戏》曾拿下8项奥斯卡提名、5项金球奖提名，但引进国内的路途却曲曲折折，在经历了全球同步上映无望之后，时隔七个月正式公映又不幸遇上“国产保护月”，上映空间被缩减无几（每日不足5%的排片，上映六天，仅报收1840万……） 　　艾伦·图灵，计算机科学之父，战时密码的破译者，偏见的牺牲品。 ——英国官方给图灵的纪念铜牌 Enigma：密码学界划时代的丰碑 德国人 亚瑟·谢尔比乌斯 波兰数学家和密码学家 马里安·雷耶夫斯基 英国天才的数学家和 计算机理论专家 阿兰·图灵 * Enigma密码机 创世纪的机械密码机 发明者： Arthur Scherbius 亚瑟·谢尔比乌斯 时间：1918 意义：彻底改变了手工加密的历史，实现了加密的机械化 Enigma：德语：谜 因此又称“谜密” * 构成 * 主要部件：转子 * 转子 加密一次，转子就旋转一次，这样对应关系就变了 这就是谢尔比乌斯关于ENIGMA的最重要的设计：每次使用不同的替换密钥 * 最初设置 输入一个字母后 * 多转子 第一个转子旋转一周，就带动第二个转子旋转； 第二个转子旋转一周，就带动第三个转子旋转 三个轮子，可以变化出26*26*26=17576种字母代换关系 如果增加轮子，字母间的代换关系将增加26种 相当于使用17576张字母代换表进行加密，完全打乱了字母频率，因而频率分析完全失效 使用简单的强力破解： 对第一个明文字母：有17576变换,对第二个明文字母：有17576变换，对10个字母的密文：17576^10=10^42种变换，其中一种是对的 但由于密码机的转轮之间的关系，实际的变换没有这么多。密钥为三个字母，共17576种，此时强力破解有效。 * 反射器 * 反射器实物 * 加密解密过程 发送消息过程 发信人首先要调节三个转子的方向，使它们处于17576个方向中的一个（事实上转子的初始方向就是密匙） 然后依次键入明文，并把闪亮的字母依次记下来，然后就可以把加密后的消息用比如电报的方式发送出去。 解密过程 当收信方收到电文后，使用一台相同的ENIGMA，按照原来的约定，把转子的方向调整到和发信方相同的初始方向上， 然后依次键入收到的密文，并把闪亮的字母依次记下来，就得到了明文。 结果： 于是加密和解密的过程就是完全一样的 这都是反射器起的作用，也是此系统非常出彩的地方之一。(当然副作用也很厉害) * 连接板 方案4：增加单表替换 加连接板：输入字母的两两交换 连接板和线 * 连接板用途示意图 * 密码分析 连接板上两两交换6对字母的可能性数目非常巨大，有100391791500种 看看这时的密钥数量： 转子自身的初始方向：26*26*26=17576 转子之间的相互位置：6 连接板连线的状况：100391791500 所有可能的密钥数量：10^16 结果： 密钥数量暴增，暴力破解无效 频率分析无效 Kasiski试验无效 一代巨星 横空出世！ * 商业上的成功 历史： 1918年发明 1923年，A型出现，带反射板 1926年，获得德国海军订单，接着政府，企业，铁路部门开始使用 1928年，