這要從好幾年前說起。

我有一陣子常會經過仁愛醫院附近,然後會逛到那邊巷子裡的九章出版社門市。九章是專門出版數學書的出版社,另外還有凡異也是同類型的出版社。

有一次我從那裡買了一本小書《密碼小偵探》,愛不釋手,那是用故事構成的,一個老師帶著一群年輕學生去參加全國謎題大賽的故事,當然,就是各種的密碼題目依次登場,不斷闖關的過程。

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後來,到了2014年的電影《模仿遊戲》的時候,艾倫‧圖靈(Alan Turing)奮力破解德軍的Enigma密碼的事件,以及他令人悲傷的死亡,就為許多人所知了。但是,那樣的密碼到底有多難?破解它又是需要什麼樣的智慧?想必那都是全球頂級的腦力水準?…….密碼到底是如何塑造困難度的呢?

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說到底,密碼就是讓別人無法破解,無法得知「明文」(plaintext,原始的訊息)是什麼,是一種遮蔽、轉換的功夫。而且想必,訊息的發送者和接收者是分隔兩地、見不到面的,也需要機密地準確傳達訊息,所以需要加密(encrypt)。

所以,在密碼學當中,有金鑰(key)這樣的東西,來作為加密、解密的關鍵。這個金鑰當然也需要保密。然而在現代密碼學當中,發明了「公開金鑰的密碼學」,即使金鑰公開了讓大家知道,也可以完美加密的方法。而這類「公開金鑰加密」、「RSA數位簽章」等等現代資訊安全的關鍵原理,都可以用演算法來表示。

在我們家出版的《改變世界的九大演算法》當中,已有提到「公鑰加密」、「數位簽章」等環節。這次我們出版了阿里巴巴集團的高級安全專家劉巍然先生的著作《加密‧解謎‧密碼學》,書裡從西元前400年時因為戰爭的緣故而使用密碼來保密,一直到二次大戰時的德軍開始使用機器(Enigma機)(能看到這個機器的構造也實在是令人感動!),而圖靈所使用的破解法則是運用邏輯和機器並用!再到近代,1970年代開始湧現、加速的新方法的出現,加密與解密的戰爭……這本書我的心得是,嗯,作者是很固執地把密碼進行到底!很仔細地說明例如移位密碼、代換密碼怎麼做的,詳細地解釋Enigma機的運作方式,詳細解釋現代密碼學的演化和原理,也解釋了密碼演算法當中常出現的主角AliceBob,是怎麼來的!

雖然密碼,除了資安問題之外,最大的娛樂應用應該是用於各種各樣的謎題,但是,它還是從古至今人類智慧的展現啊!說到底,那還是數學。

 

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加密‧解謎‧密碼學:從歷史發展到關鍵應用,有趣得不可思議的密碼研究

劉巍然 

吳詩湄 繪圖

2023年4月8日出版

 

什麼是密碼?

密碼是按照特定的法則編成,用於通訊的雙方轉換明文、密文的一種符號系統。作為一種資訊混淆的方法,加密的過程就是將可識別的資訊,變成不可識別的資訊。

 

在密碼學中,加密前的原始資訊稱為明文(Plaintext),加密後的資訊稱為密文(Ciphertext)。把明文轉換為密文的過程稱為加密(Encrypt),把密文恢復成明文的過程稱為解密(Decrypt)。大部分的加密和解密過程都涉及一個只有加密/解密雙方才知道的祕密資訊。唯有掌握了這個祕密資訊,才能正確地解密密文。密碼學中將這個祕密資訊稱為金鑰(Key)。所謂破解,或稱密碼分析(Cryptanalysis),是指在不知道金鑰的情況下,從密文中得到與明文相關的一些資訊,恢復出一部分甚至是完整的明文。

 

從人類的歷史來看,密碼最早是用於戰爭時的祕密通訊。出於保密的需求,每一場戰爭的背後,都有密碼的身影。可以說,密碼的戰爭決定了人類歷史的進展,而密碼學是保護資訊安全的最後防線。

本書作者為密碼學博士、阿里巴巴集團數據技術及產品部高級安全專家,他從生活中的實例出發,深入淺出地引領讀者走進精彩的密碼世界。

 

這本書會分享:從男女生互相告白的密碼信如何破解,到身分證號碼中隱藏的祕密,從古典密碼(西元前400年的古希臘時期開始)、電腦的編碼方式,到二次大戰時期德軍使用的恩尼格碼(Enigma)密碼,以及圖靈(Alan Turing)如何加以破解,一直到現代密碼學當中的公鑰加密、RSA數位簽章等等最新的進展。

 

這些進展看似零碎,但其背後所蘊含的密碼設計者與破解者的思路演進,以及所蘊含的數學原理,就讓作者娓娓道來吧!

密碼與我們的日常生活密切相關,資安的基本素養,也必須從了解密碼學開始。當然了,加密和解謎永遠是最原始、最刺激的遊戲!

 

本書特色:

1.深入淺出、循序漸進,一般中學的數學程度就能理解的密碼學。非常燒腦,但也有滿滿的收穫!

2.密碼學的一小步,資訊安全的一大步。密碼,幾乎遍及通訊領域的每一個角落,密碼安全也關係到現代生活的各個層面——數據速朽,唯安全永恆

3.如果你充滿好奇心、喜歡解謎解鎖,歡迎來到密碼學的世界。如果你是資安領域的學習者,可以快速找到未來行業的發展方向,少走點冤枉路。如果你關心個人隱私,也可以了解守護每個人安全的密碼之奧祕。

 

作者簡介

劉巍然

阿里巴巴集團數據技術及產品部高級安全專家,北京航空航天大學通信與信息系統博士。知乎密碼學領域優秀回答者,知乎簽約作者。現從事差分隱私、安全多方計算、可信執行環境、高級密碼學技術等數據安全與隱私保護技術的研究與實踐工作。

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