大数据文摘出品
编译：毅航、JonyKai、小鱼
无论你是从敌后战线发送报文或在猫咪图片里隐藏信息，用密文传递秘密信息已经有数个世纪的历史了。
本文介绍了一些最令人惊叹的密码，跟着文摘菌一起来涨知识吧。
提示：文末有彩蛋哦！
在Mark Frary的新书《密码破译》（De/Cipher）中，介绍了历史上50个最有趣的密码和它们的破译者，包括从古希腊人到布莱切利公园的密码专家。
Mark Faray展示了这些密码的原理以及破译方法。但怎样的密码才能算有趣呢？下面是Mark Faray心目中的十佳密码。
De/Cipher:史上最有趣的密码及破译方法
斐斯托斯圆盘
斐斯托斯圆盘复制品
1908年，意大利考古学家Luigi Pernier在克里特岛南部的米诺斯宫殿里发现了一个黏土质地的小圆盘，上面刻满了螺旋排列的未知符号。
斐斯托斯圆盘上包含了由45种不同符号表示的242个印记。这些印记是象形文字，它们代表了很多主题，包括人形、孩童、武器、鸟和植物。这些印记格外独特，且细节饱满。
一些学者认为这个圆盘是一种天文日历，还有一些人认为它来自传说中的沉沦之城亚特兰蒂斯。
对于圆盘上的印记到底是哪种语言还存在很大的争论。圆盘上的印记过少且尚未发现相同符号的其他文字材料，因此不太可能对它的真实含义达成共识。
伏尼契手稿
世界上最神秘的书
1912年，波兰裔的古籍商Wilfrid Michael Voynich从意大利的一个耶稣派学院那里买了30本书，其中包括了一本写于15世纪的牛皮纸手抄本，也就是现在的伏尼契手稿。
240页的手稿中包括了17万个独特的符号和字迹，几乎每一页上都有植物插图和天体图的图释，此外，还有一些罕见的裸体女子微型画，且大多数女子腹部隆起。
美国顶尖的密码破解专家William Friedman尝试破解伏尼契手稿但以失败告终。
2014年，贝德福德大学的Stephen Bax教授声称成功破译部分手稿。他通过分析中世纪的草药书籍，破解出一些符号的可能含义。
2017年ACL大会上，阿尔伯塔大学的团队发表论文称，AI算法破解出手稿是用加密的希伯来语写成，且计算机科学家正与古希伯来语学家合作解读手稿内容。
Ave Maria 密码
Polygraphia：密码学方面的第一本印刷著作
德国修道院院长约翰尼斯·特里特米乌斯（Johannes Trithemius）是密码学方面的第一本印刷著作《Polygraphia》的作者。但是很多人认为，他的神秘著作《隐写术》（Steganographia）表明他在使用鬼魂进行长距离通信，也因此被迫离职。
约翰尼斯·特里特米乌斯最著名的密码是Ave Maria密码，他的书《Polygraphia》中包含了384列的字母密码对照表，每个字母对应的密码如上图所示。
如果你要将单词“monk”译成密码，利用上面的密码表，你会得到etenus gloriosus mansionem immortalem。
接收者用同样的密码表来解码。这样截获报文的人只能看到一长串看起来像是祈祷文的拉丁字母，而不会起疑心。
维吉尼亚密码
16世纪时，意大利密码学家Giovan Battista Bellaso 意识到使用多种字母表加密信息的威力，便开始使用下图所示的字母表进行加密：
由吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索（Giovan Battista Bellaso）提出，但后来被误认为是布莱斯·德·维吉尼亚所发明，因而现在被称为维吉尼亚密码。
为了使用这套密码系统，你需要知道发送者和接收者之间协定好的关键词。如下图所示，选择某一关键词并重复至明文的长度得到密钥，如明文长度为20，关键词为ROMVLVS，密钥为ROMVLVSROMVLVSROMVLV。
注意：u和v、i和j是可以互换的，而且字母表中没有K
对于明文的第一个字母a，对应密钥的第一个字母R，于是选择字母表中R行（蓝色方框）中a下方的字母得到密文的第一个字母Q。类似地，明文第二个字母为u，在表格中使用对应的O行进行加密，得到密文第二个字母M。
以此类推，可以得到编码后的密文：QMUNMTCPIILALQSDAYM。值得注意的是，明文中不同的字母经过编码后，可能变成相同的密文字母——这是迷惑截获报文者的一种好方法。
用来加密解密的维吉尼亚表格
Dorabella密码
爱德华·埃尔加（Edward Elgar）留下的Dorabella密码
在1897年七月，作曲家爱德华·埃尔加（Edward Elgar）爵士受邀去拜访牧师Alfred Penny一家。之后，埃尔加给牧师一家写了感谢笺，并在其中附带了一张写给牧师23岁女儿多拉小姐（MissDoraPenny）的秘密便条。
这张便条包含87个字符，每个字符由一串相连的半圆组成，分别指向八个不同的方向。
多拉本人一直没能读懂这封信。有趣的是，爱德华•埃尔加创作了一首以多拉的名字命名的变奏曲《谜语变奏曲：第十变奏Dorabella》（Enigma Variations：Variation X “Dorabella”），为破译密码提供了可能的线索。
一些密码专家认为这份密码中的字符并不是文字，而是音乐片段。字符的方向表示音符，半圆的数量则代表了音符的平调、降调和升调。
夏洛克密码
阿瑟·柯南·道尔（Arthur Conan Doyle）爵士是个密码迷，而且他用密码作为《福尔摩斯之小舞人探案》（The Adventure of the Dancing Men）的主要情节手法。
在这个故事中，诺福克领主Hilton Cubitt和他的美国新妻Elsie收到了一些奇怪的消息。
消息内容是一些四肢朝向不同方向并举着旗子的小舞人。这些消息让Elsie感到不安，Cubitt决定向贝克街的侦探寻求帮助。
夏洛克发现消息是用简单的置换密码进行编码的，每个字符都对应一种小舞人。
他使用了频率分析法来破译消息。在英语中，最常见的字母是E、T、A、O、I、N、S、H、R、D、L，所以分析小舞人出现的频率就能找到对应的字母，从而破译出消息的含义。
夏洛克发现其中一条消息为ELSIE PREPARE TO MEET THY GOD（ELSIE准备迎接你的上帝）后，就立刻赶往诺福克。
在夏洛克赶到之前，Cubitt就已经被射*。但是，夏洛克指认出凶手就是住在附近的农民Abe Slaney。原来，AbeSlaney是前芝加哥匪帮成员，而Elsie在美国时曾与他发生过情感纠葛。
说巧克陶密码的人
接受电讯训练的巧克陶族士兵
一战期间，正在法国西部前线作战的美国第36步兵师，必须依靠电话进行通讯。然而，美军确信其传达的消息正被德军窃听。
在第36步兵师，有一支由巧克陶人组成的部队。巧克陶人会说26种不同的方言，但大部分方言没有文字记录。因此，他们就被派去传送营队之间的消息，德国人突然发现他们监听到的都是难以理解的语言。
有趣的是，一些常见的军事术语在巧克陶方言里并没有对应的词汇。于是，他们用“大枪”代表“火炮”，用“射得快的小枪”代表“机枪”。
SOE密码
在二战期间，英国特别行动执行处（Special Operations Executive，SOE）在同敌后特工通信时，使用的是基于诗歌进行加密的报文。
报文加密的第一步是从诗歌中选五个单词，并把这些字母写在表格的顶行。比如从莎士比亚的“Shall I compare thee to a Summer’s day? Thou art more lovely and more temperate”选择compare，day，lovely，more，temperate这五个单词。
然后按照字母表开始编号，从a开始，在表格找第一次出现的a，在对应位置下面标记数字1，第二次出现的a标记为2，以此类推，对b进行编号，如果没有字母b就对c编号，重复上述过程直到所有字母都有对应的编号。然后，把消息里的字母逐一填在下面的表格中，如果消息太短就用xs代替。
对照表格，找到数字1下面对应的LEI，再找数字2对应的STS，重复这个步骤，获得密文：LEI STS IAO TAM IOD BSN ERE LRD CII。要想破译密文，只需找到原始诗歌，把密文按照诗歌里字母的顺序重新插回去即可。
猫咪表情密码
可爱的猫咪表情也许并不像看起来的那样单纯——因为其中可能藏有秘密消息。
隐写术曾是一项古老的技术。如今人们利用隐写术，把信息隐藏在数字照片的颜色中。
24位的RGB图片编码系统能辨别出上百万种不同的色度。该系统用8位二进制数字来表示红、绿、蓝三种基色分量在每个像素点中的基色强度。基色强度从无色（00000000）到全色（11111111）之间变化。
人眼无法察觉到色度上的细微差别，比如11111110和11111111，这样我们通过改变表示色度的二进制数字最右边的位数来隐藏信息。
每个像素有3位二进制数字（红、绿、蓝）可供操作，而一张5平方厘米大小的网页图片就包含超过2万个像素点，因此如果接收者知道如何提取信息的话，你可以一张图片中隐藏一段文本信息，甚至隐藏另一张完整的图片。
量子密码学
利用量子理论进行加密可能是密码学中的终极方法。一种方案是利用光子的极化来加密信息。
光的极化有两种方式：一种是光子沿水平或垂直方向振动（称为线态偏振），另一种是光子沿对角线方向振动。我们可以利用光的极化来代表二进制的0和1。
比如，在水平偏振态中，水平方向的振动（—）可以代表0而垂直方向的振动（|）代表1，又或者，偏向左边的对角振动（\）代表0而偏向右边的对角振动（/）代表1。
实际操作中，发送者和接收者要事先约定好使用哪种极化方案。只有使用正确的探测器，你才能得到正确的二进制信息。
让我们来看看量子加密是如何实现的。Alice给Bob发送了一条简短（只有6位光子）的信息，并利用随机极化对信息进行了编码，如下图所示。
X代表对角振动， 代表线态振动
之后，Bob测量了他所接收到的光子的极化信息。他随机转换探测器的极化方式，这使得他时而能理解Alice发的消息，时而不能。
Bob的随机极化方式正确解码了第1、4、6个光子，但是Bob并不知情。他只需要和Alice打个电话，确认她对每个光子使用了何种极化方式，而不需要交流具体的消息内容。
随后，Bob就知道他正确解码了第1、4、6个光子。这样Bob和Alice就可以用这三个光子作为通讯双方的密钥，其可靠性由物理法则来保证——这也就是量子密匙分发的原理。
最后，文摘菌也用文中的一种加密方式制作了一条秘密信息，你能解出来吗？
UK DN AS NN WG UX AA
