推薦答案主要分三個階段!
密碼學(xué)是一個即古老又新興的學(xué)科。密碼學(xué)(Cryptology)一字源自希臘文"krypto's"及"logos"兩字,直譯即為"隱藏"及"訊息"之意。密碼學(xué)有一個奇妙的發(fā)展歷程,當(dāng)然,密而不宣總是扮演主要角色。所以有人把密碼學(xué)的發(fā)展劃分為三個階段:
第一階段為從古代到1949年。這一時期可以看作是科學(xué)密碼學(xué)的前夜時期,這階段的密碼技術(shù)可以說是一種藝術(shù),而不是一種科學(xué),密碼學(xué)專家常常是憑知覺和信念來進(jìn)行密碼設(shè)計和分析,而不是推理和證明。
早在古埃及就已經(jīng)開始使用密碼技術(shù),但是用于軍事目的,不公開。
1844年,薩米爾·莫爾斯發(fā)明了莫爾斯電碼:用一系列的電子點劃來進(jìn)行電報通訊。電報的出現(xiàn)第一次使遠(yuǎn)距離快速傳遞信息成為可能,事實上,它增強(qiáng)了西方各國的通訊能力。
20世紀(jì)初,意大利物理學(xué)家奎里亞摩·馬可尼發(fā)明了無線電報,讓無線電波成為新的通訊手段,它實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離通訊的即時傳輸。馬可尼的發(fā)明永遠(yuǎn)地改變了密碼世界。由于通過無線電波送出的每條信息不僅傳給了己方,也傳送給了敵方,這就意味著必須給每條信息加密。
隨著第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā),對密碼和解碼人員的需求急劇上升,一場秘密通訊的全球戰(zhàn)役打響了。
在第一次世界大戰(zhàn)之初,隱文術(shù)與密碼術(shù)同時在發(fā)揮著作用。在索姆河前線德法交界處,盡管法軍哨兵林立,對過往行人嚴(yán)加盤查,德軍還是對協(xié)約國的駐防情況了如指掌,并不斷發(fā)動攻勢使其陷入被動,法國情報人員都感到莫名其妙。一天,有位提籃子的德國農(nóng)婦在過邊界時受到了盤查。哨兵打開農(nóng)婦提著的籃子,見里頭都是煮熟的雞蛋,亳無可疑之處,便無意識地拿起一個拋向空中,農(nóng)婦慌忙把它接住。哨兵們覺得這很可疑,他們將雞蛋剝開,發(fā)現(xiàn)蛋白上布滿了字跡,都是英軍的詳細(xì)布防圖,還有各師旅的番號。原來,這種傳遞情報的方法是德國一位化學(xué)家提供的,其作法并不復(fù)雜:用醋酸在蛋殼上寫字,等醋酸干了后,再將雞蛋煮熟,字跡便透過蛋殼印在蛋白上,外面卻沒有任何痕跡。
1914年8月5日,英國“泰爾哥尼亞”號船上的潛水員割斷了德國在北大西洋海下的電纜。他們的目的很簡單,就是想讓德國的日子更難過,沒想到這卻使德方大量的通訊從電纜轉(zhuǎn)向了無線電。結(jié)果,英方截取了大量原本無法得到的情報。情報一旦截獲,就被送往40號房間——英國海軍部的密件分析部門。40號房間可以說是現(xiàn)代密件分析組織的原型,這里聚集了數(shù)學(xué)家、語言學(xué)家、棋類大師等任何善于解謎的人。
1914年9月,英國人收到了一份“珍貴”的禮物:同盟者俄國人在波羅的海截獲了一艘德國巡洋艦“瑪格德伯格”號,得到一本德國海軍的密碼本。他們立即將密碼本送至40號房間,允許英國破譯德國海軍的密件,并在戰(zhàn)爭期間圍困德軍戰(zhàn)船。能夠如此直接、順利且經(jīng)常差不多是同時讀取德國海軍情報的情況,在以往的戰(zhàn)事中幾乎從未發(fā)生過。
密碼學(xué)歷史上最偉大的密碼破譯事件開始于1917年1月17日。當(dāng)時英軍截獲了一份以德國最高外交密碼0075加密的電報,這個令人無法想象的系統(tǒng)由一萬個詞和詞組組成,與一千個數(shù)字碼群對應(yīng)。密電來自德國外交部長阿瑟·齊麥曼,傳送給他的駐華盛頓大使約翰·馮·貝倫朵爾夫,然后繼續(xù)傳給德國駐墨西哥大使亨尼?!ゑT·艾克哈爾特,電文將在那里解密,然后交給墨西哥總統(tǒng)瓦律斯提阿諾·加漢扎。
密件從柏林經(jīng)美國海底電纜送到了華盛頓,英軍在那里將其截獲并意識到了它的重要性。但是,同樣接到密件的約翰·馮·貝倫朵爾夫卻在他的華盛頓辦公室里犯了個致命的錯誤:他們將電報用新的0075密件本譯出,然后又用老的密件本加密后用電報傳送到墨西哥城。大使先生沒有意識到,他已經(jīng)犯下了一個密碼使用者所能犯的最愚蠢的、最可悲的錯誤。
此時,已經(jīng)破譯了老密碼的英方正對著這個未曾破譯的新外交密碼系統(tǒng)一籌莫展,不過沒過多久,他們便從大使先生的糊涂操作中獲得了新舊密碼的比較版本。隨著齊麥曼的密件逐漸清晰起來,其重要性令人吃驚。
盡管1915年美國的遠(yuǎn)洋客輪“露斯塔尼亞”號被德軍擊沉,但只要德國對其潛艇的行動加以限制,美國仍將一直保持中立。齊麥曼的電文概括了德國要在1917年2月1日重新開始無限制海戰(zhàn)以抑制英國的企圖。為了讓美國原地不動,齊麥曼建議墨西哥入侵美國,重新宣布得克薩斯州、新墨西哥州和亞里桑納州歸其所有。德國還要墨西哥說服日本進(jìn)攻美國,德國將提供軍事和資金援助。
英國海軍部急于將破譯的情報通知美國而又不能讓德國知道他們的密碼已被破譯。于是,英國的一個特工成功地滲入了墨西哥電報局,得到了送往墨西哥總統(tǒng)的解了密的文件拷貝。這樣,秘密就可能是由墨西哥方泄露的,他們以此為掩護(hù)將情報透露給了美國。
美國憤怒了。每個人都被激怒了,原先只是東海岸的人在關(guān)心,現(xiàn)在,整個中西部都擔(dān)心墨西哥的舉動。電文破譯后六個星期,美國對德國宣戰(zhàn)。當(dāng)總統(tǒng)伍德羅·威爾遜要求對德宣戰(zhàn)時,站在他背后的,是一個團(tuán)結(jié)起來的憤怒的國家,它時刻準(zhǔn)備對德作戰(zhàn)。
這可能是密碼破譯史上,當(dāng)然也是情報史上最著名的事件。齊麥曼的電文使整個美國相信德國是國家的敵人。德國利用密碼破譯擊敗了俄軍,反過來又因自己的密碼被破譯而加速走向了滅亡。
第一次世界大戰(zhàn)前,重要的密碼學(xué)進(jìn)展很少出現(xiàn)在公開文獻(xiàn)中。直到1918年,二十世紀(jì)最有影響的密碼分析文章之一¾¾William F. Friedman的專題論文《重合指數(shù)及其在密碼學(xué)中的應(yīng)用》作為私立的“河岸(Riverbank)實驗室”的一份研究報告問世了,其實,這篇著作涉及的工作是在戰(zhàn)時完成的。一戰(zhàn)后,完全處于秘密工作狀態(tài)的美國陸軍和海軍的機(jī)要部門開始在密碼學(xué)方面取得根本性的進(jìn)展。但是公開的文獻(xiàn)幾乎沒有。
然而技術(shù)卻在飛速的發(fā)展,簡單的明文字母替換法已經(jīng)被頻率分析法毫無難度地破解了,曾經(jīng)認(rèn)為是完美的維吉耐爾(Vigenere)密碼和它的變種也被英國人Charles Babbage破解了。順便說一句,這個Charles Babbage可不是凡人,他設(shè)計了差分機(jī)Difference Engine和分析機(jī)Analytical Engine,而這東西就是現(xiàn)在計算機(jī)的先驅(qū)。這個事實給了人們兩個啟示:第一,沒有哪種“絕對安全”的密碼是不會被攻破的,這只是個時間問題;第二,破譯密碼看來只要夠聰明就成。在二次大戰(zhàn)中,密碼更是扮演一個舉足輕重的角色,許多人認(rèn)為同盟國之所以能打贏這場戰(zhàn)爭完全歸功於二次大戰(zhàn)時所發(fā)明的破譯密文數(shù)位式計算機(jī)破解德日密碼。
1918年,加州奧克蘭的Edward H.Hebern申請了第一個轉(zhuǎn)輪機(jī)專利,這種裝置在差不多50年里被指定為美軍的主要密碼設(shè)備,它依靠轉(zhuǎn)輪不斷改變明文和密文的字母映射關(guān)系。由于有了轉(zhuǎn)輪的存在,每轉(zhuǎn)動一格就相當(dāng)于給明文加密一次,并且每次的密鑰不同,而密鑰的數(shù)量就是全部字母的個數(shù)――26個。
同年,密碼學(xué)界的一件大事“終于”發(fā)生了:在德國人Arthur Scherbius天才的努力下,第一臺非手工編碼的密碼機(jī)――ENIGMA密碼機(jī)橫空出世了。密碼機(jī)是德軍在二戰(zhàn)期間最重要的通訊利器,也是密碼學(xué)發(fā)展史上的一則傳奇。當(dāng)時盟軍借重英國首都倫敦北方布萊奇利公園的「政府電碼與密碼學(xué)院」,全力破譯德軍之「謎」。雙方隔著英吉利海峽斗智,寫下一頁精彩無比的戰(zhàn)史,后來成為無數(shù)電影與影集的主要情節(jié),「獵殺U571」也是其中之一。
隨著高速、大容量和自動化保密通信的要求,機(jī)械與電路相結(jié)合的轉(zhuǎn)輪加密設(shè)備的出現(xiàn),使古典密碼體制也就退出了歷史舞臺。
第二階段為從1949年到1975年。
1949年仙農(nóng)(Claude Shannon)《保密系統(tǒng)的通信理論》,為近代密碼學(xué)建立了理論基礎(chǔ)。從1949年到1967年,密碼學(xué)文獻(xiàn)近乎空白。許多年,密碼學(xué)是軍隊獨(dú)家專有的領(lǐng)域。美國國家安全局以及前蘇聯(lián)、英國、法國、以色列及其它國家的安全機(jī)構(gòu)已將大量的財力投入到加密自己的通信,同時又千方百計地去破譯別人的通信的殘酷游戲之中,面對這些政府,個人既無專門知識又無足夠財力保護(hù)自己的秘密。
1967年,David Kahn《破譯者》(The CodeBreaker)的出現(xiàn),對以往的密碼學(xué)歷史作了相當(dāng)完整的記述?!镀谱g者》的意義不僅在于涉及到相當(dāng)廣泛的領(lǐng)域,它使成千上萬的人了解了密碼學(xué)。此后,密碼學(xué)文章開始大量涌現(xiàn)。大約在同一時期,早期為空軍研制敵我識別裝置的Horst Feistel在位于紐約約克鎮(zhèn)高地的IBM Watson實驗室里花費(fèi)了畢生精力致力于密碼學(xué)的研究。在那里他開始著手美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)的研究,到70年代初期,IBM發(fā)表了Feistel和他的同事在這個課題方面的幾篇技術(shù)報告。
第三階段為從1976年至今。1976年diffie 和 hellman 發(fā)表的文章“密碼學(xué)的新動向”一文導(dǎo)致了密碼學(xué)上的一場革命。他們首先證明了在發(fā)送端和接受端無密鑰傳輸?shù)谋C芡ㄓ嵤强赡艿?,從而開創(chuàng)了公鑰密碼學(xué)的新紀(jì)元。
1978年,R.L.Rivest,A.Shamir和L.Adleman實現(xiàn)了RSA公鑰密碼體制。
1969年,哥倫比亞大學(xué)的Stephen Wiesner首次提出“共軛編碼”(Conjugate coding)的概念。1984年,H. Bennett 和G. Brassard在次思想啟發(fā)下,提出量子理論BB84協(xié)議,從此量子密碼理論宣告誕生。其安全性在于:1、可以發(fā)現(xiàn)竊聽行為;2、可以抗擊無限能力計算行為。
1985年,Miller和Koblitz首次將有限域上的橢圓曲線用到了公鑰密碼系統(tǒng)中,其安全性是基于橢圓曲線上的離散對數(shù)問題。
1989年R.Mathews, D.Wheeler, L.M.Pecora和Carroll等人首次把混沌理論使用到序列密碼及保密通信理論,為序列密碼研究開辟了新途徑。
2000年,歐盟啟動了新歐洲數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性計劃NESSIE,究適應(yīng)于21世紀(jì)信息安全發(fā)展全面需求的序列密碼、分組密碼、公開密鑰密碼、hash函數(shù)以及隨機(jī)噪聲發(fā)生器等技術(shù)。
建議你可以參考下:密碼學(xué)基礎(chǔ)、密碼學(xué)原理、OpenSSL等書籍