香农传 · 第十一章
《香农传》第十一章:密码学研究
密码学是战争中被忽视的一环,破译敌方密码与编制己方密码同样重要,催生了ENIGMA、COLOSSUS等一系列计算机技术。
密码学是战争中被忽视的一环,破译敌方密码与编制己方密码同样重要,催生了ENIGMA、COLOSSUS等一系列计算机技术。1941年,马歇尔因担心泄密改用慢速无线电报通知太平洋指挥部日本可能开战,消息抵达时珍珠港袭击已结束;1944年德国监听站则成功截获并破译了罗斯福与丘吉尔的通话,证实英国即将登陆。
密码既靠软件(如雇用纳瓦霍人用本族语传讯)也靠硬件。为满足军方需求,贝尔实验室1940年启动X项目,建成SIGSALY语音加密系统,虽体积庞大耗电惊人,却首次实现加密信息跨大西洋传输。其核心技术是荷马·达德利发明的声码器,能压缩人声中的冗余信息,降低被截获破译的风险。达德利本想当教师,因管不住课堂而改行学电子工程,一生获37项专利,其语音合成器曾在1939年世博会上引起轰动。
香农参与SIGSALY项目,负责检验算法以保证信息安全匹配与接收端重现,由此接触编码语音、信息传输与密码学。他于1945年9月1日提交机密报告《密码学的数学理论——案例20878》,首次提出“一次性密码”概念:密钥与消息等长、完全随机且只用一次,据此证明完全保密在理论上可行,敌方即使拥有无限算力也无法破译。该论文五年内未公开,香农自认其面向数学家而非实践者,反响有限,但其中的见解后来成为信息论的重要基础。