第6章 show time

“尊敬的皇帝陛下，尊敬的各位圣法师阁下，今天我将为大家简单介绍一下密码加密的原理、如何从数学复杂度的角度评价一种加密算法的好坏、当前常用的加密手段有哪些弱点，并根据这些结论探讨如何设计一种好的加密方式。”

一间装饰华丽的巨大大厅中，江沫正在给这个帝国的最高统治者们进行一场异界版的学术报告。

这些人的学术水平怎么样江沫并不评价，反正不管怎么说，都没有经历过正经科学思维培训的江沫高。

但是毫无疑问，这些人掌握着江沫课题经费的审批权。

是传说中的甲方爸爸，是需要讨好的对象。

想要让自己未来衣食无忧，能够无所顾虑的学习和研究魔法，江沫需要在很短的时间内打动这些脑子里只想着打架的大佬们。

让他们坚信，有了自己设计的密码机，你们以后打架的时候优势会很大，不用担心信息传递和情报安全。

当然作为能够设计密码机的我，怎么也应该值得帝国付出一份特殊津贴，保障自己未来的富裕生活。

当然如果帝国肯出两份，那自然是帝国尊重人才的象征，江沫也不会拒绝啦。

“现在主流的密码加密方法都是基于字母替换的原理来进行加密的，也就是将一个字母用另一个字母代替，这样就可以保证即使加密信件被截获，敌方也只能获得一堆乱码。虽然我不清楚帝国所用的密码加密方式，但是很显然也不会超出字母替换的范畴太多。”

虽然对帝国的密码加密手段并不清楚，但是要是和他破译的那些信件区别很大，那也不至于想要新设计一种加密手段了。

对此，江沫还是很自信的，相信自己的判断。

我为我自己的判断负责。

前世作为一个在科研界混日子的学术包身工，江沫对怎么讲好一篇学术报告实在是太有经验了，基本上除了一些极端重要的会议，那些邀请自己院士老板的普会，最终都会变成江沫的演讲台，锻炼他的演讲能力。

江沫首先介绍了一下学术研究的背景和当前国内外的密码发展状况，这也是一般学术报告的普遍模式，先介绍背景、再介绍一下国内外的研究现状，然后对这些研究的不足针对性的提出科学问题，引出自己的工作。

放到这个密码研究的问题，就是先介绍密码加密原理，然后说明其缺点，再针对性的提出一种新的密码加密规则。

接下来就要开始出干货，上结论了，不然没办法打动这些老顽固。

“然而字母替换加密方法本身是具备明显的缺陷的，这个缺陷并不是来自加密方法本身，这个加密方式本身没有什么问题，问题来自于我们平时所使用的语言。

“在我们所使用的语言之中，不同字母在语言中所出现的次数并不是完全相同的，这也为我当初破译敌国加密通信提供了钥匙。”

江沫让侍者帮忙展示了一块事先准备好的黑板，黑板上用柱状图记录了通用语中不同字母的出现频率，这些长短不一的柱子清晰直观，一看就懂。

接着江沫又让侍者帮忙展示了另一块黑板，黑板上则是当初加密信件中的字母频率统计，同样是长短不一的柱子，清晰明了。

这个时候，哪怕是脑子里肌肉再发达的人，也明白了字母替换加密法的巨大bug了。

看着台下的一众评审委员若有所思，频频点头的模样，江沫知道，这次答辩，大概率是要稳了。

“既然使用一张密码表进行密码替换存在着字母频率的巨大漏洞，那么如果我们使用多张密码表进行字母替换呢？比如第一个字母用1号密码表，第二个字母用2号密码表，以此类推呢。

“这种方法当然有用，会极大的增加密码破译的难度，但是该方法也同样存在问题。问题同样还是出在我们使用的语言学上，只要我们认真寻找，总能发现密文中的不同位置发现一些相同的词。

“这些词往往是我们日常用语中常用的冠词之类的修饰语，通过这些相同词的位置关系，我们就能够反向计算出当前密文经过了多少次密码加密，然后把对应位置的字母拿出来，再统计它们的频率，也就能反推出明文了。”

江沫又让侍者帮忙拿出新的黑板，一边介绍如何通过多行密码表加密的方式提升密码的复杂度，一边又同时讲述如何再次通过语言学上的bug来进行密码破译。

总之就是强调，即使多用几张密码表，也没啥用，并不能一劳永逸的解决问题。

“如果我们每一个字母都换一张所谓的密码表，那么能否规避字母频率这样的问题呢？”

一个胡子头发白花花，穿着白色法袍，长得很像甘豆腐的老者提出了自己的想法。

恭喜你，都会抢答了，江沫很开心，这位老人家绝对不是自己找的托。

“您的问题提的非常好，也很正确，如果我们每一个字母都采用一张密码表进行加密，那么不同字母之间的加密方式是没有关联的，那自然也就无从统计频率，也就没办法使用频率法进行破解，只能用穷举的方式来碰运气。”

江沫首先肯定了老人家的观点，但是总所周知，肯定是为了更好的否定。

“但是，这也意味着，我们每次进行信息传递的时候，既要传输我们想要传递的信息，还需要同时传递我们是如何加密的，这样每次都必须附带一张如何加密的密码表。

“而且过于复杂的加密和解密过程无疑会消耗大量的时间和人力，同时还很难保证不出错，有点得不偿失。

“我想，相对于关键性的信息传输错误，有时候信息安全反而可以稍微下降一些。”

老人家提出的方法其实没有什么大问题，但是操作起来比较复杂，密码本可能比要传递的信息本身还要厚，而且人不是机器，总是有可能出错的。

在密文传递过程中，这种信息传递发生了错误有时候比密码本身被破解更为致命。

比如将进攻命令错误传递成投降这样的极端案例。

“你说的很有道理，姜戈法师，相较于信件的安全，信件传递出错更加不能让人容忍，那么你是否有解决方案呢？”

坐在正中的皇帝陛下发话了，这位正值中年，年富力强的皇帝陛下显然更关心江沫能否拿出一套解决方案，来解决帝国在加密通信上的需求。

“当然，皇帝陛下。”

“根据之前这位阁下所提的建议，我们确实可以使用一个字母一张密码表的加密方式来进行加密，这种加密方式足够安全，但是这样造成了加密和解密过程过度复杂，很容易出错。所以我们得寻找一种不易出错的方式，那就是使用机器。

“很多事情人不一定能做到，但是交给机器就变得很容易了，接下来我将向各位尊敬的阁下们介绍我所设计的加密解密机械，我称它为‘土豆’密码机。”

地球上的恩尼格玛机本身在它所处的那个年代可以说的上是非常先进的存在，之所以在二次世界大战中被图灵大神所领导团队破解，离不开带英优秀的间谍和情报工作，他们不仅搞到了恩尼格玛机的构造，还通过击沉的德国潜艇获得了实物以及密码本，再加上德国佬本身在使用上的懈怠，才让破译者找到了规律。

但是不管怎么说，恩尼格玛机都可以算的上是非常成功的密码机了。

放到这个时代，你让还在使用类似凯撒密码那种简单的字母替换规则的帝国使用恩尼格玛机，那可不妥妥的降维打击么。

当然为了后续能够继续提供升级改造的方式继续骗取经费，江沫并没有一次性的提出地球上的终极版恩尼格机。

而是一种简化版，纯机械结构加上充满异界魔法特色的简单密码机。