用代碼建造烏託邦的人,從風語者到密碼朋克,開創了保障隱私先例

2020-12-22 中學數學精準輔導

第二次世界大戰中,有一段鮮為人知的真實故事,故事涉及一種世界上最難懂的語言、一種奇異密碼和 29 位勇敢的印第安人。他們就是創造並實施了「無敵密碼」的「風語者」。

2014 年 6 月 4 日,在最後一位「風語者」內茲逝世的第二天,《華盛頓郵報》做了長篇報導,直到此時,這些英雄的傳奇密碼人生才披露到世人的面前。

在戰爭中,他們保住了成千上萬人的性命,然而他們的軍功長達半個世紀不被人所知。獲得遲到的榮譽時,29位英雄中的25人已經辭世。他們就是創造並實施了「無敵密碼」的「風語者」。29位的最後一位是切斯特·內茲,在他93歲去世後,創造無敵神話的「風語者」全數凋零。

1921年,內茲出生在美國新墨西哥州納瓦霍部落,英語只是他的第二語言。上小學時,由於習慣用納瓦霍語回答問題,他被老師用「肥皂洗嘴」作為懲罰,在當時納瓦霍語被認為是「最骯髒」的語言。然而,正是這種「最骯髒」的語言創造的無敵密碼,成為第二次世界大戰勝利的軍功中不可磨滅的重要一環。

英國前首相邱吉爾曾說,第二次世界大戰中,制勝的關鍵是那些從未上過戰場,整天與「符號」打交道的人:密碼員。從潛艇戰到諾曼第登陸,從中途島海戰到擊斃山本五十六,失敗的一方都在密碼上栽了跟頭。提及此事時,邱吉爾的一句話值得人們記住,他稱密碼員是「下了金蛋卻從來不叫喚的鵝」。

第二次世界大戰期間,日軍屢屢破譯密碼,使美軍在戰場上吃盡苦頭,編制出無敵密碼是改變戰局的關鍵。特別是珍珠港事件之後,為研製新密碼,美軍高層焦急萬分。

1942年初的一天,一位名叫約翰斯頓的人提出一個聰明而大膽的建議,即利用納瓦霍語編制密碼。這個想法很奇特,卻非常值得一試。對於外族人,納瓦霍語無異於「鳥語」,它的語法和發音怪異,快速而難懂,一詞多用,常用語調強弱表達語義,同一個詞就有四種不同強弱的聲調,表達四種完全不同的意思,正是因為語調的重要,聽起來像是野獸的怪叫,外族人幾乎無法理解,也是不可能學會的。更為奇特的是,它沒有書面形式,僅靠代代口耳相傳得以延續。

美軍決定嘗試以納瓦霍語編制密碼,表面上傳送的納瓦霍語,實際是將軍事機密隱含其中,即使截獲語音,由於不懂納瓦霍語也難以破解。這是創造納瓦霍語「無敵密碼」的一個重要思想,即密碼的「加密」和「解密」用的是兩把「秘鑰」。這一重要思想在現代密碼學的發展中,起到了開創性作用。

1942年5月5日,29位印第安納納瓦霍青年被編入海軍陸戰隊第382野戰排,當天開始秘密受命編寫密碼。他們設計了211個軍事術語的納瓦霍密碼,並對納瓦霍語中沒有的詞彙,如「希特勒」「偵察機」「驅逐艦」等詞彙用形象的納瓦霍語加以改編。這29位印第安青年成果非凡,密碼編寫成後被帶到軍事高層當眾表演,一條3行長的信息經過納瓦霍語密碼加密、傳輸、再解密全過程僅用20秒,而同樣信息用其他密碼需要30分鐘才能完成。這次演示活動震驚美國海軍高層,被確認是件「極為了不起的事」。

為了慎重,美國國防部再次評估。他們把一條用納瓦霍語密碼編寫的信息讓美國海軍情報機關破譯,結果花了三周的時間也沒能破譯成功。就這樣,一種神奇的「無敵密碼」誕生了。密碼本製作完成後,這29名「風語者」被鎖在一個秘密房間裡,長達13周與外間隔絕,當密碼本上所有的納瓦霍密碼背會以後,為避免落入敵人手中,將密碼本全部銷毀。

為第二次世界大戰中第382野戰排29名「風語者」密碼員合影。

從1942年到1945年,這些操著一口納瓦霍語的「風語者」作為「人體密碼機」投入戰鬥。果然不出所料,他們創造了「無敵密碼」的神話:他們編譯和解譯密碼的速度比任何密碼機都要快;他們成功地從飛機或坦克等移動目標上傳遞密碼,從來沒有失譯、誤譯和漏譯;他們開發的密碼也從未被日本人破獲。「風語者」幾近神話般快速、準確的工作貫穿於「二戰」戰場。在硫磺島戰役中,6名「風語者」在登島的前兩天裡,總共收發超過800條信息,連續24小時不間斷地工作而無一出錯。美國海軍陸戰隊承認,「如果沒有納瓦霍語,海軍陸戰隊永遠無法攻克硫磺島」。

神奇的「無敵密碼」無懼截獲,儘管日本人大量截獲這些情報,但由於沒有解密的第二把「秘鑰」,對近乎「天書」般的文字感到束手無策。第二次世界大戰結束後,軍方認為這些密碼員還有可能再度派上用場,因而不宜暴露。「風語者」奉命回到家鄉後,因為涉及軍事機密,一直對自己的過去「保持緘默」。無論是戰爭影片還是戰爭史實的記錄,都不見納瓦霍人的蹤影。

直到1968年,美國官方正式宣布解密,「風語者」的秘密才被公之於世。2001年7月26日,美國時任總統小布希為沉默了半個多世紀的「風語者」頒發了美國政府最高勳章——國會榮譽獎章。包括內茲在內,4名很久以來被人們遺忘的「風語者」已經白髮蒼蒼,他們含淚領下這份遲到半個世紀的榮譽,而此時,其他的25人早已離開人世。

納瓦霍密碼不僅創造了無敵的光輝歲月,更重要的是,它也開啟了一種密碼的編制方法,這就是密碼隱匿於表面的媒介之中,加密和解密使用兩把「秘鑰」。在過去,秘密信息曾成功地隱匿於納瓦霍語的對話中,而在當今的數字時代,秘密信息就可以隱匿於一塊音樂光碟之中。例如,在一盤售價不足幾十元的數字錄音磁帶(DAT)裡,經過數據壓縮,可以在音樂的背景中隱匿儲存大約1萬本書的秘密信息,在播放音樂時,它毫不被人所察覺。在解密時,只要將一盤沒有動過手腳的同樣數位音樂磁帶作為第二把秘鑰,加以對比,即可通過噪聲解析獲得秘密信息。

隱匿的信息是如何被加密在數字帶中的呢?原來數字帶是以二進位16位的數字來存儲音樂的,人類的任何細微感知都無法深入到16位數字的每一位上,這樣就可以在16位中的任何一位,例如第16位上,把一段信息,例如加密形式的一本圖冊、一堆電子表格以數字方式替換進去,無論是誰,在播放這盤磁帶時,所聽到的可能是貝多芬的《月光奏鳴曲》,或是麥可·傑克遜《顫慄者》,卻對其中所加密的噪聲絲毫沒有察覺。實際上,音樂並不是隱藏數據的唯一途徑,還可以把秘密數據嵌入到一幅數字圖片的像素中,把這幅做了手腳的圖片貼到網上,與原圖毫無區別,這一技術稱為數字隱秘技術,簡稱「數字密碼」,「數字密碼」是納瓦霍語「無敵密碼」的現代翻版。

網絡時代的來臨,使情報技術不再只用於戰場,或只是對付間諜和犯罪分子,「諜報技術」也不再只是國家情報機關的專利。近年來,上千的電子網絡以去中心化的分布方式蓬勃發展,這一張大網既沒有控制中心,也沒有邊界,信息安全該如何保護?當情報成為企業的最主要財富時,「對付諜報」或「刺探商業機密」已經成為商業大鱷或各大公司執行長們要面對的問題。此外,隨著信息頻繁交流,「個人隱私」也成為社會亟待解決的問題。在這一形勢之下,數字加密技術應運而生。

1982年,加州大學伯克利分校的數學家埃裡克·休斯(EricHughes)聯合英特爾公司的前首席科學家蒂姆·梅(TimothyC.May)和約翰·吉爾默(JohnGilmore)等計算機專家不約而同地對數字加密技術產生了興趣,也看好它的發展前景。

但實際上,早在20 世紀 80 年代,「密碼朋克」就作為一種技術潮流,在舊金山灣區悄然興起了。

這個群體由一些「天才極客」和IT精英們組成,有來自英特爾的科學家Tim May、維基解密的創始人Tim May、全球資訊網的發明者Tim Berners-Lee,Facebook 的創始人之一Sean Parker,當然還包括比特幣之父中本聰……

1992年秋,以他們三人為首,由15位計算機頂級專家們參加,在加州帕洛瓦爾託(Palo Alto)召開一次會議。這群人稱自己為「密碼朋克」(Cypher-Punks)。經過一周討論,「朋克」們取得共識,一致認為,「在當前社會中,個人的隱私陷入了空前的危機之中,通信的『匿名問題』成為公民社會的正當需求。」按照他們的理想,「一個良好的、正常的社會,不僅是在日常事務中個人隱私受到保護,即使是在在線文明中,如在線身份、在線身份驗證、在線信譽、在線信託、在線籤名,以及在線訪問中,「匿名」都是必不可少的。在當前一切皆為可知的大環境下,使通信得到隱私保護將是一個亟待解決的問題。」

「密碼朋克」一詞的首次出現,是在1993年埃裡克·休斯出版發《密碼朋克宣言》上。羅馬非一日建成,密碼朋克在歷史的長河中,也是一步一個腳印,慢慢的朝我們走來。

「密碼朋克」這一群體決定肩負起這一社會責任,在未來的幾年中,為網絡世界的安全運行及網友通信隱私研發出有效的軟體,並在網上把這些工具免費發送出去,供大家使用。在此後的幾年內,「密碼朋克」的研發達到了痴迷的地步,他們陸續研發出若干軟體,不僅能保護隱私,也能使來往信件不可追蹤。他們更仿照第二次世界大戰時期「風語者」的「無敵密碼」,研發出一種效率極高的加密軟體「完美隱私」(pretty good privacy, PGP),PGP利用兩套秘鑰,使來往信件得到保護。目前,在電子通信上,已經附加了隱匿信箱軟體PGP,使普通人群的電子通信受到了不同程度的隱私保護。

比如著名的網際網路加密傳輸協議SSL,就是密碼朋克參與研發的,在瀏覽器和伺服器之間對數據通信進行封裝加密,確保在傳輸過程中不被改變,對網絡購物、隱私信息有極大的安全意義。其他諸如全球資訊網、Facebook、BT下載等重要的網絡技術的誕生,背後都有密碼朋克的參與。

同時,他們也反對大型中心組織對信息的壟斷和幹涉。

傳奇人物朱利安·阿桑奇,就創立了維基解密,專門公開匿名來源或網上洩露的秘密文件,比如美國政府在阿富汗戰爭造成的平民傷亡統計等。

可以說,密碼朋克的身影伴隨著網際網路產業從誕生到全球化繁榮。他們的很多理念,比如個人隱私保護、通訊加密等,成為網上衝浪的基本常識。或許唯有讀懂它的歷史,才能看清真實的未來。

「密碼朋克」所倡導的是當今網際網路的核心精神:平等、開放、協作、共享與注重個人隱私保護。「密碼朋克」所堅守的正是這種精神。沒有他們常年堅守,今天的個人計算機將不可避免地潛入各種廣告,智慧型手機受到各種裝置的監視、電子郵件可能被攔截或被洩密,個人通信沒有任何隱私可言。正是「密碼朋克」這些理想主義者的工作,使普通人群成為網絡精神和隱私技術發展的受惠者。

隨著新世紀的到來,產業的成熟伴隨著一系列加密技術開始被大規模應用,隱私和安全保護成為網上衝浪的共識和標配,密碼朋克們也開始向邊緣徘徊。第一批密碼朋克逐漸退出了一線,很多技術項目相繼失敗了,聯盟也於2000年宣布解散。

這近二十年中,儘管密碼朋克依然創造了不少為人所熟知的項目,比如維基解密、區塊鏈等,甚至還在近年來伴隨著數字貨幣的泡沫迎來了一波新熱度。但它最繁榮的時刻註定停留在了那個個人隱私最岌岌可危的時代,歷史的車轍攆過,天才極客也難逃「廉頗老矣」的命運。

無論如何,密碼朋克的出現與沒落,都伴隨著密碼學的自然生長,它是技術的必然結果,也是推動網絡世界在自由和安全之間找到臨界點的執劍者。唏噓之餘,我們不禁想問,未來的網絡世界還需要密碼朋克這樣的「反骨」嗎?

參考文獻,魏鳳文,武軼著,科學史上的365天

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