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| 編輯推薦： |
《密码简史》出自信息安全领域知名专家、北京邮电大学教授、畅销书《安全简史》《安全通论》《黑客心理学》《博弈系统论》作者杨义先和钮心忻。
本书是一部关于密码的科普著作，既介绍了从古到今的各种有重大影响的通信密码知识、技术、人物、事件及历史，还展望了量子密码、抗量子密码、量子计算机和DNA计算机等未来密码。
本书既适合大众阅读，也适合信息安全及密码等领域的专业人士阅读和参考。
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| 內容簡介： |
在人类的历史长河中，密码始终给人一种神秘的印象。在相当长的时期内，密码与政治和军事斗争密不可分，无论是在古代战场，还是在现代战争中，密码都扮演着重要的角色，是交战双方加密、破译、传递、获取情报的重要手段，也因此成为许多影视剧特别是谍战剧中的重要元素。在当前信息网络时代，密码被广泛地应用于政治、经济、社会各个方面，密码不仅是维护网络空间安全的重要法宝，也是构筑网络信息系统免疫体系和网络信任体系的基石。甚至可以说，密码直接关系国家政治安全、经济安全、国防安全和信息安全，不仅是保护国家和人民根本利益的战略性资源，还是实现国家治理体系和治理能力现代化的重要支撑。
本书是一部关于密码的科普著作。读者不但能从书中了解到外国古典密码、中国古典密码、近代密码、一战密码、机械密码、二战密码、现代密码等通信密码的前世今生，更能站在符号系统的全新高度，向前回顾密码对人类占据并稳居生物链*所做出的巨大贡献，向后展望量子密码、抗量子密码、量子计算机和DNA计算机等未来密码；不但让读者体会密码破译的精彩游戏，还提醒了密码研究的两个重要方向，即抗DNA计算密码和针对特定人或事的密码通用破译系统。
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| 關於作者： |
杨义先，北京邮电大学教授、博士生导师、首届长江学者特聘教授、首届国家杰出青年基金获得者、国家教学名师、国家教学团队（信息安全）带头人、全国百篇优秀博士学位论文指导教师、国家精品课程负责人、中国科普作家协会会员。现任北京邮电大学信息安全中心主任、灾备技术国家工程实验室主任、中国密码学会副理事长。他长期从事网络与信息安全方面的科研、教学和成果转化工作。他创立的网络空间安全的统一理论安全通论博弈系统论，同时出版了科普作品《安全简史》《黑客心理学》《科学家列传》，在社会上引起了极大反响，受到读者的喜爱，并获得多项出版物奖项。曾获得荣誉：政府特殊津贴、国家有突出贡献的中青年专家、国家有突出贡献的中国博士学位获得者、第四届中国青年科学家奖、第四届中国青年科技创新奖、全国优秀科技工作者、中国科协第三届青年科技奖、首届茅以升北京青年科技奖、北京青年五四奖章、第三届北京十大杰出青年、有可能影响中国21世纪的IT青年人物。
钮心忻，北京邮电大学教授、博士生导师，中国通信学会高级会员，中国科普作家协会会员。主要研究领域有：信息安全、信息隐藏与数字水印、数字内容及其安全等。她主持完成过国家863、国家自然科学基金等多项国家科研项目。她的研究成果获得过教育部科技进步一等奖、中国通信学会科技进步二等奖、三等奖，中国电子学会科技进步三等奖，以及原信息产业部科技进步三等奖等。她在包括IEEE Trans.on AES、Chinese Journal of Electronics、《电子学报》等国内外著名学术刊物上发表论文五十余篇，出版著作六部。
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| 目錄：
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目 录
序
前言
第１章 外国古典密码 1
1.1 古埃及密码 1
1.2 古印度密码 5
1.3 古罗马密码 7
1.4 古希腊密码 11
1.5 阿拉伯密码 14
第２章 中国古典密码 19
2.1 商朝密码 19
2.2 周朝密码 27
2.3 宋元密码 36
2.4 明清密码 43
2.5 游戏密码 48
第３章 近代密码 59
3.1 专业密码研究者 59
3.2 巴宾顿密码事件 69
3.3 表格代换的密码 78
3.4 路易十四的密码 85
3.5 密码破译计算机 90
第４章 一战密码 99
4.1 密码密钥博弈 99
4.2 ADFGVX密码 105
4.3 齐默尔曼电报 110
4.4 一次一密密码 113
4.5 文盲密码专家 116
第５章 机械密码 123
5.1 杰斐逊密码 123
5.2 帕特森密码 131
5.3 矩阵类密码 135
5.4 恩尼格玛密码 143
5.5 波兰密码三杰 152
第６章 二战密码 161
6.1 英德密码战 162
6.2 美日密码战 169
6.3 英国密码精英 182
6.4 图灵传奇 189
6.5 美国密码精英 195
第７章 现代密码 207
7.1 密码过渡 208
7.2 香农外传 216
7.3 对称密码 227
7.4 公钥密码 236
7.5 密码认证 245
第８章 未来密码 257
8.1 密码破译前提 258
8.2 量子计算机 261
8.3 抗量子密码 265
8.4 量子密码 269
8.5 DNA计算机 275
第９章 汉字密码新破译 283
9.1 汉字字趣 283
9.2 中华文化趣迷 293
9.3 甲骨文预测表 309
9.4 汉字时光机 319
9.5 汉字的魅力 328
结语 345
参考文献 361
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| 內容試閱：
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序
密码者，密之码也！这里的码，泛指所有可能的、有含义的人为符号，包括但不限于声音、文字、数字、图画、徽章、标识、手势、视频、动作等。这里的密，意思是不知道，确切地说是不知道符号的准确含义；所以，密既是相对的，又是绝对的。
之所以说密是相对的，那是因为对任何人为符号而言，一定有人知道其含义。比如，该符号的编制者本人肯定知道其含义，祖传秘方就是这种情况；或者信息的收发双方知道其含义，机要通信就是这种情况；或者某一类人知道其含义，各族语言或文字就是这种情况，尽管每种语言的创造初衷是为了便于交流而非保密；或者某种特殊人群知道其含义，各学科的科学成果就属于这种情况，如数学家们驾轻就熟的公式对普通百姓来说，几乎就是天书。而密码的魅力就在于，在本来不知密的人群中，总有一批人，千方百计想知道那些本不属于自己的秘密信息，毕竟信息就是财富，信息就是力量；知道了别人的秘密，就有可能夺取别人的财富，或者在博弈中打败别人，以增强自己的综合竞争力。另外，密码编制者及其友方，有时也要千方百计阻止其他人知晓其密码的含义，毕竟人都有自己的隐私，都不想与别人分享自己的秘密，更不用说事关重大的机密了。
之所以说密又是绝对的，那是因为，一方面，任何符号及其含义，都可以完全彼此独立，这也是人类拥有众多语言和文字的根本原因；换句话说，同一个符号，随时随地都可能拥有无穷多种含义，其准确含义不可能被所有人知晓，哪怕符号的编制者满世界地广而告之。另一方面，人与符号是密不可分的，人的思想、行动、交流等所有活动都离不开符号；更准确地说，人与所有动物的主要区别，其实就是能否创造和使用符号系统；甚至可以说，人是被符号系统控制的唯一生物，这也是为什么人能被骂死的根本原因。更进一步地说，所有密码，其实都是某种符号系统；反过来，所有符号系统，从某种意义上来说，也都具有密码功能。由此可见，密码与人类的关系是多么紧密；所以，各位读者朋友，无论您在哪个行当工作或学习，其实都有必要了解一些密码知识，也都有必要阅读本书。
实际上，若从符号系统的高度来看，密码所涉及的范围非常广泛，因为它甚至可以和符号系统画等号，几乎所有人类文明的进步，都可以归结为某种符号密码系统的进步；概括起来可以说：密码乃人类之源，胜负之泉，进步之路，智慧之巅。因此，本书在选取内容时，就必须忍痛割爱，大刀阔斧地做减法。比如，人类的所有科研活动，无论是自然科学、社会科学或哲学和数学等思维科学的活动，其实就是在创造相应的、能描述尽可能多的新规律的符号系统；换句话说，是科学家们在扮演密码破译者的角色，在试图揭示不曾知晓的相关秘密；这些内容，显然不可能都包含在本书中。其实，本书将聚焦于通信密码；当然，这里的通信也包括存储，因为常规的通信是从A地到B地的信息传输，而存储则可看成从当前时刻到未来时刻的通信。换句话说，本书的重点是信息加密和破译，而非信息的传输，所以就忽略了信息的载体问题。
人类为啥要对信息进行加密或破译呢？这就涉及人的本性是善是恶，这也是个颇具争议的问题。《三字经》等认为人之初，性本善；而许多宗教的立足点则是人性本恶，且每个人都带有原罪。本书当然不想介入这样的争议，但有的时候，人类确实是自私的；否则就不需要密码了，当然也就更不需要密码破译了。幸好，最近生物学家从基因角度出发，给出了一些旁证，即所有生物的基因都是自私的！其逻辑推理可详见《自私的基因》，简要说来：生物的个体和群体，只是基因的临时载体；只有基因才是永恒的，基因既是遗传的基本单位，也是自然选择的基本单位；基因的本质是自私的，基因控制了生物的各种活动和行为，其目的就是为了使基因本身能更多、更快地复制，只要能达到这一目的，基因甚至可以不择手段或制造若干假象。比如，不同基因组合在一起，是基因之间的一种互相利用，目的也是为了更好地复制和延续。不同的生物承载着不同的基因组合，以图更加适应外部环境，使得承载这些基因组合的生物更加兴旺发达，儿孙满堂，从而使得其所包含的基因也能成功扩增。如果某种基因组合不适应外部环境，那将导致承载这些基因组合的生物衰败甚至灭绝，从而使得其所包含的基因很难扩增。因此，生物的演化史，本质上就是自私基因的一种统战策略，是基因实现自身万寿无疆的手段之一。又比如，动物照料后代，从生物个体角度来看，虽是一种利他行为；但是，正是由于基因控制着这种表面上的利他行为，才完成了基因自身的复制，从而使基因得以生存和延续。因此，所有生物个体的利他行为，其实都是基因自私的结果；基因唯一感兴趣的事情，就是不断重复拷贝自身，以便在演化过程中争取最大限度的生存和扩张。由于基因掌握着所有生物的遗传密码，每个基因都有各自的利益，基因之间、基因和生物个体之间也会产生利益冲突；所以，一切生命的繁殖演化，最终都归结于自私基因的演化，基因才是自然选择和自我利益实现的基本单位。
由自私基因控制的生物，也是自私的；他们都有一种趋利避害的本能，即使是生物间偶尔会出现一些利他行为，但其出发点仍是为了自身利益；换句话说，帮助他人是为了得到回馈。比如，某些小虾与大鱼之间，便会出现这样的互利行为：大鱼张开大嘴，让小虾游入其嘴中为它剔牙，清理鱼鳃，小鱼借此也可美餐一顿。这种共生现象，就是生物界的互助行为，其初衷显然是双方的自私本性，甚至是在以小舍换取大得。因为，那些只想吃掉清洁虾的大鱼，最后也许会死于口腔的寄生虫感染；而那些不做清洁工作，却趁机占大鱼便宜的小虾，也可能被惹急的大鱼吃掉。经过长期演化，彼此博弈，最终只有互相合作的鱼虾个体才得以代代繁衍，生存至今；换句话说，生物凭借自私的本性，演化出了利他行为。与此相反，许多表面上看是害他的行为，实际上是想利己；比如，病毒进入宿主的根本目的，肯定不是想杀害宿主，而是想与宿主和平共处，长期生存，只是由于经验不足，才会失手杀害宿主，但为此它们也会付出同归于尽的代价。
人类作为生物链最顶端的生物，当然也不可能时时都大公无私，实际上：早在原始人类之前，人类就已造成了无数物种的灭绝，而且至今还愈演愈烈；在智人阶段时，人类甚至灭绝了包括尼安德特人、直立人、梭罗人、弗洛里斯人、丹尼索瓦人、鲁道夫人和匠人等在内的人类自己的多类近亲；到了现代人阶段，随着脑容量和智商的不断提高，人类自私的本领也越来越大，国家之间相互残杀的各类战争连续不断，各族之间的尔虞我诈比比皆是，甚至亲朋好友之间也会经常为了一己私利而反目成仇；如果聚焦到本书，那么，所谓密码，其实就是确保信息自私的一种手段，即相关人群自己独占相关信息的手段。而这一点非常重要，因为这种自私，几乎占据了自私领域的半壁江山；实际上，世界是由物质、能量和信息组成的，而根据爱因斯坦理论，物质和能量又是可以相互转换的，所以，世界其实是由物质和信息组成的。特别是随着信息社会的发展，信息与物质相比，将变得越来越重要；以通信密码为代表的信息保密，也会变得越来越重要。
通信密码是专门为保密通信而设计的一种人为密码系统，也是最狭义的一种密码。在通信密码系统中，相关人员可分为三类：第一类是密码编码者，简称加密者或发信方，他们的任务就是将可懂的明文信息，变换成不可懂的密文信息；第二类是密码解码者，简称解密者或收信方，他们是编码者的友方，其任务是根据事先约定的规则，即在已知密钥的情况下，从密文中轻松恢复出加密前的明文信息；第三类是密码破译者，他们是编码者和解码者的对手，其任务是截获收发双方的密文信息，然后在不知密钥的情况下，千方百计获取密钥或从密文中读出被隐藏的信息，恢复出加密前的明文。
在通信密码系统中，解密者和破译者的最大区别在于前者拥有密钥，而后者则没有。所以，解密者在进行解密运算时非常容易，而破译者在进行破译运算时将非常困难，甚至在实际上不可行，包括：时间上的不可行，比如，战争结束后，才破译了对方的密码；经济上的不可行，比如，破译对方密码的成本大于收益；等等。当然，必须指出的是，从理论上说，任何算法类通信密码，都不是绝对安全的，都是可破译的。加密、解密和密码破译，从来就是战争工具：无论是公开战争中的战场消息保密，还是隐蔽战争中的间谍暗中较量，双方的密码专家都在进行着特殊的博弈，即用自己的加密信息指挥军队，或者努力窃取敌方的信息。通常，若对手的硬实力太强，那就只能依靠智取，依靠破译敌方的密码来四两拨千斤。
当然，在具体的通信密码系统中，编码者、解码者和破译者将以不同的面貌出现，密文和明文的载体也可以千奇百怪，加密、解密和破译所使用的工具和思路也会与时俱进，密文信息传递的渠道更是五花八门，所有通信渠道都可以用于密码传递；总之，通信密码的历史，其实就是攻守双方相互博弈的演化史，也是各方水涨船高的历史，相关的淘汰规则与生物进化的适者生存，或者不适者死亡并无实质区别。换句话说，在历史上，通信密码的演化与通信手段密切相关：随着通信技术的不断进步，通信密码也遵从维纳定律；即在反馈、微调、迭代的进化过程中，在基因突变的刺激下（比如，计算机的突然诞生和普及等），沿着博弈系统论的轨迹（实际上是攻守双方的博弈，可参考2019年电子工业出版社出版的《博弈系统论黑客行为预测与管理》），历经古典密码、机械密码、电子密码，直至量子密码、抗量子密码和抗DNA计算密码等阶段。
本书将重点介绍通信密码发展史上的代表性成果、思路和人物。具体来说，首先在序和前言中，我们将首次站在符号系统的高度，把古往今来的所有通信密码，统统归结为符号系统的交际功能。读者也许会惊讶地发现：天哪，原来人类起源于密码，人类的生存和发展，一刻也不曾离开过密码。实际上，密码还是人类文明史上几乎所有重大突破的导火索和发动机，比如，承载认知革命的语言是密码，承载农业革命的经验也是密码，承载科技革命的各项重大发现更是密码；至于电子计算机、量子计算机和DNA计算机的发明，则无一不是起因于密码，然后又广泛应用于密码。然后，本书将用7章的篇幅，分别介绍外国古典密码、中国古典密码、近代密码、一战密码、机械密码、二战密码、现代密码等历史上曾经扮演过重要角色的各种通信密码，以及相关的人物和精彩故事等；这部分是全书的主体，读者从中可以了解已有各种密码的前世今生。接着，在第8章的未来密码中，不但客观展望了量子密码、抗量子密码、量子计算机和DNA计算机等热门话题，更提出了未来密码的两个重要研究空白，即抗DNA计算密码和密码通用破译系统，希望对业内读者随后的科研选题，特别是密码领域的博士生和青年才俊们有所帮助。再接着，在第9章中，首次介绍了许多非常有趣的汉字密码新破译，由此可见，密码其实是一个很好玩的学科，破译密码真的可以像玩游戏那样有趣。最后，本书的结语也很重要，它再次回到符号系统的视角，将作者意犹未尽的密码观，进行了更深入的阐述：不但涵盖了过去、现在和将来的所有密码，更借鉴通用外语翻译系统的思路，在符号系统的基础上，提出了一种针对特定人和事的密码通用破译思路；因此，可以形象地说，本书用符号系统这根金线，将所有密码珍珠串成了一条项链，但愿大家能喜欢。
身为中国密码学会的首任副理事长，我一直都在努力，希望撰写一部关于密码的科普图书，使它能达到外行不觉深，人人能读懂；内行不觉浅，专家能受益；但因能力和水平有限，数次动笔都半途而废，创作思路也一改再改，素材筛选更是反复取舍。终于，这次咬牙坚持写成，到底是否及格，还请各位评委亮分。
本书成型于曹雪芹当年创作《红楼梦》的茅庐邻里，定稿于2020年的新型冠状病毒肆虐期间。但愿疫情早日结束，但愿此类灾难不再重现；但愿人类早日破译新冠病毒的密码，尽快研制出相应的疫苗；祝愿抗疫成功！
杨义先
2020年3月12日于北京西山温泉茅庐
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