二十世纪六十年代,密码分析领域正经历着一场深刻的变革。作为国家安全局(NSA)训练密码分析师的重要教材,1965年发布的《密码分析诊断辅助计算机》手册,成为密码学历史上的重要里程碑。这本手册基于Lambros D. Callimahos在NSA内部设计的CA-400课程,借助名为"Stethoscope(听诊器)"的计算机程序,对异常复杂的加密信息进行诊断和分析,令密码分析迎来计算机辅助的新时代。 Stethoscope程序的出现,是早期计算机与密码学结合的典范。它并非直接解密工具,而是一款诊断性质的计算机程序,设计用于分析和揭示传统手工加密文本的内部结构特征。运行于NSA专用的Bogart计算机上,Stethoscope能够自动处理大量的统计分析任务,例如构建频率表、计算重合指数、检测周期性以及进行双字母和三字母组的频率分析。
这些数据成为密码分析师判断加密文本语言特征、识别密码类型和推断解密策略的关键线索。 在计算机尚未普及的年代,密码分析主要依赖人工进行冗长且繁琐的频率计算与结构分析工作。Stethoscope的诞生极大地减轻了分析师的重复劳动,将计算资源投入到数据处理上,同时释放分析人员的思维,使其能够专注于洞察与推理,从而提升了密码破解的效率和准确性。这不仅提升了NSA内部的密码训练质量,也推动了密码分析从经验型向科学型转变。 作为这套训练方案核心的Bogart计算机,是一台为密码分析特定需求量身打造的专用计算设备。其设计重点在于支持复杂的统计运算和模式识别,而非直接进行解密操作。
Bogart的硬件架构专门优化了数据处理速度和稳定性,满足了对密文统计特征快速计算和迭代试验的需求。在当时,这台计算机虽体积庞大、耗电巨大,却代表着密码技术与信息科学结合的先驱。 1965年文件中包含的147个Stethoscope程序输出示例,成为当时密码分析训练的基石。这些示例让学员在未见原文的情况下,凭借密文分析结果自主判断语言和加密方法,培养了他们敏锐的直觉和系统性思维。这种训练方式不仅锻炼了密码分析的基本功,更强化了运用统计学和计算机辅助工具的能力。 除了Stethoscope,报告还提及了另一款名为Rob Roy的NSA系统。
尽管常被误认为是类似的密码诊断工具,Rob Roy实际上是一个远程终端系统,运行于Bogart计算机之上,用于实现远程访问和操作。这些带有诗意和绰号的系统名称,反映了NSA内部赋予技术设备的文化色彩,如DUENNA、SUPERSCRITCHER、MADAME X等名字均饱含历史与趣味。 NSA对密码分析工具命名的丰富多样,也体现了当时密码学技术的复杂性和跨学科结合的特点。1980年代之后,随着个人计算机的兴起,Oracle芯片等低成本设备逐步取代了大型专用机,密码分析技术进入了更加平民化和多样化的时代。许多聪明的年轻人借助Apple II等家用电脑,开发了以公开知识为基础的密码分析程序,这种发展极大地推动了密码学的普及和创新。 在密码分析训练领域,还有诸多经典文献值得关注,例如Irving J. Good的《标准试剂与诊断词典》,这是一部广受密码分析师推崇的工具书,内容涵盖密码诊断的思维方法和具体操作技巧。
Callimahos本人所著的《Cryptodiagnosis Principles》(密码诊断基础)则被誉为密码诊断的奠基之作,详细系统地介绍了密码诊断的理论与实践方法。更有汇编文集《密码分析诊断论文集》,囊括了从哲学思考到理论框架,再到实际操作的多方面学术成果,为密码学的演进提供了宝贵参考。 综合来看,1965年NSA发布的密码分析训练手册,以及其中的Stethoscope程序,不仅代表了那个时代密码学研究的尖端成果,也成为现代密码分析技术的奠基石。它们揭示了如何利用计算机辅助工具实现对复杂加密系统的结构分析,展示了密码学从手工技艺迈向信息时代科学的历史进程。对今天研究密码学历史和密码分析发展的人士来说,这些文件和工具具有不可替代的价值与启示。 在互联网时代,随着加密技术的日益复杂和多样,基础的统计和模式分析仍然是密码分析不可或缺的手段。
从NSA的早期训练教材到当代国际密码破解竞赛,基础功底的重要性始终未变。1965年的密码分析培训手册,正是一段承前启后的历史记忆,提醒我们技术发展离不开对理论与实践的持续探索。展望未来,结合人工智能和大数据的密码分析工具,将继承并延续这段辉煌的密码诊断传统,推动信息安全迈向新的高度。 。
