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1、模仿游戏获第87届奥斯卡金像奖最佳改编剧本奖。 模仿游戏讲述了“计算机科学之父”艾伦图灵的传奇人生，故事主要聚焦于图灵协助盟军破译德国密码系统“英格玛”，从而扭转二战战局的经历。,这部由“卷福”主演的模仿游戏曾拿下8项奥斯卡提名、5项金球奖提名，但引进国内的路途却曲曲折折，在经历了全球同步上映无望之后，时隔七个月正式公映又不幸遇上“国产保护月”，上映空间被缩减无几（每日不足5%的排片，上映六天，仅报收1840万）,艾伦图灵，计算机科学之父，战时密码的破译者，偏见的牺牲品。 英国官方给图灵的纪念铜牌,4,Enigma：密码学界划时代的丰碑,德国人 亚瑟谢尔比乌斯,波兰数学家和密码学家 马里安雷耶
2、夫斯基,英国天才的数学家和 计算机理论专家 阿兰图灵,5,Enigma密码机,创世纪的机械密码机 发明者： Arthur Scherbius 亚瑟谢尔比乌斯 时间：1918 意义：彻底改变了手工加密的历史，实现了加密的机械化 Enigma：德语：谜 因此又称“谜密”,6,构成,7,主要部件：转子,8,转子,加密一次，转子就旋转一次，这样对应关系就变了 这就是谢尔比乌斯关于ENIGMA的最重要的设计：每次使用不同的替换密钥,9,最初设置,输入一个字母后,10,多转子,第一个转子旋转一周，就带动第二个转子旋转； 第二个转子旋转一周，就带动第三个转子旋转 三个轮子，可以变化出26*26*26=175
3、76种字母代换关系 如果增加轮子，字母间的代换关系将增加26种 相当于使用17576张字母代换表进行加密，完全打乱了字母频率，因而频率分析完全失效 使用简单的强力破解： 对第一个明文字母：有17576变换,对第二个明文字母：有17576变换，对10个字母的密文：1757610=1042种变换，其中一种是对的 但由于密码机的转轮之间的关系，实际的变换没有这么多。密钥为三个字母，共17576种，此时强力破解有效。,11,反射器,12,反射器实物,13,加密解密过程,发送消息过程 发信人首先要调节三个转子的方向，使它们处于17576个方向中的一个（事实上转子的初始方向就是密匙） 然后依次键入明文，并
4、把闪亮的字母依次记下来，然后就可以把加密后的消息用比如电报的方式发送出去。 解密过程 当收信方收到电文后，使用一台相同的ENIGMA，按照原来的约定，把转子的方向调整到和发信方相同的初始方向上， 然后依次键入收到的密文，并把闪亮的字母依次记下来，就得到了明文。 结果： 于是加密和解密的过程就是完全一样的 这都是反射器起的作用，也是此系统非常出彩的地方之一。(当然副作用也很厉害),14,连接板,方案4：增加单表替换 加连接板：输入字母的两两交换,连接板和线,15,连接板用途示意图,16,密码分析,连接板上两两交换6对字母的可能性数目非常巨大，有100391791500种 看看这时的密钥数量： 转
5、子自身的初始方向：26*26*26=17576 转子之间的相互位置：6 连接板连线的状况：100391791500 所有可能的密钥数量：1016 结果： 密钥数量暴增，暴力破解无效 频率分析无效 Kasiski试验无效,一代巨星 横空出世！,17,商业上的成功,历史： 1918年发明 1923年，A型出现，带反射板 1926年，获得德国海军订单，接着政府，企业，铁路部门开始使用 1928年，德国陆军，空军采购 仅德国军队就采购了3万台,18,成功的关键？,技术领先： Enigma是复合加密体制： 多表代换+单表代换 密钥空间巨大，所有人都认为是不可破的 时代需要 一战英国破译德国密码的解密，对
6、德国刺激很大 战争？,19,Enigma的破解,随着德国军队装备Enigma，最着急的是 波兰人 1926年2月，波兰人发现德军海军密码没法破译了 1928年7月，发现德国国防军的密码无法破译了 无法了解德军动态！ 必须破译 方法： 语言学家不行了，寻找数学家 从接近德国的Poznam大学，招募数学专业学生 著名的波兰三杰，就出自这个专业，包括破译Enigma的关键人物：Marian Rejewski（马里安雷耶夫斯基）,20,马里安亚当雷耶夫斯基（Marian Adam Rejewski，1905年1980年），波兰数学家和密码学家。 20世纪30年代领导波兰密码学家率先对德国使用的Enig
7、ma密码进行了系统性的研究和破译。 在破译过程中，雷耶夫斯基首次将严格的数学化方法应用到密码破译领域，这在密码学的历史上是一个重要成就。 雷耶夫斯基等人在二战期间破译了大量来自德国的信息，他们的工作成为整个二战期间盟国破译德军Enigma密码的基础。 雷耶夫斯基与波兰数学家杰尔兹罗佐基和亨里克佐加尔斯基并称为密码研究领域的“波兰三杰”。,波兰三杰,波兰数学家的功绩,21,布莱奇利庄园,拦截密码战,布莱奇利园当局曾以每日电讯报的填字游戏作为面试测试，限令面试者要在12分钟内完成填字游戏。此外，该报社亦曾被要求举办填字游戏比赛，然后再招揽胜出者参与“一项特别的工作，为战事作出贡献”。,22,阿兰图
8、灵（Alan Turing） 这个名字无论是在计算机领域、数学领域、人工智能领域还是哲学、逻辑学等领域，都可谓“掷地有声”。图灵是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家。 他在24岁时提出了图灵机理论，31岁参与了Colossus（二战时，英国破解德国通讯密码的计算机）的研制，33岁时构思了仿真系统，35岁提出自动程序设计概念，38岁设计了“图灵测试”，在后来还创造了一门新学科非线性力学。虽然图灵去世时只有42岁，但在其短暂而离奇的生涯中的那些科技成就，已让后人享用不尽。人们仰望着这位伟大的英国科学家，把“计算机之父”、“人工智能之父”、“破译之父”等等头衔都加冕在了
9、他身上，甚至认为，他在技术上的贡献及对未来世界的影响几乎可与牛顿、爱因斯坦等巨人比肩。,23,英国的破译,Bletchley Park（布莱奇利庄园） 阿兰.图灵（Alan Turing） 方法: 针对Enigma密码机的特性：自反的 所以，某一位如果从来没有某字母，则可能就是该字母 同时，针对德军报文发送的特点（如每日6:05分发送天气预报），猜测与天气有关的单词,24,如天气预报密文 第7个字母：从来不出现W 第8个字母：从来不出现E 第9个字母：从来不出现T 第10个字母：从来不出现T 第11个字母：从来不出现E 第12个字母：从来不出现R 这些字母很可能就是WETTER 由此构造明文-
10、密文关系，以及字母循环圈,25,如 WETTER ETQWKY 字母循环 W-E-T-W,26,方法,根据猜测的结果，将三台密码机如图连接 无论连接板如何，只要转子位置对了，这个电路将是通的。 因而连好电路后，可以通过自动旋转轮子，直到电路通了就停下来，此时的转轮位置，就是初始转轮位置 消除了连接板的效应,连接板,27,因此，英国人也制造了自动破解的机器，称为bombe,28,英国bombe,美国版本bombe,波兰的bomba,29,对付Enigma的Bombe 1941年，英国制造了16台bombe 1943年底，英国共有99台Bombe 1945年3月，英国共有211台Bombe 结果：
11、 德军的报文，3个小时就能破译 破译队伍：12000人 费用：耗资惊人，倾全国之力 Enigma：3万USD Bombe：？ 代价！,30,战果,1940年，破译纳粹空军“RED”通用密钥网 1941年，纳粹北非空军作战密钥网被攻破 1942年，纳粹空军多个密钥网被攻破 1941年，纳粹海军多个密钥网被攻破 1943年8月29日，本月1-18日所有截获电文全部被破译 ,31,后话：Enigma输在哪里,对Enigma安全性估计过高 导致德国在使用掉以轻心 即使在遭受损失时，也不敢将其与Enigma的失密联系起来 导致盟国一开始不敢轻言破解 德国在使用时的所犯的错误是被破解的原因 军民混用 使用规则制定错误 初始转轮设置变动周期过长 加密的密文与密钥一起发送 新旧机型混用 不同密级文件，都用Enigma处理 格式错误：死板的格式,32,启示,科学技术的发展，是密码学前进的基石 实践的需要，是推动密码科学前进的最大动力 密码编码和分析，是相互对抗和相互促进的，相辅相成 密码对抗中，人的因素是第一位的,
