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08密码与战争:信息为什么比武器更值钱?
说起密码学和战争的关系,通常的逻辑是:

某个加密法,让战争出现了什么变化;

什么被破解,战局发生了逆转。

这些都没错,但都不完整。

完整的逻辑除了密码学对战争的影响,还应该包括战争对密码学的影响

第一部分,第一次世界大战中由密码学决定的战局;

第二部分,从反方向看待一战对密码学的影响。

密码学对战争的影响来说,可以总结:

信息的价值比武器的价值要高得多。

尤其在现代战争里,当任何一方都拥有足以毁灭对方N次的武器装备时,N是10次还是10000次,武器对战局的影响已经不太大了,反而是知道对方的作战计划才最重要。所以,信息才是最宝贵的。

密码学对一战影响最大的事件有2个。第一个是在整整4年时间里,在密码学领域,德军一直处于下风,很大程度上削弱了他们武力上的优势。

德军在信息战上的失利,是被法国一整套圈套设计出来的。

在一战开打前,无线电报就已经广泛使用了。当时欧洲密码学最强的国家是法国,法国的情报部门马上就意识到,无线电这个新发明会让更多人不得不使用加密法。

因为从前的电报,是用电缆传输的,虽说中间可以搭线窃听,但也要在沿途挖地三尺,把线缆找到,动一番手脚才能把线搭好。可无线电信号是在大气层里传播的,谁架设天线都可以收到。而且从无线电报上不仅能得到密文,还能分析出其他信息:

当时法国监听人员甚至可以做到,听出摩尔斯电码发报人的动作习惯,比如说发点和线的间隔时间的长短、点与点的间隔时间等。

此外,还能测量电磁波是从哪个方向发出来的,如果监听点很多,最终就可以通过三角定位法,找出发报员的地理位置。发报员的位置,一般也就是队伍的位置。队伍的位置被暴露意味着什么,相信大家都明白。

而德军对此是一无所知的,他们甚至在开战后的前2年都没有专门设立分析密码的部门。这倒也不完全因为他们不重视,而是因为英国、法国的信息基本都采用有线电缆传输,压根就没什么无线电信息可拦截的,也就没有什么密文需要破解。

在德国攻占法国的战争中,法军一旦守不住准备撤退时,第一个任务就是把桥、路,还有电报电缆炸掉。这样德军到了新的占领地,根本没法使用当地的有线电缆,只能用无线电通信。而撤退的法国军队,却可以继续使用未占领区的电缆通讯。

这样,法军能破译德军的情报,而德军却不能破解法军的情报,一定程度上削弱了德军军事上的优势。

如果说上面这件事是密码学削弱了德军的军事优势,那下面的这个事件,就直接导致德军的失败了。

直到开战2年后,德军才匆匆忙忙用上了密码。但因为学科基础薄弱,密码的水平有限,基本都是一些替代法和移位法的叠加。所以经常是没用多久就发现被破解了,只好重新换其他的密码。

其中有一封特别重要的信被破译,最终扭转了一战的结局,这封信史称“齐玛曼电报”。

一战开打后战事焦灼,英国法国,甚至是美国社会都在一直呼吁美国参战。而美国在大西洋另一侧,欧洲打成一锅粥也不会伤及它,所以最初美国政府就没打算加入。

但打急眼了难免误伤,比较严重的一次是1916年,德国的潜水艇在大西洋上击沉了一艘邮轮,有1200名旅客死亡,这些都是平民,其中还有128个美国人。德国怕事态恶化,把美国拉入战争,赶紧道歉赔款,并且承诺今后一定只针对作战目标,不再伤及平民。美国总统威尔逊也接受了这种处理方式,不参战的国策依然不变。

但其实德国海军最大的优势就是有几百艘潜艇,如果潜艇一定要确认好是不是平民船只再做决定,偷袭的最佳时机早就错过了。所以实际上德军指挥官暗中下的命令就是,不用管是不是平民,只要不是我们的船只,就可以发射鱼雷击沉。

但他们同时也忌惮美国,万一没能在6个月内拿下整个海上控制权,再把美国平民打死打伤无数,美国也许真的会到欧洲参战。

为了防止这样的事出现,德国制订了一个拖住美国的保险计划,具体内容就是——给墨西哥提供军事支持,让它攻打美国南部,然后许给墨西哥几个州的领土。与此同时,让日本攻打美国的西海岸,自己再分一些兵力攻打美国东海岸。这样美国一下三面受敌,自顾不暇,就不会来欧洲参战了。

这项计划的传达和说服工作,是由德国新任外交部长齐玛曼(Arthur Zimmerman)负责的。

德国自己的海底电缆,其实在一战一开打的时候就被英国的军舰捞上来割断了,所以没法直接发电报。而这种攻打美国的重要信息,通过无线电发送风险太高。

德国辗转从中立国瑞典发电报给墨西哥和日本,结果电报还是被英国情报部门截获了,而且没过多久,电报内容就被破译了出来。

英国人是怎么办的呢?他们没有马上告诉美国,现在没有好时机。因为一旦美国因此宣布参战,德国肯定会怀疑当前的加密法已经被破解了,马上会更改新的加密方式。

最终,英国选择的是继续观察时局。因为德国已经开始实施无限制海上攻击了,又不断有美国平民伤亡出现,如果美国因此宣布参战的话,齐玛曼电报内容等他们宣战后再告诉美国人也不迟。

这样一来,既帮了美国的忙,而且从德军角度思考,美国参战的原因显然是因为平民被德军攻击大量死亡,而不会想到是因为齐玛曼电报被破解。这样德军还会沿用从前的加密法,不会换新,英国法国就可以继续对德军的动态一览无余。

谁知美国的平民一而再、再而三被德军攻击,美国依然坚持不参战。美国认为如果真的参战,死亡数字一定远超过现在的规模。

这下只有一条路可走了,就是让美国知道齐玛曼电报的内容,但仍然不能让德国人怀疑英国已经破译了德军的加密法。

精明的英国人想出了一个天衣无缝的方法:

想办法让特工潜入墨西哥的电报局,在那里窃取一份由德国驻美大使馆发给德国驻墨西哥使馆的通知原文。虽然主体内容依然是三面合围计划,但这份电报在抬头、称呼等小细节上,就和英国直接拦截德国的那份不一样了。

派出的特工非常给力,成功窃取后,把消息透露给了欧洲其他国家的新闻媒体,马上这条新闻就传到了美国领导人耳中。美国惊出一身冷汗,随即布防到位。

德国人也掉入陷阱当中,发现这么机密的电报竟然泄露了,于是就对泄露原因展开了调查。调查结果表明是墨西哥有叛徒走漏了这封机密电报,德军始终都根本没有怀疑自己的密码被破解了。

1917年4月2日,美国总统终于宣布:德意志帝国政府最近的行径,无异于对美国政府和人民开战,我们被迫只得接受交战状态。

你想,两年多来,那么多船只被炸、平民伤亡,那么多国家的外交部门努力都没用,结果让英国的密码学家搞定了。

如果一定要给这则电报信息解密标出一个价值的话,你觉得它的价值有多大呢?我想可能是美国参战的所有兵力吧。

假如美国在不知情的情况下被三面合围,也许第一次世界大战,交战双方的胜负结果会对调。这信息不比武器值钱多了吗?

说完密码学对战争的作用,我们再来看看战争对密码学的影响。

在密码学的发展历史上,有这么一个规律 ——密码学总是在信息流动量突然增加时飞速进展。

一战时,由于涉及全世界主要国家,仅仅法国一家就截获了德军超过1亿条电报。二战期间,各国几乎发动了全世界最顶级的数学家,最精通语言的,最会猜字谜的聪明人一起搞加密解密。

所以,这两场战争都相继破译了之前被认为是无法破解的加密法。而随着旧加密法被破译,又总会诞生新一代的加密法。

后来,手机的出现,互联网的出现,也都导致信息流动量猛增,解密者甚至已经不止是官方情报机构的人了,比如黑客就是民间解密者的典型代表。

密码学和战争的关系,可以分为两方面来看——

一方面信息的价值比武器的价值要高得多,密码学会深刻影响战争的结果;另一方面战争对于加密解密的需要,又直接推动了密码学的发展。

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