摩斯密码传递效率(摩斯密码的广泛应用)
摩斯密码传递效率(摩斯密码的广泛应用)于是就会听闻“暗号界”大佬——摩尔斯电码——的鼎鼎大名。还有一些同学以另一种聪明才智在互联网上搜索并学习现成的“暗号”。有些同学早早地洞悉了索绪尔所说的“符号的任意性”(简单来说就是符号和意义之间的连接是没有必然联系的,是人为规定并且可以人为改变的),充分发挥自己的聪明才智创造出让其他人完全猜不出内容的“暗号”:一位朝阳区热心小猫提供的“加密”方式另一位朝阳区热心学生提供的“加密”方式
上了大学,宿舍里很可能会出现这样的场景:一个北方同学在宿舍里打电话,战战兢兢,担心被室友听清通话内容;一个广东同学在宿舍里打电话,从容自在,室友“只闻其声,不知其义”,只好心里羡慕:“我也想要加密通话!”
现在大家都非常注重对个人隐私的保护,北方同学如果想要通话隐私,除了出门去寒风中打电话,还可以号召家人朋友从现在开始一起学习小语种,比如咱们学校出名的斯瓦希里语和普什图语。(bushi
《普什图语汉语词典》和它的编撰者之一车洪才
说起“加密”,不知道大家小时候有没有使用“暗号”在老师和家长的眼皮低下秘密交流的经历。
有些同学早早地洞悉了索绪尔所说的“符号的任意性”(简单来说就是符号和意义之间的连接是没有必然联系的,是人为规定并且可以人为改变的),充分发挥自己的聪明才智创造出让其他人完全猜不出内容的“暗号”:
一位朝阳区热心小猫提供的“加密”方式
另一位朝阳区热心学生提供的“加密”方式
还有一些同学以另一种聪明才智在互联网上搜索并学习现成的“暗号”。
于是就会听闻“暗号界”大佬——摩尔斯电码——的鼎鼎大名。
原来是画家,后来成为发明家的塞缪尔·摩尔斯
摩尔斯电码由半路出家的美国发明家塞缪尔·摩尔斯发明(此处有争议,据说摩尔斯的合作者艾菲尔德·维尔才是真正的发明者,专利归摩尔斯,不过电报机确实是摩尔斯发明的),是一个用点“.”和划“-”[或叫“滴”(Dit)和“答”(Dah)]两种符号表示26个英文字母、10个数字以及标点符号的密码系统,曾是世界上最便捷的远距离通信语言。
在这之前的静电感应时代,人们想出的远距离通信解决方案是:架设26条电缆,每条电缆对应一个字母,当电缆通电时,电缆的另一端相应的纸条则会发生变化,就可以记下这个字母。但这种方式需要非常复杂的设备,并不是远距离通信的“最优解”。
许多时候“足够简洁”是一种产品获得广泛接受度和长久生命力的关键因素。
图片来自网络
1844年5月24日,人类通信史迎来了庄严的一刻,摩尔斯坐在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅中,用激动得发抖的手,向40英里以外的巴尔的摩发出了历史上第一份长途有线电报“What hath god wrought”(意为上帝创造了何等奇迹!出自希伯来《圣经》)
传媒博物馆广播馆一厅墙上展示了人类历史上第一份电报的内容
考虑到实际使用情况,国际摩尔斯电码把使用频率高的字母代码简化,不常使用的字母则使用复杂的代码。从摩尔斯电码表可以发现,因为字母“e”是英语中使用频率最高的字母,所以用最简单的“.”表示。
听见“滴”“哒”声快速反应出对应字符的摩尔斯码记忆方式
你知道吗?目前最广为人知的国际求救信号“SOS”一开始是作为船舶遇难信号来使用的。并且最初确定的国际公海海难求救信号并不是“SOS”,而是“CQD”,由英国马可尼无线电公司在参加了1903年的第一届国际无线电报会议之后提出。
“CQD”其实是在当时欧洲铁路无线电通讯的一般呼号“CQ”后边加上一个字母“D”,这个想法深受海上电报员们的喜爱,因为他们大多数过去都在铁路系统工作,对“CQ”非常熟悉,并不需要重新学习全新的信号。在1908年国际无线电报公约组织已经明确规定应用“SOS”作为海难求救信号之后,“CQD”仍然被部分船只使用着。
不过对旧信号的依赖并不总是带来积极影响。
1912年4月“泰坦尼克号”沉船事件发生时,其他船只和救助组织之所以没有能够及时组织施救,主要是因为他们不明白船上发报员开始发出的过时的“CQD”求救信号。直到整个船只都快没入大海“泰坦尼克号”才发出“SOS”求救信号,但此时救援已经来不及了。
摩尔斯电码自从被发明后拥有了长久的生命力,在海事通讯中被作为国际标准一直使用到1999年。在这之后,摩尔斯电码也没少在影视剧作品中露面。
喜欢宫崎骏电影的朋友不知道还记不记得这个画面呢?
《悬崖上的金鱼姬》片段 视频来源B站UP主“毅聆”
《风声》中晓梦通过在旗袍上缝出摩尔斯码传递讯息。
《寄生虫》中的密道中也出现使用灯光信号传达莫尔斯码的片段
图源知乎用户HD800J
要是你眼部肌肉足够灵活,也可以通过眨眼来“发电报”。
有空也可以来传媒博物馆广播馆一厅来体验摩尔斯码互动装置哦~
传媒博物馆位于广播馆一厅的摩尔斯码互动体验装置
不过摩尔斯码作为一种单字母替代密码,再玩出花来,也能被细心观察的人破解。
这位能人就是19世纪美国作家爱伦·坡。
美国著名诗人、小说家爱伦·坡
在还没成为作家的1839年,爱伦·坡曾给《亚历山大每周信使》投稿,宣称能够解出所有单字母替代密码,于是他收到了很多向他挑战的密码文章。爱伦·坡用英文字母出现的频率对这些文章进行分析,几乎解出了所有的密码文章,这让他收获了一大批粉丝。
英文字母文字材料中不同字母出现的频率图表
赫伯特·S·基姆在他那部经典的密码学入门著作 《密码和隐密写作》里提道:英文的字母频率从高到低的排列顺序是: E>T>A>O>N>R>I>S>H>D>L>F>C>M>U>G>Y>P>W>B>V>J>X>Q>Z,英文中最常见的字母对是TH、HE、AN、RE、ER、IN、ON、AT、ND、ST、ES、EN、OF、TE、ED、OR、TI、HI、AS、TO(记住这个规律对记单词也有帮助呢)。
后来爱伦·坡在他的小说《金甲虫》中也提到了这种密码知识,主人公伦格朗在海边捡到了羊皮纸,火烤后出现密码,他运用字母频率分析顺利解读出海盗威廉·基德的藏宝地。
柯南·道尔的福尔摩斯系列《跳舞的人》中也出现了用字母频率分析解读人形密码的情节,其中手持旗帜的人代表单词之间的间隔。
字母频率规律的发现使单字母简单替换密码跟不上时代了,想要继续秘密通信的人只好在密码世界另辟新路,发明多字母复杂替换密码。
16世纪,苏格兰女王玛丽卷入了英格兰继承权的争夺、苏格兰天主教和英格兰新教之间的宗教战争。命运坎坷的玛丽向伊丽莎白一世寻求政治保护,反而被捕,被囚禁了18年。英格兰许多追随玛丽的天主教徒使用一套复杂的多字母替换密码和玛丽通信。通信的目的是预谋暗杀伊丽莎白,救出玛丽并继承王位。
这套密码系统将23个字母和36个词语以符号代替,因为这套融合密码即替代了字符又替代了词语,又被称为“术语密码系统”。
玛丽女王的暗号,图源《ZEЯRO|零-世界符号大全》松田行正
不过这套试图打破单字母替换密码局限的复杂密码还是被一位密码高手破译了,他是被伊丽莎白一世提拔的密码解读官员托马斯·菲利普斯,他能用频率分析5个国家的语言,于是轻松地解开了暗杀伊丽莎白的阴谋信,至此“巴宾顿阴谋”暴露,参与阴谋的人全部被处以残酷的刑罚。
既然多字母复杂密码也可以通过频率分析破解,那么只要不断变化每个字母对应的符号,打乱传统的字母频率分布规律,密码不就可以永远不被破解了吗?二战时期德国纳粹使用的恩尼格码enigma密码机就是按照这样的设想被发明出来的。
恩尼格码密码机的核心部件“转子”会在每输入一个字母后就转动一格,于是所有字母对应的密码都会改变一次,一个密码机有几个转子,编码方式就有26ⁿ种。这样,只要收发信息的双方约定好转子的初始位置,就算其他国家的密码专家知道恩尼格码密码机的构造,也无法破译密码,正如一条密码学的规律所说:“加密系统的保密性只应建立在对密钥的保密上,不应该取决于加密算法的保密。”
像只箱子一样的恩尼格码密码机和它的核心部件“转子”
机械加密设备应该由具有科学和数学头脑的人来破解,最终三位杰出的波兰密码学家马里安·雷耶夫斯基、杰尔兹·罗佐基和亨里克·佐加尔斯和其他许多兢兢业业的密码学家还是把看起来坚不可摧的恩尼格码密码机给破译了。
由于破译过程过于复杂,此处不再解释。(其实是我看不明白)
当然,如果只是日常生活中为了好玩而使用密码的话不必深入密码学到如此复杂的程度,简洁的摩尔斯码足够用了。
传说夏目漱石还是英语老师的时候,曾问学生“I love you”该如何翻译。有学生翻译为“爱しています”(“我爱你”),夏目漱石说,日本人是不会把“我爱你”挂在嘴边的。日本人会说“月が綺麗ですね”(月色真美)。其实还有比“月色真美”更含蓄的说法,那就是“.. .-.. --- ...- . -.-- --- ..-”
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接下来为你准备了几句摩尔斯码编译的话,破译出来后你将得到几句话。
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莫尔斯码表 可以对照着破译哦
你还有哪些有趣的“暗号”呢?
你还知道什么有意思的密码知识吗?
你还记得哪些影视剧作品中也有出现密码相关情节吗?
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撰 稿 | 唐蓉婷
编 辑|张 堃
责 编 | 胡庭瑜