英語(yǔ)字母里藏著加密秘密？密碼學(xué)小知識(shí)讓你大開(kāi)眼界

一、從電影走進(jìn)密碼學(xué)

你有沒(méi)有看過(guò)《達(dá)芬奇密碼》？電影里那些神神秘秘的密碼、符號(hào)，看得人心跳加速�，F(xiàn)實(shí)中，密碼學(xué)可不僅僅是電影里的情節(jié)，它就藏在我們每天使用的語(yǔ)言里。今天，我就給你揭秘兩個(gè)跟英語(yǔ)有關(guān)的密碼學(xué)小知識(shí)，保證讓你大漲姿勢(shì)。

二、字母概率：破解密碼的第一把鑰匙

在19世紀(jì)以前，歐洲流行一種超級(jí)簡(jiǎn)單的加密方法——字母移位。啥意思呢？比如你想寫(xiě)“cat”，就把每個(gè)字母往后挪一位，變成“dbu”；挪兩位呢，就變成“ecv”。聽(tīng)起來(lái)是不是像小孩過(guò)家家？但這種方法當(dāng)時(shí)確實(shí)廣為使用。

不過(guò)，這種加密有個(gè)致命的弱點(diǎn)：只要你懂點(diǎn)英語(yǔ)字母的概率，就能輕松破譯。啥是字母概率呢？你找一篇英文文章仔細(xì)看看，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，字母e出現(xiàn)的次數(shù)最多，差不多每個(gè)單詞里都有它；而字母q就金貴多了，只有少數(shù)單詞才用得到。下面是英語(yǔ)字母的概率表，按概率從高到低排列：

e(57) a(43) r(39) i(38) o(37) t(35) n(34) s(29) l(28) c(23) u(19) d(17) p(16) m(15) h(15) g(13) b(11) f(9) y(9) w(7) k(6) v(5) x(1) z(1) j(1) q(1)

有了這個(gè)表，破譯就簡(jiǎn)單了。你拿到一段加密的電文，數(shù)一數(shù)哪個(gè)字母出現(xiàn)次數(shù)最多。比如h出現(xiàn)最多，那很可能h就是e，因?yàn)閑的概率最高。接著推算，h比e多了3位（e-f-g-h），所以原文每個(gè)字母都往后挪了3位。你只需要把每個(gè)字母往前挪3位，就能看到明文了。

比如h往前三位是e，s往前三位是p，以此類推，一篇文章就破解了。是不是很神奇？

三、單詞概率：解密更復(fù)雜的密碼

如果說(shuō)字母移位是小朋友的把戲，那單詞替代就更高級(jí)一點(diǎn)。19世紀(jì)以前，歐洲還有人用胡編亂造的單詞來(lái)代替真正的英語(yǔ)單詞，比如用“tnqkv”代替“the”，用“hxdsj”代替“and”。這種方法看起來(lái)更亂，但也不是無(wú)懈可擊。

關(guān)鍵就在英語(yǔ)單詞的概率。你知道嗎？在一般英語(yǔ)文章里，有些單詞出現(xiàn)頻率超高，比如“the”、“of”、“and”、“a”、“to”等等。下面是常用英語(yǔ)單詞的概率表，按概率從高到低排列：

the - of - and - a - to - in - is - that - it - was - he - for - as - on - with - his - be - at - you - i - are - this - by - from - had - have - they - not - or - one

拿到一段加密電文，你數(shù)一數(shù)哪個(gè)“胡編亂造”的單詞出現(xiàn)次數(shù)最多。假設(shè)“tnqkv”出現(xiàn)最多，那它很可能就是“the”。因?yàn)椤皌he”是英語(yǔ)中使用頻率最高的單詞。找到了“the”，就好比找到了密碼的鑰匙，可以進(jìn)一步破譯其他單詞。

當(dāng)然，只靠單詞概率只能破譯常用詞，想要完整解讀整篇電文，還需要配合其他方法，比如分析句子結(jié)構(gòu)、上下文猜測(cè)等等。

四、古典密碼的局限與現(xiàn)代密碼學(xué)

說(shuō)了這么多，你可能會(huì)問(wèn)：這些方法現(xiàn)在還有人用嗎？答案是：早就淘汰了！因?yàn)檫@些古典密碼太簡(jiǎn)單，稍微有點(diǎn)文化的破解者分分鐘就能搞定。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，密碼學(xué)進(jìn)入了新時(shí)代�，F(xiàn)在的加密技術(shù)復(fù)雜得多，比如RSA算法、AES加密等等，涉及到高等數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)，不是隨便能破解的。

不過(guò)，古典密碼學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)仍然是學(xué)習(xí)高級(jí)密碼學(xué)的門(mén)檻。就像蓋房子要打地基一樣，這些看似簡(jiǎn)單的字母概率和單詞概率，就是密碼學(xué)的地基。理解了這些，你才能明白為什么現(xiàn)代密碼學(xué)要采用那么復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具。

五：密碼學(xué)就在身邊

其實(shí)，密碼學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn)。你每天上網(wǎng)用的加密聊天、支付密碼、指紋解鎖，都離不開(kāi)密碼學(xué)的原理。下次當(dāng)你輸入密碼時(shí)，不妨想想，這背后可能藏著跟字母概率、單詞概率有關(guān)的知識(shí)呢。希望這個(gè)小知識(shí)能引起你對(duì)密碼學(xué)的興趣，說(shuō)不定未來(lái)你也能成為破解密碼的高手！