作者序

數(shù)千年來，不管是君王或?qū)④姡夹枰惶缀苡行实耐ㄓ嵞Ｊ絹碇卫韲摇⒅笓]軍隊。他們當(dāng)然也深知萬一信息落入不當(dāng)人士手里，讓敵國窺知機(jī)密，或讓反對勢力獲取關(guān)鍵信息時，所會產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。密碼術(shù)——一種偽裝信息，唯有指定的收信人才能讀出原意的技術(shù)——就是應(yīng)對敵人攔截機(jī)密的威脅而發(fā)展出來的。

為了保密，每個國家都設(shè)立了密碼部門，發(fā)明及使用最好的密碼來確保通訊安全。相對地，敵方的解碼專家則努力破解密碼以偷取機(jī)密。這些譯碼專家可說是語言學(xué)的煉金術(shù)士；就像煉金術(shù)士想將石頭煉成黃金，他們則嘗試從無意義的符號堆里揣度出合理的文字。密碼術(shù)的歷史其實(shí)就是幾世紀(jì)以來編碼者與譯碼者之間的戰(zhàn)爭史，他們的戰(zhàn)爭是一場影響歷史走向甚巨的知識武器競賽。

《碼書》這本書有兩個主旨。首先，我想?yún)R整出密碼的演化史。演化？是的，我認(rèn)為這個詞語非常妥切，因為密碼的發(fā)展過程猶如物種演化的生存競爭。每種密碼都會持續(xù)遭受譯碼者的攻擊。他們一旦研發(fā)出可以突破其要害的新武器；這類密碼就再也派不上用途。它要不是就此絕種，要不就是演化成更強(qiáng)的新密碼。同樣地，這種新密碼會繼續(xù)繁衍，直到解碼者也辨識出它的弱點(diǎn)，如此不斷循環(huán)下去。這和對付傳染病細(xì)菌的情況很相似。這些細(xì)菌生長、繁衍、存活，直到醫(yī)生找出能夠針對它們的弱點(diǎn)進(jìn)而予以殲滅的抗生素。細(xì)菌被迫演化，必須勝過抗生素。成功的話，就可再度繁衍，重新建立生存據(jù)點(diǎn)，如果停止演化，就難以逃脫更新型抗生素的趕盡殺絕。

編碼者與譯碼者的持久戰(zhàn)事激發(fā)了一連串與時俱進(jìn)的科學(xué)突破。編碼者不斷努力建造更強(qiáng)的密碼系統(tǒng)來防衛(wèi)通訊，譯碼者則不斷發(fā)明更有威力的方法來破解密碼。在這場攻防拉鋸戰(zhàn)中，雙方都廣泛援引了各學(xué)科的知識與技術(shù)——從數(shù)學(xué)到語言學(xué)，從信息理論到量子論，無一不被征召投入戰(zhàn)場。相對地，編碼者與譯碼者也豐富了這些學(xué)科的內(nèi)容，他們的工作加速了科技的發(fā)展，尤其是現(xiàn)代計算機(jī)的研發(fā)。

歷史的標(biāo)點(diǎn)符號是密碼打上去的。它們決定了戰(zhàn)爭勝敗，也結(jié)束了一些國君的性命。這事實(shí)讓我得以引述幾則政治陰謀以及攸關(guān)生死的故事來說明密碼演化過程的幾個關(guān)鍵性轉(zhuǎn)折點(diǎn)。密碼的歷史數(shù)據(jù)異常豐富，我不得不舍棄很多引人入勝的故事。這也意味著我的闡述并非定論。若想更進(jìn)一步了解你最感興趣的故事或最喜歡的密碼專家，不妨參考書末所附的相關(guān)書目，它們必定會頗有幫助。

討論過密碼的演化以及對歷史的影響后，本書的第二主旨是以實(shí)例說明這個主題如何在今日變得比以往更有切身關(guān)系。在信息成為價值日增的必需品、通訊革命改變社會的此時，將信息編成密碼的程序，亦即所謂的“加密”（encryption），在日常生活中也會扮演更重要的角色。今日，我們的電話交談往返于衛(wèi)星之間，我們的電子郵件得通過多臺計算機(jī)或者服務(wù)器；這兩種通訊形式都很容易被攔截，我們的隱私因而也更容易受到侵犯。同樣地，愈來愈多的商業(yè)交易是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行，設(shè)立一些安全措施來保護(hù)公司與客戶是有必要的。加密是保護(hù)我們的隱私與確保電子商務(wù)能夠順利成長的唯一方法。秘密通訊的技術(shù)，亦即密碼術(shù)（cryptography），可以提供我們防衛(wèi)信息時代的鎖鑰。

然而，社會大眾日益踴躍使用密碼技術(shù)的趨勢，卻跟犯罪防治與國家安全的需求相沖突。數(shù)十年來，警察與情報機(jī)關(guān)常進(jìn)行竊聽以收集恐怖分子與犯罪集團(tuán)的不法證據(jù)。近來超強(qiáng)密碼的發(fā)展，卻可能使竊聽技術(shù)失效。在邁入21世紀(jì)之際，民權(quán)運(yùn)動者要求允許廣泛使用密碼技術(shù)，以保護(hù)個人隱私。企業(yè)人士也跟他們站在同一陣線，因為他們需要強(qiáng)大的加密技術(shù)來確保電子商務(wù)的交易安全。而同時，執(zhí)法單位則游說政府限制加密技術(shù)的使用。問題在于，我們將何者看得更重要？我們的隱私，抑或強(qiáng)而有力的治安單位？這其中是否另有折中辦法？

加密技術(shù)不僅對民間活動有很大的影響，在軍事方面也一直是非常重要的課題。有人說，首度使用芥子氣與氯氣的第一次世界大戰(zhàn)，可稱之為化學(xué)家的戰(zhàn)爭，以原子彈結(jié)束的第二次世界大戰(zhàn)，可稱為物理學(xué)家的戰(zhàn)爭。依此類推，有人相信第三次世界大戰(zhàn)將是數(shù)學(xué)家的戰(zhàn)爭，因為數(shù)學(xué)家將掌控下一場大戰(zhàn)的重要武器——信息。數(shù)學(xué)家早已投入研發(fā)密碼系統(tǒng)保護(hù)軍方信息的工作。而在密碼戰(zhàn)中負(fù)責(zé)破解這些密碼的，當(dāng)然也是數(shù)學(xué)家。

在敘述密碼的演化以及它們對歷史的影響時，我有一段稍微偏離了主題。我在第5章講述一些古文字的解譯過程，包括線形文字B以及古埃及象形文字。嚴(yán)格說來，密碼學(xué)的用途在于刻意設(shè)計來欺瞞敵人耳目的通訊內(nèi)容，而這些古文字并沒有這種用意，不過是我們已失去了解讀它們的能力罷了。然而，了解古文字意義所需要的技巧跟破解密碼的技術(shù)非常相似。我讀到約翰·查德威克（John Chadwick）在《線形文字B的破譯》（The Deciperment of Linear B）中詳述線形文字B這種古地中海文字的破譯過程時，我對那些學(xué)者驚人的成就贊嘆不已：他們偉大的破譯能力讓我們得以閱讀祖先的文字，了解他們的文明、信仰與日常生活。

關(guān)于本書書名，我得向純正主義者說聲抱歉?！洞a書》（The Code Book）當(dāng)然不單討論代碼（code）。代碼這個字本來是指秘密通訊的方法之一；這種方法已經(jīng)越來越少人用了。所謂代碼，就是用一個字，或數(shù)字、符號，來取代某個字或詞組。例如，情報人員都有個代號（codename），也就是用來代替真實(shí)姓名以隱藏身份的名稱。又例如，要傳達(dá)“拂曉攻擊”這個命令給戰(zhàn)場指揮官時，可以用“朱庇特”（Jupiter）這個代碼（codeword）來代替?？偛亢椭笓]官事先商議好代碼，所以真正的收訊人很清楚“朱庇特”的意義，而攔截到這個信息的敵人則一頭霧水。相對于代碼，還有一種作用面較基層的方法名為密碼（cipher）——更替一個個字母，而不是一次整個詞。例如，某個詞組的所有字母——以它在字母集里的鄰居代替，亦即B代替A, C代替B，以此類推。如此，“拂曉攻擊”的英文Attack at dawn就變成Buubdl bu ebxo了。密碼是加密技術(shù)不可或缺的一分子，所以本書實(shí)應(yīng)命名為《代碼與密碼》（The Code and Cipher Book）。但為求簡潔，我舍棄了較準(zhǔn)確的名稱。行文時若有必要，我會解釋一些密碼學(xué)術(shù)語的定義。在本書，我通常遵循正確的定義來使用術(shù)語，有時候為了讓一般讀者易于了解，我會在敘述時犧牲一點(diǎn)正確性，采用日常通行的詞匯。例如，講到破解密碼（cipher）的人時，我常稱之為“代碼破解者”（codebreaker）而不是較準(zhǔn)確的“密碼破解者”（cipherbreaker）。然而只有這個詞在前后文的意思非常明顯時，我才會這么做。書末附有詞匯解釋供讀者參考。話說回來，大部分的密碼術(shù)語都相當(dāng)明了易懂。例如，“明文”（plaintext）就是加密前的信息，而“密碼文”（ciphertext）即是加密后的信息。

結(jié)束這篇序文之前，我必須提一下每位討論密碼技術(shù)的作者都會碰到的問題：大體而言，這門研究保密的科學(xué)本身就是被保密的科學(xué)。本書介紹了一些在密碼學(xué)界有卓越貢獻(xiàn)的人士，其中有很多在有生之年一直默默無聞，因為他們的發(fā)明在當(dāng)時仍具外交或軍事價值，因此無法公開贊揚(yáng)他們的貢獻(xiàn)。在為本書作研究時，英國政府通訊總部（Government Communications Headquarters，簡稱GCHQ）的專家在訪問過程中，透露了20世紀(jì)70年代所做的一些非凡研究的細(xì)節(jié)。這些研究是因最近剛剛解密，才得見天日。也正因為它們不再是機(jī)密，三位世界級的密碼專家才得以享受他們應(yīng)得的名譽(yù)。這件事提醒了我們，還有更多這類任何科學(xué)作家都不知曉的研究正在默默進(jìn)行中。英國政府通訊總部和美國國家安全局（National Security Agency；簡稱NSA）等機(jī)構(gòu)，仍在持續(xù)進(jìn)行機(jī)密的密碼技術(shù)研究。他們有何突破？機(jī)密。成就應(yīng)歸功于誰？無名氏。

盡管受限于政府的保密措施以及相關(guān)研究的機(jī)密性，我仍嘗試于本書最后一章推測密碼技術(shù)的未來。這一章企圖分析密碼學(xué)的發(fā)展途徑，看看我們能不能預(yù)測編碼者和譯碼者之間這場演化競爭的最終贏家是誰。究竟是編碼者設(shè)計出一套真正破不了的密碼，實(shí)現(xiàn)絕對保密的夢想？還是譯碼者造出一臺可以破解任何訊息的機(jī)器？別忘了，有一些最偉大的頭腦正在秘密實(shí)驗室里工作，而且享有巨額的研究基金。因此，我在最后一章所作的陳述，可能不盡正確。例如，我說量子計算機(jī)——有望破解時下所有密碼的機(jī)器——尚在起步階段，可是，也許有人已經(jīng)造出一臺了。只是唯一能夠指出我錯誤的人，正是那些不能揭露這些秘密的人。