天堂的另一角

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BOINC项目Enigma介绍

近日在Mac下重新上了BOINC,不过目的不再是SETI,而是跟课程相关的一个相当有意思的项目:Enigma。

所谓的Enigma,指的是二战时期德军的一种加密解密技术,即恩尼格玛密码机。详细介绍请参考维基百科(如被封请自行学习穿墙技术):
http://en.wikipedia.org/wiki/Enigma_machine
http://zh.wikipedia.org/wiki/恩尼格玛密码机


(图片来源:维基媒体,看不到请翻墙)

这个密码机实在是加密解密史上的传奇之作,它由德国工程师Arthur Scherbius(亚瑟·谢尔比乌斯)于1918年发明,并于1920年正式投入商业应用。它的强大之处在于,即使你知道它的结构和工作原理,而且能够截获到一些明文和密文,甚至能够得到一台样机(正如波兰早期的工作那样),你仍然无法破解已被加密的信息!其中构思之诡异精巧简直到达了匪夷所思的地步,这绝对是天才的作品!

然而,世界上没有打不开的锁,Enigma最终还是被破解了,而破解的过程也同样堪称解密史上的巅峰之作,其中涌现出许多闪闪发光的天才人物,包括后来计算机架构的奠基人Alan Turing(阿兰·图灵),他是英国破解小组的核心成员。他研制出来的解密机Bombe(图灵炸弹),极大的提高了解密的效率,详细介绍请参考:http://en.wikipedia.org/wiki/Bombe

Enigma被成功破解的事实,在后来被评价为:为盟军在西欧战场的胜利提前了整整两年。然而,事情到这里并没有结束。的确,到了今天,人们已经非常了解Enigma的加密解密原理,也已经可以很轻松通过软件或硬件方式来模拟它,但并不是所有的Enigma密文都已经被破解了。直到21世纪,仍然有3份截获于二战时期的德军电报无法破解。这三份电报均由Enigma M4(即4转子Enigma机)进行加密,于1942年在北大西洋被盟军截获,并由Ralph Erskine(拉尔夫·厄尔斯金)提交给Cryptologia杂志社。于是,2006年,一小群人发起了一个名为“M4”的项目,企图依靠分布式计算的威力,强行破解这三份“解密史上的耻辱”。中文版地址是:http://www.equn.com/m4/m4_project.html

因为仅有密文,M4采取了暴力破解+爬山优化算法。一开始的进展还算顺利,2006年2月,也就是项目正式开始的一个月之后,第一份电报被破解。而不到一个月之后,第二份电报也告破。两份电报的内容均已被核实,M4项目组的成员在档案馆的德军潜艇U263及U264的日志中查到了相应的文本。第一份电报是一份发自U264的遇敌报告,而第二份则是发自U263的动向报告。破解结果可以在他们网站上查到:
http://www.bytereef.org/m4-project-first-break.html
http://www.bytereef.org/m4-project-second-break.html

看起来形势还不错。但事实证明,他们的估计太过于乐观了。2007年,M4加入BOINC项目,命名为Enigma@Home。而直到今天,总计算量已经耗费了超过2233年以上的CPU时间(相对于AMD速龙Athlon 1400处理器),来自大半个世纪前的第3份电报的内容仍然是一个谜。

这是一场传奇般的“没有硝烟的战争”。值得一提的是,其中出现的许多天才人物都在年纪轻轻的时候就已经崭露头角,如Enigma的设计者亚瑟,不到25岁就获得了德国汉诺威技术学院的工程学博士学位;为Enigma破解奠定基础的“波兰三杰”,在成功地大量破译Enigma信息时,年龄最大的也只有30岁左右;英国的Enigma破解专家图灵,于26岁获得英国普林斯顿大学博士学位,同年提出Enigma的解密机“炸弹”的构想。而当他初次提出现代计算机的架构——图灵机时,图灵只有24岁,还只是一名在校大学生。

提到这些,我真正想要说明的是,这些大学生们在那个时代起到的作用之巨大。然而今天,让我们回顾中国遍地的大学和大学生们、教授们、院士们,假如同样的时代来临,他们之中有多少人能够发挥像样的作用呢?战争不只是拼肉盾,发展不只是靠口号,人生也不只是狂赚钱。可惜,在整个社会都越发浮躁的今天,“科学技术是第一生产力”的言犹在耳,奈何国家的教育经费支出仍然没有达到GDP的2%(日本、以色列等国均在30%以上)。

废话说完了,谢谢阅读。想参加“M4”的,请打开你的BOINC,添加项目Enigma@Home:
http://www.enigmaathome.net/


posted on 2009-08-29 08:40 Addone 阅读(1800) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 软件介绍杂感开源项目

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