⑴ 公元前500年的古希臘人曾使用了一種著名的加密方法，叫什麼名字
公元前500年的古希臘人曾使用了一種著名的加密方法,叫什麼名字?
Scytale密碼
歷史上最早的有記錄的密碼術應用大約是在公元前5世紀。那個時候，古希臘的斯巴達人使用一種叫作scytale的棍子來傳遞加密信息。在scytale上，斯巴達人會呈螺旋形地纏繞上一條羊皮紙或皮革。發信人在纏繞的羊皮紙上橫著寫下相關的信息，然後將羊皮紙取下，這樣羊皮紙上就是一些毫無意義的字母順序。如果要將這條消息解碼，收件人只要將羊皮紙再次纏繞在相同直徑的棍棒上，這樣就可以讀出信件的內容了。
有一個故事是這樣的：公元前404年，斯巴達的Lysander遇到了一個從波斯回來的信使，他們一行5人中只有這一個人從這趟艱險的旅程中回來了。這個信使解下他的皮帶，Lysander將皮帶卷在scytale上，讀出了信的內容，知道了波斯將要進攻他的意圖，因而提前做好了准備
在我以前看過的一本書里，還有這樣一個版本（多半是沒有什麼歷史依據的）：在古希臘，有個奴隸要通過一個關隘，斯巴達人檢查了一下，沒有發現什麼問題。就在要放行的時候，有個將軍突然發現奴隸身上的皮帶上刻有字母，於是就把皮帶拿來檢查，發現這些字母是雜亂無章的，也沒有什麼頭緒。當他無意把皮帶捲起來的時候，卻發現了上面的秘密，一下子這些字母就排列得規律起來了。就這樣，這位將軍發現了敵人的陰謀，這個奴隸也被處死了。
其實scytale密碼和柵欄密碼本質上沒有什麼區別。
大家可以用一根細長的長方形紙條和一支六角形的鉛筆來試著寫一下scytale密碼比如，我寫下了一句話，把紙條取下來後，得到了下面這樣的密文：
stte_ _erh_ _ _noe_ _ _dob_ _ _mpr_ _ _osi_ _ _rtd_ _eog
這里用 _ 表示空格，因為鉛筆剛好六條邊，所以知道空格的多少。（通常可以把空格省略了，或者一般也不知道具體有多少空格。不過我們將會發現，除非整個紙條都寫滿了，不然總是會有空格的，這也為我們破譯時分段帶來了方便。）因為這里知道密鑰k=6,所以按6個一行（包括空格）來分段，得到下面的樣子：
stte_ _
erh_ _ _
noe_ _ _dob_ _ _
mpr_ _
osi_ _ _
rrtd_ _
eog
然後從上到下，一列一列的連起來，就得到了明文：sendmoretroopstothebridge
(send more troops to the bridge)
這里纏繞方向有兩個，一個左旋，一個右旋。如果紙條卷的時候，方向反了，比如寫的時候是左旋，讀的時候是右旋，那麼就會是從右到左來讀出這條消息的內容。大家可以試一下。 Xb1r2YD HV:i
另外，如果寫的時候是另一個纏繞方向的話，同樣是上面那句話，把紙條取下來後，就可能會得到下面這樣的密文： `Vyf/l,iA F
eti_ _ _rsr_ _ _opb_ _ _moe_ _ _dohe_ _nrtg_ _etod_ _sy5tkK!~g v
密鑰k=6,所以還是按6個一行（包括空格）來分段，得到下面的樣子
eti_ _ _
rsr_ _ _
opb_ _ _
moe_ _ _ dohe_ _
nrtg_ _
etod_ _
s
這時候怎樣得到明文呢？ 哈哈，反過來，從下到上，一列一列的連起來，就得到了明文：
sendmoretroopstothebridge
給大家個練習
練習2. 下面是我把紙條纏在一根火腿腸上，寫下的一個句子，得到的密文如下：
toitdarwiuyhwghbdwsnt，這里我把空格省略掉了，看大家破譯得出來不？
⑵ 密碼那些事兒｜（五）換個位置，面目全非
移位法和替代法大約5000年前出現，但直到9世紀才被阿拉伯人發明的頻率分析法破解，中間隔了足足有4000年。在另一邊的歐洲，實際上直到16世紀，都還沒掌握這種破解方法。從這里我們也能感受到，阿拉伯文明曾經的輝煌。
移位法很簡單。我舉個例子，比如你的電話號碼13911095871，把每個數字都在數列中往後加1，那麼1變2，2變3，加密後就變成了24022106982。
13911095871叫做明文，24022106982則是它對應的密文。
字母的移位也是同樣的道理，因為字母是遵循著abcdef……xyz的順序排列，一共26個，看起來會比單純的數字移位復雜一些，但本質上仍是一樣的。
比如要對iron man加密，加密規則選擇每個字母都向後移動3位， 「iron man」就變成了「lurq pdq」。
沒有經驗的人乍看一下，完全就是亂碼，實際上它只不過做了基礎加密而已。這就是最基礎的移位法。
大約在公元前700年左右，出現了用一種叫做Scytale的圓木棍來進行保密通信的方式。這種Scytale圓木棍也許是人類最早使用的文字加密解密工具，據說主要是古希臘城邦中的斯巴達人（Sparta）在使用它，所以又被叫做「斯巴達棒」。
相傳雅典和斯巴達之間的伯羅奔尼撒戰爭中，斯巴達軍隊截獲了一條寫滿雜亂無章的希臘字母的腰帶，斯巴達將軍在百思不得其解之際，胡亂將腰帶纏到自己的寶劍上，從而誤打誤撞發現了其中隱藏的軍機。這就是斯巴達密碼棒的由來。
「斯巴達棒」的加密原理就是，把長帶子狀羊皮紙纏繞在圓木棍上，然後在上面寫字；解下羊皮紙後，上面只有雜亂無章的字元，只有再次以同樣的方式纏繞到同樣粗細的棍子上，才能看出所寫的內容。
比如像上圖那樣，在纏好的布帶上寫上「 YOU ARE IN DANGER」，然後再拆下來，布帶上的文字順序就變成了「YIONUDAARNEGER」，完全看不出任何頭緒，這樣就起到了加密的作用。
2100年前，古羅馬的執政官和軍隊統帥愷撒（Julius Caesar，公元前100—前44）發明了一種把所有的字母按字母表順序循環移位的文字加密方法。例如，當規定按字母表順移3位的話，那麼a就寫成d，b寫成e，c寫成f，…，x寫成a，y寫成b，z寫成c。單詞Hello就寫成了Khoor。如果不知道加密方法，誰也不會知道這個詞的意思。解密時，只需把所有的字母逆移3位，就能讀到正確的文本了。
上圖就是根據愷撒加密法的原理而製作的字母循環移位盤。可以根據需要設定加密時移位的位數，以供加密或解密時快速查詢。據說愷撒當年就是使用這種加密方法與手下的將軍們通信的。
從密碼學的角度來看，雖然愷撒加密法的規則很簡單，然而，愷撒加密的思想對於西方古典密碼學的發展有著很大影響。
事實上，直到第二次世界大戰結束，西方所使用的加密方法原理大多與愷撒加密法類似，只是規則越來越復雜而已。
盡管移位法加密在西方得到了很普遍的應用，但在中國的史書上卻很少記載，各位朋友可以想一想是為什麼？
感興趣的朋友們不妨在評論區一起聊一聊。
下一次，我們繼續了解移位法和替代法的故事。
往期文章：
密碼那些事兒｜（四）隱藏的消息
密碼那些事兒｜（三）「風語者」——從未被破解的密碼
密碼那些事兒｜（二）密碼學發展的七個階段
密碼那些事兒｜（一）無所不在的密碼
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⑶ 公元前400，斯巴達人用了最早的加密機械，這種機械叫什麼
公元前405年，雅典和斯巴達之間的伯羅奔尼撒戰爭已進入尾聲。斯巴達軍隊逐漸占據了圖是使雅典和斯巴達在持續的戰爭中兩敗俱傷，以便從中漁利。在這種情況下，斯巴達急需摸清波斯帝國的具體行動計劃，以便採取新的戰略方針。正在這時，斯巴達軍隊捕獲了一名從波斯帝國回雅典送信的雅典信使。斯巴達士兵仔細搜查這名信使，可搜查了好大一陣，除了從他身上搜出一條布滿雜亂無章的希臘字母的普通腰帶外，別無他獲。情報究竟藏在什麼地方呢？斯巴達軍隊統帥萊桑德把注意力集中到了那條腰帶上，情報一定就在那些雜亂的字母之中。他反復琢磨研究這些天書似的文字，把腰帶上的字母用各種方法重新排列組合，怎麼也解不出來。最後，萊桑德失去了信心，他一邊擺弄著那條腰帶，一邊思考著弄到情報的其他途徑。當他無意中把腰帶呈螺旋形纏繞在手中的劍鞘上時，奇跡出現了。原來腰帶上那些雜亂無章的字母，竟組成了一段文字。這便是雅典間諜送回的一份情報，它告訴雅典，波斯軍隊准備在斯巴達軍隊發起最後攻擊時，突然對斯巴達軍隊進行襲擊。斯巴達軍隊根據這份情報馬上改變了作戰計劃，先以迅雷不及掩耳之勢攻擊毫無防備的波斯軍隊，並一舉將它擊潰，解除了後顧之憂。隨後，斯巴達軍隊回師征伐雅典，終於取得了戰爭的最後勝利。