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“解密”并非专属于军队、特工和科学家，因为我们就生活在各种“密码”编织的世界中，人人都是“解密专家”。“解密”推动着世界发展和人类进步。在当今科技高速发展的社会中，人类与“密码”的关系越来越紧密，“密码”将在未来扮演更重要的角色。本书新奇而全面地展现了从自然界到古文明，从人类起源到数字时代，从工业革命到未来科技所产生的形式各异的密码、符号、文字、图形等，以及它们如何为人类所用，并推动人类生存和发展。全书的122个“密码”主题，将大千世界的“密码文化”融为一体，涵盖语文、数学、物理、计算机科学、地理、军事、金融、生物、艺术、商业等20多个学科和领域。本书是一本兼具权威性、知识性、趣味性和艺术性的科普读物。

序  言
译者序
前  言

第1章  最初的密码
12 解读地貌
14 追踪猎物
16 野外寻踪
18 早期岩画
20 最早的书写系统
22 楔形文字
24 字母和文字
26 数字系统的演变
28 线性文字A和线性文字B
30 斐斯托斯圆盘
32 象形文字的奥秘
34 解密象形文字
36 玛雅文字之谜
38 土著的传统

第2章  教派、象征和秘密社团
42 早期基督教
44 五角星
46 占卜
48 异教、宗派及迷信
50 罗斯林教堂
52 炼金术
54 卡巴里派
56 巫术
58 玫瑰十字会
60 共济会

第3章  保密编码
64 隐藏的艺术
66 只有你能懂
68 词频分析
70 隐藏密码
72 中世纪加密系统
74 巴宾顿阴谋
76 达·芬奇密码？
78 密文与密钥
80 格栅
82 间谍和黑室
84 机械装置
86 眼皮底下的秘密

第4章  远程通信
90 远程警报
92 旗语
94 臂板信号系统和电报
96 莫尔斯码
98 人与人通信

第5章  战争密码
102 经典的战争密码
104 “无法破译”的密码
106 伟大的密码
108 19世纪的革新
110 军用图标
112 战场信号
114 齐默尔曼电报
116 恩格玛密码机：“牢不可破”的系统
118 第二次世界大战时的密码及其破译者
120 破解恩格玛密码机
122 纳瓦霍风语者
124 冷战密码

第6章  黑社会暗号
128 街头俚语
130 从武士到黑帮
132 伦敦腔的押韵俚语
134 暴徒
136 漫游者的暗语
138 警察与密码
140 十二宫杀手之谜
142 十二宫杀手的遗赠
144 涂鸦
146 青春标志
148 数字时代的颠覆

第7章  编码世界 
152 描述时间
154 描述形式
156 力与运动
158 数学：奥妙无穷的学科
160 元素周期表
162 定义世界
164 编码地形
166 航海
168 分类学
170 遗传密码
172 遗传
174 遗传密码的应用

第8章  文明密码
178 建筑标志
180 道教神秘主义
182 南亚的神圣符号
184 佛教语言
186 伊斯兰教的图案
188 北国之谜
190 中世纪的视觉布道
192 彩色玻璃窗
194 文艺复兴时期的绘画艺术
196 理性时代
198 维多利亚时代
200 纺织品、地毯和刺绣

第9章  商业编码
204 商业奥秘
206 品牌和商标
208 制作者标记
210 建筑编码
212 货币与防伪
214 你手中的书

第10章  人类行为代码
218 肢体语言
220 救生信号
222 体育密语
224 礼仪
226 穿着的含义
228 纹章
230 礼服奥秘
232 破译潜意识
234 梦的语言

第11章  视觉符号
238 符号与标志
240 路标
242 跨越交流障碍
244 描述音乐
246 乐谱
248 动物对话
250 外星人

第12章  想象的密码
254 现代魔法与误导
256 圣经密码
258 比尔文件密码
260 神秘与想象
262 幻想密码
264 世界末日密码

第13章  数字时代
268 第一台计算机
270 超级计算机
272 与计算机对话
274 爱丽丝、鲍勃和夏娃
276 未来医学
278 密码将带我们去何处

280 术语表
281 索 引
285 致 谢
286 图片致谢

序言

   提到密码，很多人都会觉得它很神秘。本书是一本介绍密码知识的科普读物，它的目的是要帮助读者踏进密码知识的殿堂。它从介绍西方古代的加密方法开始，讲到两次世界大战中密码所发挥的神奇作用，最后介绍了当前信息化时代的现代密码的飞速发展。书中也讲述了不少与密码有关的故事。

   本书较详细地介绍了古代西方智慧所提出的一些加密方法，这些方法往往并不复杂，例如恺撒密码，据文献记载，它是由罗马的恺撒大帝提出的。英文中有26个字母，它们依次排列为abcdefghijklmnopqrstuvwxyz。将明文中每个字母换成排在它后面第3位的字母，就得到密文。例如，codes的密文为frghv，收到信息的一方只要将密文中每个字母换成往前数3位的字母，就可还原得到明文。只要收方知道发方的加密方法即可。移动位数还可改为1~25中的任意一个数字，但发方与收方必须预先共同约定移动位数，这个位数称为密钥，它不能泄露给他人。如果希望加密方法更加复杂，可以要求不同位置的字母移动位置不是都一样的，这就是维吉尼亚密码。使用它时，需要选择一个密钥，决定每个位置字母的移动方法。维吉尼亚密码直到18世纪才被广泛使用。书中还介绍了几个中世纪被提出的影响较大的密码。现在看来，这些密码都不安全了。

   传说从希腊时代开始，人们就在战争和外交中使用密码，罗马时代出现了上述的恺撒密码，可见战争对推动密码发展起了很大作用。

   在第一次世界大战处于白热化的1917年，德国打算利用他们的潜艇对英法联军发起攻击。为了防止美国的介入，德国外交部部长给墨西哥总理发了一封加密电报，希望墨西哥向美国发动收复失地的战争，以牵制美国的军力，防止美国对德宣战。但这封加密电报被英国破译并告诉了美国，使得原先置身事外的美国提前对德宣战。

   英国在第一次世界大战中破译了德国的密码。德国得知这一消息后，研制出更安全的恩格玛密码机，并应用于第二次世界大战。只要掌握了当天的密钥，用密码机输入明文就可输出密文，输入密文就可输出明文，非常便于使用。德军每天用它发送大量战场信息。英国和美国开足马力，研究其破译方法。最后，恩格玛密码被波兰的几位数学家成功破译。当时，年轻的数学家阿兰﹒图灵在英国的密码分析中心从事破译恩格玛密码的工作，他在波兰数学家的基础上取得了新进展，最终促成第一台编程计算机的诞生。

   如今，密码的应用早已不再限于军事和外交，而是扩展到金融和商业等领域。在传统的密码系统中，收方和发方都使用同一密钥加密或解密，如上文提到的恺撒密码和维吉尼亚密码；但在计算机网络通信广泛应用的环境中，要使发方和收方都预先约定所使用的密钥是很麻烦的。所以在20世纪70年代，提出了一种新型密码——公钥密码。在此类系统中，每个用户都有两个密钥——一个公钥和一个私钥，免除了预先约定密钥的烦恼。在公钥密码的研究中，应用了更多的数学方法。计算机的广泛应用，为密码的使用提供了强有力的工具。现在的密码算法都在计算机上通过编程软件实现，或者在芯片上通过电路硬件实现。

   本书除了介绍密码知识之外，还介绍了生活中经常遇到的许多编码系统，如各种符号标志、乐谱、体育裁判的各种手势，等等，它们虽然不是严格意义上的密码，但也有传递信息的功能。本书图文并茂、深入浅出，编排风格灵活生动，能激发人们阅读的兴趣，是一本很好的密码知识科普读物，对于不同知识层面的读者，都值得一读。最后，还要感谢刘建伟和王琼等人为本书的翻译所付出的辛勤劳动。

   裴定一
   



前言

   我们都是熟练的“解读专家”。我们生活在一个由海量“代码”支撑的全球文化环境中，这个环境决定着我们的行为，它在向我们提供信息的同时，也将关于我们的信息传播出去。

   早在咿呀学语之前，孩童们就已经开始解读自己周围的环境了，他们本能地观察和理解他人的表情和手势，从一开始就对声音十分敏感。要知道，语言理解是极其复杂的解码过程，除了要掌握大量语音外，还需要精通组合这些语音的规则，以及了解其他能传递额外信息的各种因素，如手势、声调和面部表情等。终其一生，人人都在下意识地不断解码，对周遭环境进行评价和估算。我们甚至可以听出弦外之音，因为语言除了用来表达，还能用于隐藏，例如在没有说出口的话里，其实也可以包含着信息。

   “code”（本书译为“密码”、“编码”或“代码”等）一词，既表示一个有规则或法则的系统，也表示通信中所隐蔽的信息——这种语义上的多义性其实并不少见。英文中“dress code（着装规范）”和“code of behavior（行为准则）”中的“code”是指一系列规则，但若要让这些规则生效，还必须经由观察者来解读。“加密”对每个人都很重要，从“行为辨识”出现至今，“加密”可能都同等重要。一个人的穿着打扮和举手投足，都能够传递明确的信息。在现实社会中，这些信息可以十分复杂，暗含着包括年龄、性别、宗教、出身、地位等很多信息，甚至能够全面描绘某人的特征。

   我们还必须解读周围的物理环境。早期人类曾通过解读所处的外部世界来辨识食物、发现危险，而人类正是依赖于这种能力才生存下来。这些能力涉及识别符号、解读地形和天气、提高跟踪技能、根据天体的运动来判断时间，以及了解季节更替的规律，等等。在现代城市中，人们也许已经忽略了上述技能，但如果想要生存下去，仍然需要具备足够的“信息解密”能力来正确地解读诸如广告栏、紧急出口和公路路标等。

   “隐藏”似乎同样是人类常用的一种手段，许多组织都以特有的暗语和手势作为标志，或者用它来对外人隐藏消息。孩子们经常使用暗语来隐藏不想让大人们知道的事情，而成人也会巧妙而婉转地回避孩子们的好奇追问。在历史长河中，无论是盗窃团伙，还是统治精英，都曾用暗号或冷僻语种来向大众隐藏其真实想法。在某些社会群体中，即使语种相同，男女也会采用不同的表达形式。

   作为语音的图形化表现，各种文字的发明能将之前许多转瞬即逝的东西持久地记录下来。文字本身就是某种编码，而针对一些古老失传的文字（如埃及象形文字或线性文字B）的“解密”，则只有在引入密码分析技术后才变得可行。作为一种精心隐藏信息的系统，“密码”也许与文字一样悠久。当然，文字为密码的出现提供了条件。

   与现代国家一样，早期的原始部落也经常希望通过文字来隐藏信息（同时还能进行远程通信）。考古发现，远古时代就出现了军用加密技术，比如，令人眼花缭乱的各种“秘文”的使用，就贯穿了整个中世纪。

   “加密系统”将原始消息中的词或短语置换成另一些字符，以此来隐藏原始消息中的秘密。早在16世纪，这种系统性的隐藏手段就开始在欧洲广泛应用。而每一种新的加密方式都会引出新的解密技术，这种“魔高一尺，道高一丈”的较量，曾在第二次世界大战中破解德国的恩格玛密码的传奇故事中达到了顶峰。通信技术的变革给密码编码者带来了新机遇，同时也为密码破译者提出了全新挑战。

   今天，随着计算机通信系统的发展，密码已经从军用领域走进我们的日常生活。我们拨通的每个电话、发出的每封邮件都可以被自动“加密”，而实现这种奇迹的是相应的各种加密系统、设备和算法。同样，所有密文都可能被截获并破解。正如比尔·盖茨描述的那样，当今时代，最有价值的商品是“密码”以及由其分析获得的“内在”信息。为保护这些信息，加密系统必须不断升级，但正如每种编码都有相应的解码方案一样，任何一个加密系统最终都会被破译。这已经不仅仅是专家们需要考虑的问题了！在电子时代，最炙手可热的问题之一是如何保护人们的隐私，同时还要保护社会免于隐私滥用。

   书中涵盖了几乎所有类型的“密码”的使用方式，这些“密码”都曾被用来传递各种信息。本书将“密码”类型按照彼此的相关性划分成不同的组，然后具体呈现属于特定类型的各种具体的“密码”。尽管各个主题部分（即每两页一小节的内容）大体按照时间顺序排列，但不同部分间的相互参照可以更好地揭示出清晰的密码世界。我们的周围是一张用密语编织成的网，而了解这张网，对我们的生存和成功都具有前所未有的重要性，所以，这是一本可以改变你人生的书！

   保罗·伦德（Paul Lunde）




写给《密码的奥秘》读者的话


上帝，您可真逗！

   我读过《圣经》，也看过圣经连环画，但是，直到读完此书，我才知道，原来还有一本连环画版的“密码圣经”！

   《圣经》说，上帝花6天时间创造了世界，然后，就休假去了！可是，哪知上帝在休假前，还悄悄干了件私活：创造了一种名叫“密码”的东西。这点“私活”可把第6天才创造出来的人类给“害惨了”！有此书为证，因为，从中可知：整个人类史，其实就是不断探索各种“密码”的历史。当然，幸好人类探索密码有功，所以，才成了地球上的统治生物。

   早在数十万年前，人类刚被创造出来，还顾不上穿衣服时，就急急忙忙赤身裸体地开始寻找上帝密码。最初，他们以为密码隐藏在猎（食）物和山洞中，于是，便开始拼命解读地貌、狩猎、迁徙。结果，虽然没找到上帝密码，却基本解决了温饱并萌芽了以楔形文字、玛雅文字等为代表的远古文明。当然，人类也被不同的语种隔绝成独立的群体。

   穿上衣服后，人类便开始模仿上帝，试图为自己的宗教、社团等创造魔力“密码”。于是，基督教有了徽标、五角星等神秘符号，占卜有了咒语，炼金有了秘方，巫术有了神符，各种神学得以风行，各种教派、帮会和思想开始碰撞。谁都认定自己的“密码”才是真正的上帝密码，这便激化了重重矛盾和冲突，同时，也大大促进了人类哲学、科学和工业的飞速发展。

   人类好纠结，既想窥探别人的密码，又想确保自身密码的绝对安全。虽然明知不可为，但仍努力为之。于是，隐写术出现了，置换和替换算法诞生了，词频分析法发明了，达?芬奇密码问世了，格栅密码产生了，机械密码设计成功了，破译密码的黑室和间谍启用了……上帝呀，这些密码已经跨越和平之“墙”了！

   在远程通信和战争中，密码扮演了不可替代的核心作用！烽火狼烟，传递着前线战况；早在汉朝，旗语就用于排兵布阵；莫尔斯电报更实现了人际远程实时通信；从古典的斯巴达密码棒、恺撒密码和“一次一密”码，到第一次世界大战的齐默尔曼电报和第二次世界大战的恩格玛密码机及其破译，谁能否定人类战争的胜负，其实在很大程度上取决于双方的密码破译之战呢？！攻守怪招可谓层出不穷，甚至在1942年，美军雇佣了一批土著人，用其俚语作为密码。虽仍然不是上帝密码，但是，在战场上，这些密码却胜似上帝密码。

   其实，和平时期的黑社会也没闲着。黑帮有暗号，小偷有黑话，暴徒有手势，土匪有约定，杀手有匿名密信，甚至流浪汉也有自己的行话。警察们更是充分利用每个人的天生密码（指纹、笔迹、体征等），轻松地实现“捉放曹”。街头古怪的涂鸦是传递密码的阵地；嬉皮士们用奇装异服当“密码”，来标榜自己的特立独行；数字时代更将密码对决推上了巅峰。上帝呀，您的密码究竟是什么？再不公布谜底，恐怕这个世界真要乱了！

   为发掘上帝密码，人类还做了许多各个击破的工作：千方百计地描述时间，发明几何学来描述空间，用力学来描述运动，用数学来描述大自然的基本原理，用元素周期表来描述物质分类，用图表来描述地理景观，用罗盘描述航海，用分类学来描述动植物，用DNA来描述遗传特征，甚至用基因图谱来打开生物奥秘之门。上帝呀，您的密码隐藏在人类的上述探索之中吗？

   如果寻找隐性密码太难的话，干脆设计显性密码吧。于是，圆柱过梁式罗马建筑的简洁和哥特式建筑的骨感，把建筑“密码”暴露无遗；阴阳太极图和易卦“密码”，把道教的神秘主义推向极致；南亚的神圣符号、佛教语言和伊斯兰教的图案、北欧的神秘符文、中世纪的视觉布道、欧洲教堂的彩色玻璃窗、文艺复兴时期的绘画、维多利亚时代的珠宝雕饰、各种刺绣图案等，无不是令人心旷神怡的“密码”，也是人类文明之“密码”。

   商业时代，也是“密码”横飞的时代。电报码、条形码耳熟能详，品牌与商标铺天盖地，印记和产权标记随处可见，设计方案与速记口诀必不可少，钱币和信用卡上的防伪码至关重要，甚至你正阅读的本书上也印有诸如批号、序列号等标志。这些“密码”虽然简单，也并非上帝密码，但它们却是维护人类文明秩序的法宝。

   “密码”的存在和使用，充斥于人类各种（有意识或无意识）行为之中。诸如托下巴、颤抖等潜意识动作很容易泄密；SOS等救生约定在全世界通行；足球裁判的丰富手势让信息传递畅通无阻；各种行为礼仪让聚会更和谐；服饰、徽章和规则都含义丰富；心理暗示甚至梦境解读都具有“密码”意义。上帝，您的密码真的很奇妙！让人类弃之不得，求之不成。

   其实人体本身就是一部“密码”接收机，象形文字的含义几乎一目了然，奥运项目的图标简洁易懂，高速路标形象生动，哑语准确丰富，盲文方便神奇，乐谱高效实用。甚至动物之间，也有自己的“密码”收发体系，声音、颜色、动作、气味等都是其“密码”要素。也许我们还能够用密码与外星人轻松通信呢。上帝呀，您若再不公布密码，可能就会被淘汰了哟！

   进入数字时代后，“密码”已经成为时代的宠儿。人们不惜花巨资打造各种超级计算机来完成密码的编码与破译；设计公钥和私钥来实现密码的应用。

   其实，“密码”家族中还有一类叫“想象密码”呢！魔术师用它来蒙你；小说家用它来吓你；导演用它来逗你；你的爱人用它……算了，不说了！

   喂，上帝，您还在吗，休假结束了吗？请赶紧公布你的私活密码吧，否则，任由人类如此折腾下去，总有一天，DNA再造、数字战争、飞行公路、超级系统、植入设备等“密码”技术，会把人类带入天堂，到时看您咋办，哼！

杨义先
中国密码学会副理事长

获“2020年信息通信科普教育精品” 2020
2017年全国优秀科普作品 2017
第四届“中国科普作家协会优秀科普作品奖”金奖 2016
第十一届文津图书奖推荐图书 2016

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