穀碌
如果說之前采用矩陣數學原理的日本紅密體係,破譯難度是10,那麼,基於公鑰加密算法的密碼體係破譯難度,將是1000!
作為密碼破譯專家的華羅庚,已經在一瞬間就想出了好幾種數學原理的加密算法,而且,為了確保密碼強度,除了采用公鑰加密之外,還能使用傳統加密算法與公鑰加密結合起來共同應用的加密方式。
先用一套密碼體係,對重要信息進行加密,再使用公鑰加密算法加密。
這怎麼破譯?
破譯難度之高,簡直令人發指。
從理論上講,通過已知加密密鑰,推導出解密密鑰,在計算上根本無法實現,換句話而言,這是一種全新的完美加密機製。
號稱不可能被破解的恩尼格碼機在這套加密機製麵前,也顯得那麼脆弱不堪。
機製的完美加密!
這一刻,華羅庚簡直頭皮發麻,已然理解整個公鑰加密算法概念的他,雙眼望向餘華,充滿驚訝與讚賞。
士彆三日,當刮目相待,許久未見的餘華,不僅給他帶來了七科滿分的成績,還給他帶來了一個大驚喜。
“關於公鑰和私鑰采用哪種數學原理,你想好沒有?”華羅庚深呼吸一口氣,恢複冷靜,以學者的口吻向餘華詢問道。
公鑰和私鑰采用的數學原理,這是核心關鍵,既要滿足公開的加密密鑰,又要滿足自我掌握的解密私鑰。
“還沒有,學生知識儲備還不夠,大素數的分解怎麼樣?”餘華搖頭,如實回答道,對於非對稱加密算法體係,他隻了解基本原理和RSA算法原理,其他東西少得可憐。
莫得辦法,知乎大佬們經常去美國,B站兄弟到處打卡留戀,貼吧老哥一天到晚折騰狗頭怎麼聞經驗,純數和密碼學領域等生僻冷門知識,講解的著實不多。
而應用於公鑰加密算法的數學原理,除了一個RSA算法,就沒彆的了。
“大素數的分解作為底層算法是可行的,安全性高,基本不會被破解,但存在相應的缺陷,那是計算量非常大,導致加密和解密操作時間極大程度增加,以大素數分解的密鑰長度增加一倍,公鑰加密時間大致要增加四倍,私鑰解密為八倍—十倍左右,時效性無法滿足需求。”
華羅庚聽到餘華給出的思路,陷入思索,仔細權衡一番,搖了搖頭:“從理論上講,大素數分解特彆適合這套公鑰加密機製,但從實際出發,兩者並不匹配,除非有一種類似恩尼格碼機的特殊機器,協助人力計算,或者進行自我運算,生成公私鑰和私鑰解密,要不然,很難得到有效應用。”
時效性。
這是大素數分解的數學原理,存在的嚴重問題。
從數學機製上講,大素數的分解與非對稱加密算法體係完美契合,兩個素數越大,安全性越高。
問題在於,素數越大,計算難度也在隨之提升。
假設兩個大素數分彆為100009921,10009933,這兩個大素數的因式分解難度有多大?
天文數字般的大素數意味著超高的計算難度,人力計算的時效性,完全無法滿足‘高效’的通信需求。
最簡單的道理,假設第二十九軍麵臨日軍進攻,壓力過大,想要撤退,要求一天之內撤入城內,利用基於大素數分解為底層數學原理的非對稱加密體係,向國民政府發出請求,從請求被國民政府接收,再到對方做出決定,用公鑰對信息加密,反饋給第二十九軍。
由於計算難度過高,第二十九軍的私鑰解密環節,其時間可能耗費兩天。
請求一天之內撤入城市,解密時間長達兩天,這怎麼搞?
對高度注重通信效率的軍事領域而言,大素數分解算法,完全無法接受。
還有,如果要動用非對稱加密算法體係的話,對通信部門人員的素質要求更高,尤其是數學水平,素數判彆和大數分解,絕不是普通人能夠做到的,最低要求都得是大學畢業的算學生水準。
而全國又有多少大學畢業的算學生?
想要運用大素數分解,人力很能辦到,必須運用機器的力量,一種類似恩尼格瑪機的特殊機器,輔助人力計算。
或者,設計一種能夠自我運算的機器,把這種大量的重複性計算工作,交給這種自我運算機器。
“時效性……”餘華若有所思,猛地醒悟過來,他犯了一個經典的錯誤——東施效顰。
根據數論,尋找兩個大素數較為簡單,而將它們的乘積進行因式分解則極其困難,後世的RSA加密算法正是基於這點,將兩個大素數的乘積公開,作為公鑰加密算法。
而後世RSA加密算法運用大素數分解的基礎,則是因為計算機的高速發展,有著每秒數百萬次乃至數千萬次運算速度的計算機,才滿足RSA加密算法的需求。
很顯然,自己給出的大素數分解,並不適合當前時代的情況。
整個民國,除了他之外,根本無法在極短時間內對大素數進行因式分解,如果是一些超大素數,諸如一億單位,甚至十億單位,整個計算過程都會特彆困難。
不愧是師父,厲害。
儘管自己的想法被否決,餘華並未生氣,反而極其佩服,沉吟一番:“學生水平有限,除了大素數的分解之外,暫時還沒想到其他好的辦法。”
想要運用非對稱加密體係,必須找到一套符合當前時代特征的數學原理,作為核心基礎,這是關鍵。
“這點不急,慢慢來,諸如微積分、黎曼函數和離散對數等等,都能作為這套體係的核心基礎,不過,師父想問你一個問題,你想過非對稱加密體係公布後的影響沒有?”華羅庚輕輕搖頭,回答道。
微積分的基礎特點是互逆運算,符合非對稱加密體係的需求,黎曼函數,離散對數等等,亦是如此。
尋找數學原理不是問題,問題在於,非對稱加密體係公布之後的影響。
餘華聽聞,回答道:“密碼學會出現突破性的進展,學生將會獲得學術名譽,各國密碼體係會迅速更新到非對稱密碼時代,從而極大程度提升通信安全和防破譯難度。”
密碼學的突破會迅速反映到現實生活,因為,人們對於信息安全的追求,有著近乎變態般的癡迷。
沒人想自己傳遞的信息被破譯。
可以預見,隨著非對稱加密體係這一成果的公布,世界各國密碼體係會立即從對稱密碼時代,進入到非對稱密碼時代。
在這個過程之中,作為創立者的餘華,將會得到極大的名譽。
“你有沒有想過日本人進入非對稱加密時代後的情況?”華羅庚嚴肅問道。