第四章 剽窃的发明（1/2）

() 方明今天没有找到电报局，心想电报发不成，写封信回家也成，虽然慢了点但比较省钱。于是他回到旅馆后便模仿方鸿渐的笔迹给家里写了封信，信中向家里报了平安，希望家里勿念，并说自己现在只是在旅馆暂做栖身，今后行止还未确定，等正式安顿下来后，再给家里去信。在信中方明说最近自己突然对数学和物理学有了兴趣，来年进大学可能会改修数学或者物理学，希望父亲大人支持等等。

方明的父亲方老先生收到信后，对儿子兴趣改变并无多大诧异，想想也是，方明在国内大学里就是从社会学系转哲学系，最后转入中国文学系才毕业的，现在改修数学又有什么好惊讶的呢。方老先生只是怀疑儿子能不能顺利毕业，不过只要他能拿个博士文凭回来，管他什么专业的就全都无所谓了。

方明想进数学系自然是为了自己的老本行，至于物理学主要是因为方明心里其实挺想弄明白自己为什么会回到这个时代，难道真的存在平行时空这种情况，如果搞清楚的话说不定自己还可以回去呢，靠着这个发现自己想不拿诺贝尔奖都不可能了。

且说方明写完信后，看看表已经快晚上九点钟了，便上chuang休息了。方明迷迷糊糊中又梦见自己回到了家，见到自己的父母、哥哥嫂子、侄子，一家人团团圆圆聚在一起，妈妈又问起他的婚事，不知道怎么的凉子突然出现在他们的面前，方明便介绍说这是他的女朋友，这次父母没反对，但突然雅子出现了，说：“我反对！”方明一惊，不明白雅子怎么会这样子，很是生气，正想问清楚，一阵刺耳的声音把他吵醒了过来，原来是床头电话机在响。方明以为是客房服务，方明美梦被吵醒，有点生气，拿起听筒便道：“没有什么事情请不要打扰我，尤其是早上！”

方明说罢便准备挂掉电话，听筒里传来了rì语的问候声：“方君，是你吗？我是雅子。”方明一听高兴了，连忙改用rì语道：“雅子，是你啊，我还以为是旅馆的服务员呢。刚才我说的话你可不要生气啊。”

雅子道：“您刚才说得又急又快，我哪里听得懂，我的英语水平您又不是不知道。方君，这么早打扰您实在是不好意思啊。我母亲和哥哥听说您昨天帮了我的忙，很想当面谢谢您，想请您周末的时候过来吃饭，您有空吗？”方明连忙说有空，到时一定准时赴约。

方明挂了电话后，看看表已经快早上九点了，洗漱后在旅馆的餐厅里随便找了点东西填了填肚子，让服务员帮他把信给寄出去，然后又回到了房间。方明下午去了剑桥大学一趟，在负责招生的工作人员那里填了一份剑桥大学国王学院数学系的入学申请。因为方明的简历上并没有在数学系学习过的经历，所以他必须在来年一月份参加入学考试，而且只能选择攻读学士学位。方明虽然在计算数论领域不比目前的任何一个数学家水平差，但是也只能乖乖的再读一遍大学了。

方明晚上回到旅馆的时候，觉得很无聊，又没有电视，也没有什么消遣，所以打算利用这段时间设计一款密码机，这款密码机是在德国ENIGMA-K型机的基础上改进的，方明以前曾经模拟过，不过那时是在电脑上进行的。说干就干，方明于是找出昨天逛街时买的绘图纸、铅笔、三角板、圆规等东西，便在旅馆里开始了自己的工作。

ENIGMA密码机和原子弹可以称为是二战期间最伟大的发明了，ENIGMA的发明是密码学上的一个重要的里程碑。直到第一次世界大战结束为止，所有密码都是使用手工来编码的。直接了当地说，就是铅笔加纸的方式。

手工编码的方式给使用密码的一方带来很多的不便。首先，这使得发送信息的效率极其低下。明文（就是没有经过加密的原始文本）必须由加密员人工一个一个字母地转换为密文。考虑到不能多次重复同一种明文到密文的转换方式（这很容易使敌人猜出这种转换方式），和民用的电报编码解码不同，加密人员并不能把转换方式牢记于心。转换通常是采用查表的方法，所查表又每rì不同，所以解码速度极慢。而接收密码一方又要用同样的方式将密文转为明文。其次，这种效率的低下的手工cāo作也使得许多复杂的保密xìng能更好的加密方法不能被实际应用，而简单的加密方法根本不能抵挡解密学的威力。

解密一方当时正值chūn风得意之时，几百年来被认为坚不可破的维吉耐尔(Vigenere)密码和它的变种也被破解。而无线电报的发明，使得截获密文易如反掌。无论是军事方面还是民用商业方面都需要一种可靠而又有效的方法来保证通讯的安全。

1918年，德国发明家亚瑟．谢尔比乌斯(Arthur Scherbius)和他的朋友理查德．里特(Richard Ritter)创办了谢尔比乌斯和里特公司。这是一家专营把新技术转化为应用方面的企业，很象现在的高新技术公司，利润不小，可是风险也很大。谢尔比乌斯负责研究和开发方面，紧追当时的新cháo流。他曾在汉诺威和慕尼黑研究过电气应用，他的一个想法就是要用二十世纪的电气技术来取代那种过时的铅笔加纸的加密方法。

谢尔比乌斯发明的加密电子机械名叫ENIGMA，在以后的年代里，它将被证明是有史以来最为可靠的加密系统之一，而对这种可靠xìng的盲目乐观，又使它的使用者遭到了灭顶之灾。这是后话，暂且不提。

为什么说ENIGMA可靠呢？因为这种密码机并不是使用密码本来加密的，它看起来是一个装满了复杂而jīng致的元件的盒子。不过要是把它打开来，就可以看到它可以被分解成相当简单的三个部分：键盘、转子和显示器。

键盘一共有26个键，键盘排列接近后来使用的计算机键盘。为了使消息尽量地短和更难以破译，空格和标点符号都被省略。键盘上方就是显示器，它由标示了同样字母的26个小灯组成，当键盘上的某个键被按下时，和此字母被加密后的密文相对应的小灯就在显示器上亮起来。在显示器的上方是三个转子，它们的主要部分隐藏在面板之下。 键盘、转子和显示器由电线相连，转子本身也集成了26条线路，把键盘的信号对应到显示器不同的小灯上去。如果按下a键，那么灯B就会亮，这意味着a被加密成了B。同样地我们看到，b被加密成了A，c被加密成了D，d被加密成了F，e被加密成了E，f被加密成了C。于是如果在键盘上依次键入cafe（咖啡），显示器上就会依次显示DBCE。这是最简单的加密方法之一，把每一个字母都按一一对应的方法替换为另一个字母，这样的加密方式叫做“简单替换密码”。

简单替换密码在历史上很早就出现了。著名的“凯撒法”就是一种简单替换法，它把每个字母和它在字母表中后若干个位置中的那个字母相对应。比如说我们取后三个位置，那么字母的一一对应就如下表所示：

明码字母表：abcdefghijklmnopqrstuvyz

密码字母表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

于是我们就可以从明文得到密文：（veni， vidi， vici，“我来，我见，我征服”是儒勒．凯撒征服本都王法那西斯后向罗马元老院宣告的名 言）

明文：veni， vidi， vici

密文：YHAL， YLGL， YLFL

很明显，这种简单的方法只有26种可能xìng，不足以实际应用。一般上是规定一个比较随意的一一对应，比如

明码字母表：abcdefghijklmnopqrstuvyz

密码字母表：JQKLZNDOWECPAHRB**YITUGVXF