B1 · 第3集 · 4:51
密码学入门：隐写与凯撒密码
本集介绍秘密通信的两种古老方法：隐写术（隐藏信息）和凯撒密码（字母移位加密）。
来源：stph / aperi.tube · 许可：CC BY-SA 4.0
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Bonjour à tous, je m'appelle David Savouret,
大家好，我叫大卫·萨武雷。
je suis employé par le CNRS et je travaille au laboratoire d'informatique de l'UTC.
我受法国国家科学研究中心（CNRS）聘用，在法国特鲁瓦技术大学（UTC）计算机实验室工作。
Et aujourd'hui, je voudrais vous proposer une initiation au code secret.
今天，我想带大家初步了解密码学。
Alors, ce qu'on va essayer d'étudier aujourd'hui, c'est la chose suivante:
那么，我们今天要探讨的问题是：
imaginez que deux agents veuillent se transmettre un message sans qu'une troisième
假设有两名特工希望互相传递一条信息，
personne ne puisse y avoir accès.
且不让第三方获取该信息。
Eh bien, pour ce faire, il y a différentes méthodes et c'est cela que nous allons
为此，人们发展出多种方法，
étudier aujourd'hui.
而这些正是我们今天要学习的内容。
Alors, une méthode très ancienne, ou plutôt une famille de méthodes,
其中一种非常古老的方法——更准确地说是一类方法——
s'appelle la stéganographie.
叫做隐写术。
L'idée est simplement de cacher le message.
其核心思想很简单：隐藏信息本身。
Alors voici deux citations qui viennent de textes antiques.
这里引用两段古代文献中的文字。
Pour comprendre la première, il faut savoir qu'à l'époque,
要理解第一段，需先了解：当时还没有笔记本，
on n'avait pas de cahier, et donc pour écrire,
因此书写时，
on utilisait des tablettes en bois sur lesquelles il y avait une couche de cire,
他们使用木制写字板，板上覆盖一层蜡，
et en grattant avec une sorte de stylo dans la cire,
用类似笔的工具在蜡层上刻写，
on pouvait écrire un message. Eh bien, pour cacher le message,
就能写下信息。而为了隐藏这条信息，
on pouvait enlever toute la couche de cire, gratter dans le bois,
可刮掉全部蜡层，再在木板上刻字，
remettre une couche de cire, la tablette avait l'air vierge,
然后重新涂上一层蜡——写字板看起来就和新的一样，
alors qu'elle contenait bien un message.
实际上却暗藏信息。
Et la deuxième technique consiste à prendre un esclave, à lui raser la tête,
第二种方法则是：找一名奴隶，剃光他的头发，
à tatouer sur son crâne un message,
在其头皮上刺上信息，
à attendre que les cheveux repoussent et le message est ainsi dissimulé.
等头发重新长出后，信息便被自然遮盖了。
Alors, nous aujourd'hui, ce que nous allons étudier,
而今天我们重点学习的，
ce sont des techniques de cryptographie.
是密码学技术。
Cette fois- ci, le message, son lieu n'est pas secret,
这一次，消息本身并不保密，
mais le message a été transformé.
但消息已被加密处理。
Il a été rendu inintelligible, on dit qu'il a été chiffré.
它变得无法理解，我们称之为‘被加密’。
Et ce que nous verrons, ce sont des méthodes de chiffrement et les méthodes de
接下来我们将学习各种加密方法，以及与之对应的
déchiffrement qui vont avec.
解密方法。
À chaque fois qu'on verra une méthode de chiffrement,
每次介绍一种加密方法时，
on se placera aussi du point de vue du cryptanalyste.
我们也会从密码分析者的角度来思考。
Le cryptanalyste, c'est celui qui étudie
密码分析者，就是研究
l'efficacité d'un système de chiffrement,
某种加密系统有效性的专家，
c'est- à- dire l'effort qu'il faut à un ordinateur pour le déchiffrer.
即一台计算机破解它所需付出的计算量。
Alors on supposera, et c'est assez réaliste,
我们假设——这相当符合实际——
qu'on dispose d'un ordinateur qui peut tester un million de possibilités par
有一台计算机每秒能尝试一百万种可能，
seconde. Et dans la suite de l'exposé, quand nous dirons clair,
在后续讲解中，当我们提到‘明文’，
il faudra bien comprendre que ça veut dire le message intelligible,
请务必理解：它指的是可读的原始消息，
le message avant le chiffrement.
也就是加密前的消息。
Et le chiffré, lui, ce sera le message inintelligible,
而‘密文’，则指无法理解的消息，
le message après le chiffrement.
即加密后的消息。
Alors c'est parti, nous allons voir une première technique de chiffrement qui
现在开始，我们将了解第一种加密技术，
s'appelle le chiffre de César.
它叫凯撒密码。
Vous voyez ici que l'alphabet a été représenté dans deux roues,
您可以看到，字母表被画成两个同心圆环：
une roue externe et une roue interne.
一个外环和一个内环。
La roue interne a été décalée dans le sens des aiguilles d'une montre,
内环顺时针旋转了若干格，
ici, de sept cases.
此处为七格。
Eh bien, ces deux roues permettent de chiffrer des messages.
这两个圆环共同构成了一种加密消息的工具。
Comment ça marche?
它是如何工作的呢？
Si je veux chiffrer le mot musique,
如果我想加密单词“musique”（音乐），
je vais lire les lettres de mon message clair sur la roue externe.
就要在外部轮盘上读取明文的各个字母。
Par exemple, je vais chercher le M et je vois que la lettre qui lui correspond dans
例如，我先找到字母M，
la roue interne, c'est le F.
发现它在内部轮盘上对应的字母是F。
Donc la première lettre du message chiffré sera le F.
因此密文的第一个字母就是F。
Le U de musique, roue externe, est associé au N sur la roue interne,
“musique”中的U（在外部轮盘上）对应内部轮盘上的N，
donc la deuxième lettre du chiffré, ce sera le N, etc.
所以密文的第二个字母就是N，以此类推。
Le cryptanalyste, lui, va dire: bon,
密码分析者则会说：“好，”
combien il y a de possibilités pour un chiffre de César?
凯撒密码一共有多少种可能？
Eh bien, je peux décaler de 1, de 2, de 3 ou de 26.
我可以偏移1位、2位、3位……直到26位。
Si je décale de 27, ça revient à décaler de 1, c'est faire un tour complet.
如果偏移27位，就等于偏移1位——相当于绕了一整圈。
Et redécaler de 1.
再偏移1位。
Donc au total, il y a 26 décalages possibles.
因此总共有26种可能的偏移量。
Donc 26 possibilités.
也就是26种可能。
Notre ordinateur, qui peut tester un million de possibilités par seconde,
我们的计算机每秒能测试一百万种可能，
va donc reconnaître le bon décalage en une fraction de seconde.
因此能在极短时间内识别出正确的偏移量。
C'est donc un mauvais chiffrement.
所以这是一种很弱的加密方式。
Ce chiffre de César, il appartient à une famille qui s'appelle les substitutions
这种凯撒密码属于一类称为“单表替换”的密码家族，
monoalphabétiques.
即单表替换密码。
Les substitutions monoalphabétiques,
所谓单表替换，
c'est les chiffrements où j'associe à une même lettre dans le clair
指的是明文中相同的字母，
une même lettre dans le chiffré.
在密文中始终对应同一个字母。
Tous les M dans le clair seront par exemple représentés par le F dans le chiffré.
比如，明文中的所有M，在密文中都用F表示。
Tous les e dans le clair seront par exemple représentés par le z dans le chiffré.
明文中的所有e，在密文中都用z表示。