解谜游戏推荐——《Cypher》

《Cypher》不仅是一款解密游戏，还可以作为密码学的入门。通过这个游戏，你将逐渐学习到密码学的基本原理和技巧。游戏分为6个章节和1个附加章节，每个章节最开始的引入没有中文，我把翻译放在了下面，看一下基本就了解每章怎么解谜了。

第一章 – 隐写术（Steganography）：

隐写术，又称为隐写（concealed writing），是密码学的一种形式，通过将秘密消息隐藏在另一个看似无害的消息中，希望它能够不被察觉地传递。隐写术可以看作是密码学的一种弱形式，因为秘密消息并没有经过加密，完全依赖于它不被察觉的能力。一旦有人怀疑存在隐藏消息，通常无需特殊技术，只需花费足够的时间和仔细观察就可以揭示出来。在对文本进行密码分析时，你应该首先仔细寻找文本的不寻常之处，如对齐、间距、词语选择等，这些都可能表明文本被迫进入某种模式。其次，你应该寻找除显而易见的方式之外的解释方式。

第二章 – 换位（Transposition）：

换位密码旨在通过改变字母的位置来掩盖消息，使其更难以理解。单单一个词"换位"就有超过60亿种可能的重新排列方式，因此它具备很强的加密能力。然而，加密和解密消息所需的时间以及必须交换的密钥长度都是在选择使用哪种密码时需要考虑的重要因素。因此，大多数换位密码会使用简单的加密模式，例如按照明文中的每隔一个字母来创建密文。在对文本进行密码分析时，你应该从最简单的数值模式开始逐步分析。你不需要使用测试模式来解密整个文本，因为元音分布和字母配对很快就会显示出是否揭示了英语单词。尝试找到与常见字母对（如"th"）相关的模式，以及善于发现变位词的眼光都可以加快解密的速度。

第三章 – 单字母替换（Substitution）：

单字母替代密码旨在通过将字母替换为不同的字符来掩盖消息，使原始消息完全被隐藏。密码可以使用简单的密钥，例如将字母移动到字母表中的某个位置，也可以使用更复杂的随机分配。单字母替代密码广泛使用了数百年，直到频率分析等技术彻底破解了它们的有效性。在密码分析时，需要注意的是，尽管一个字母可能被替换为另一个字母，但原始字母的某些特征仍然存在。例如，英语中最常见的字母是 'e'，如果密码文本中最常见的字母是 'Z'，那么很可能 'Z' 对应 'e'。通过频率分析逐渐发现重要的字母，往往可以猜出缺失的字母并解密消息。

第四章 – 多字母替换（Polyalphabetic）：

多字母替代密码试图通过使用多个替代字母表来修复单字母替代密码的弱点。最常见的多字母替代密码是维吉尼亚密码（Vigenere cipher），因其易用性而闻名。首先选择一个关键词，例如 "KEY"。然后，将明文消息的第一个字母通过在字母表中旋转11个位置来进行加密（K-11），第二个字母旋转5个位置（E=5），第三个字母旋转25个位置（Y-25），以此类推，覆盖整个明文。现在，相同的明文字母可以用3种不同的符号来加密，例如，使用关键字 "KEY"，字母 't' 可以加密为 "E"、"Y" 或 "S"，具体取决于其位置。这使得破译密码变得更加困难，但不是不可能的。要破解维吉尼亚密码，首先需要确定关键词的长度，然后通过寻找文本中的重复序列来找到密钥。通过比较多个序列之间的距离，并寻找一个共同的适合所有序列的长度，可以确定可能的密钥长度。一旦知道了密钥长度，文本可以被拆分成一组单字母替代密码，根据加密过程中使用的密钥字母进行解密，然后像平常一样进行解析。

第五章 – 机械加密（Mechanical Encryption）：

随着20世纪机械加密机器的出现，密码的复杂性迅速增加。加密或解密消息的人不再需要理解密码本身就能使用它，以前可能需要几个小时才能加密的消息现在几乎可以瞬间完成加密。在第二次世界大战期间，无线电通信成为一种宝贵的工具，但易受拦截的特点意味着强大的加密变得至关重要。德国军队选择采用发明家阿瑟·谢比乌斯（Arthur Scherbius）的恩尼格玛机（Enigma machine），提供了前所未有的加密水平。当在恩尼格玛键盘上按下字母键时，电信号流入

一个混淆盘（scrambler disc）。这个盘有26个输入和26个输出，它们以随机的方式内部连接，因此从输入1进入的信号可能从输出14出来。信号通过3个这样的盘，然后被反射，所以它再次通过相同的3个盘，最后显示在灯板上的加密字母。到目前为止，这只是一个单字母替代密码，然而恩尼格玛的强大之处在于盘会旋转。第一个盘在每次按下时旋转，当它到达轮子上的缺口时，会导致下一个盘旋转，因此第二个盘最终会导致第三个盘旋转。这意味着这台机器是一个多字母替代密码机器，可以在重复之前循环使用17,576（26的平方）个唯一的替代字母表。为了使机器更加安全，可以使用补丁电缆交换键盘上的最多10对字母，还可以移除混淆盘并将它们的位置设置为6种不同的配置。结合混淆盘的17,576种可能的初始旋转，这台机器的初始配置总数超过了15,000,000,000,000,000,000。只要机器设置正确的初始配置，它就能解密使用相同设置加密的消息，因此初始设置就是密钥。德国军队每天都会使用新的密钥，并每月发送一本包含初始恩尼格玛设置的绝密密码书。

第六章 – 数字密码学（Digital Cryptography）：

现代密码学继续使用隐写术、换位和替代等技术，结合机械时代的速度和更长的密钥长度，创建了极其复杂的密码系统。一个重要的区别是数字密码学使用字母的二进制表示，而不是直接使用字母本身。例如，使用ASCII编码，字母 'A' 的二进制表示为01000001。数字隐写术允许将消息的二进制表示隐藏在任何类型的数字文件中。通常情况下，用户不会注意到任何痕迹，它可以被极好地隐藏，但对文件进行法医审查仍然可以揭示消息。数字换位尤其有效，因为明文字母现在被分解成多个数字，可以分离。重新排列这些数字的位置也会改变字母本身。数字替代可以通过使用异或（XOR）逻辑门来将明文字母的二进制序列和密钥文本字母的二进制序列相结合来执行。这个过程是对称的，因此将密文与密钥组合将其还原为明文。现代密码将明文分成多个块，使用一系列替代和换位步骤进行加密。加密在多轮中重复进行，使用至少128位的密钥创建抵抗所有已知攻击形式的密文。这是现代信息安全的基础，使得数据在传输和存储过程中更加安全。