电码，是利用若干个有、无电流脉冲或正负电流脉冲所组成的不同的信号组合，其中每一个信号组合代表一个字母、数字或标点符号。电码构成的方法很多，现在一般通用的有“莫尔斯电码”和“五单位电码”两种。莫尔斯电码由点、划两种符号组成。五单位电码由五个单元组成，每个单元可以是“空”（。）或“传”（.）的符号。另一种电码是一组字母或一组数码代表电文中的一个字或一个短句，如在我国标准电码本上“0022”代表“中”字。

简介

每个国家都有自己专用的密电码，一套至几套不等（军事）密电码。二战期间日军的密电码因系统不同，电码各别，其中以陆军密电码为最难破译，整个抗战期间，日军陆军与海军的密电码始终未曾被破译过；空军密电码则比较简单，容易破译。有英文字母的，有数字组成的，也有日文的，其中以英文的为最多。但不论哪种形式，都有一个共同特点，那就是字符之间不留任何空档，一律紧密连接，不像英文电报每个单词一组，也不像中文电报每四个数字一组。

另外，各种行业也都有通用的国际电码。（航海，航空，救援）等等。

莫尔斯电码

莫尔斯电码是美国人摩尔斯于1844年发明的。

历史

最早的莫尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词，需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。

虽然莫尔斯发明了电报，但他缺乏相关的专门技术。他与Alfred Vail签定了一个协议，让他帮自己制造更加实用的设备。Vail构思了一个方案，通过点、划和中间的停顿，可以让每个字符和标点符号彼此独立地发送出去。他们达成一致，同意把这种标识不同符号的方案放到莫尔斯的专利中。这就是现在我们所熟知的美式莫尔斯电码，它被用来传送了世界上第一条电报。

这种代码可以用一种音调平稳时断时续的无线电信号来传送，通常被称做连续波(Continuous Wave)，缩写为CW。它可以是电报电线里的电子脉冲，也可以是一种机械的或视觉的信号(比如闪光)。

一般来说，任何一种能把书面字符用可变长度的信号表示的编码方式都可以称为莫尔斯电码。但现在这一术语只用来特指两种表示英语字母和符号的莫尔斯电码：美式莫尔斯电码被使用了在有线电报通信系统；今天还在使用的国际莫尔斯电码则只使用点和划(去掉了停顿)。

电报公司根据要发的信的长度收费。商业代码精心设计了五个字符组成一组的代码，做为一个单词发送。这些五个字符的简语可以用莫尔斯电码单独发送。在网络用辞中，我们也会说一些最常用的莫尔斯商用代码。现在仍然在业余无线电中使用的有Q简语和Z简语：他们最初是为报务员之间交流通信质量、频率变更、电报编号等信息服务的。

1838年1月8日，Alfred Vail展示了一种使用点和划的电报码，这是莫尔斯电码前身。

作为一种信息编码标准，莫尔斯电码拥有其他编码方案无法超越的长久的生命。莫尔斯电码在海事通讯中被作为国际标准一直使用到1999年。1997年，当法国海军停止使用莫尔斯电码时，发送的最后一条消息是：“所有人注意，这是我们在永远沉寂之前最后的一声呐喊”！

军事应用

自从无线电和莫尔斯电码问世后，军事通讯进入了一个崭新的时代，但是无线电通讯完全是一个开放的系统，在己方接受电文的同时，对方也可“一览无遗”，因此人类历史上早就伴随战争出现的密码也就立即与无线电结合，出现了无线电密码。

直到第一次世界大战结束，所有无线电密码都是使用手工编码，毫无疑问，手工编码效率极其低下，同时由于受到手工编码与解码效率的限制，使得许多复杂的保密性强的加密方法无法在实际中应用，而简单的加密方法又很容易被破译，因此在军事通讯领域，急需一种安全可靠而又简便有效的方法。

构成原则

1.一点为一基本信号单位，每一划的时间长度相当于3点的时间长度。

2.在一个字母或数字内，各点、各划之间的间隔应为两点的长度。

3.字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的长度。

恩尼格玛密码

在密码学史中，恩尼格玛密码机（德语：Enigma，又译哑谜机，或谜）是一种用于加密与解密文件的密码机。确切地说，恩尼格玛是一系列相似的转子机械的统称，它包括了一系列不同的型号。恩尼格玛在1920年代早期开始被用于商业，也被一些国家的军队与政府采用过，在这些国家中，最著名的是第二次世界大战时的纳粹德国。

自从无线电和摩尔斯电码问世后，军事通讯进入了一个崭新的时代，但是无线电通讯完全是一个开放的系统，在己方接受电文的同时，对方也可“一览无遗”，因此人类历史上伴随战争出现的密码，也就立即与无线电结合，出现了无线电密码。直到第一次世界大战结束，所有无线电密码都是使用手工编码。

毫无疑问，手工编码效率极其低下，同时由于受到手工编码与解码效率的限制，使得许多复杂的保密性强的加密方法无法在实际中应用，而简单的加密方法又很容易被破译，因此在军事通讯领域，急需一种安全可靠，而又简便有效的方法。

1918年德国发明家亚瑟·谢尔比乌斯（Arthur Scherbius）和理查德·里特（Richard Ritter）创办了一家新技术应用公司，曾经学习过电气应用的谢尔比乌斯，想利用现代化的电气技术，来取代手工编码加密方法，发明一种能够自动编码的机器。谢尔比乌斯给自己所发明的电气编码机械取名“恩尼格玛”（ENIGMA，意为哑谜），乍看是个放满了复杂而精致的元件的盒子，粗看和打字机有几分相似。可以将其简单分为三个部分：键盘、转子和显示器。

键盘一共有26个键，键盘排列和广为使用的计算机键盘基本一样，只不过为了使通讯尽量地短和难以破译，空格、数字和标点符号都被取消，而只有字母键。键盘上方就是显示器，这可不是意义上的屏幕显示器，只不过是标示了同样字母的26个小灯泡，当键盘上的某个键被按下时，和这个字母被加密后的密文字母所对应的小灯泡就亮了起来，就是这样一种近乎原始的“显示”。在显示器的上方是三个直径6厘米的转子，它们的主要部分隐藏在面板下，转子才是“恩尼格玛”密码机最核心关键的部分。

如果转子的作用仅仅是把一个字母换成另一个字母，那就是密码学中所说的“简单替换密码”，而在公元九世纪，阿拉伯的密码破译专家就已经能够娴熟地运用统计字母出现频率的方法来破译简单替换密码，柯南·道尔在他著名的福尔摩斯探案《跳舞的小人》里就非常详细地叙述了福尔摩斯使用频率统计法破译跳舞人形密码（也就是简单替换密码）的过程。——之所以叫“转子”，因为它会转！这就是关键！

当按下键盘上的一个字母键，相应加密后的字母在显示器上通过灯泡闪亮来显示，而转子就自动地转动一个字母的位置。举例来说，当第一次键入A，灯泡B亮，转子转动一格，各字母所对应的密码就改变了。第二次再键入A时，它所对应的字母就可能变成了C；同样地，第三次键入A时，又可能是灯泡D亮了。

这就是“恩尼格玛”难以被破译的关键所在，这不是一种简单替换密码。同一个字母在明文的不同位置时，可以被不同的字母替换，而密文中不同位置的同一个字母，又可以代表明文中的不同字母，字母频率分析法在这里丝毫无用武之地了。这种加密方式在密码学上被称为“复式替换密码”。

但是如果连续键入26个字母，转子就会整整转一圈，回到原始的方向上，这时编码就和最初重复了。而在加密过程中，重复的现象就很是最大的破绽，因为这可以使破译密码的人从中发现规律。于是“恩尼格玛”又增加了一个转子，当第一个转子转动整整一圈以后，它上面有一个齿轮拨动第二个转子，使得它的方向转动一个字母的位置。

假设第一个转子已经整整转了一圈，按A键时显示器上D灯泡亮；当放开A键时第一个转子上的齿轮也带动第二个转子同时转动一格，于是第二次键入A时，加密的字母可能为E；再次放开键A时，就只有第一个转子转动了，于是第三次键入A时，与之相对应的就是字母就可能是F了。

因此只有在26×26=676个字母后才会重复原来的编码。而事实上“恩尼格玛”有三个转子（二战后期德国海军使用的“恩尼格玛”甚至有四个转子！），那么重复的概率就达到26x26x26=17576个字母之后。在此基础上谢尔比乌斯十分巧妙地在三个转子的一端加上了一个反射器，把键盘和显示器中的相同字母用电线连在一起。反射器和转子一样，把某一个字母连在另一个字母上，但是它并不转动。

乍一看这么一个固定的反射器好像没什么用处，它并不增加可以使用的编码数目，但是把它和解码联系起来就会看出这种设计的别具匠心了。当一个键被按下时，信号不是直接从键盘传到显示器，而是首先通过三个转子连成的一条线路，然后经过反射器再回到三个转子，通过另一条线路再到达显示器上，比如说上图中A键被按下时，亮的是D灯泡。

如果这时按的不是A键而是D键，那么信号恰好按照上面A键被按下时的相反方向通行，最后到达A灯泡。换句话说，在这种设计下，反射器虽然没有象转子那样增加不重复的方向，但是它可以使解码过程完全重现编码过程。

使用“恩尼格玛”通讯时，发信人首先要调节三个转子的方向（而这个转子的初始方向就是密匙，是收发双方必须预先约定好的），然后依次键入明文，并把显示器上灯泡闪亮的字母依次记下来，最后把记录下的闪亮字母按照顺序用正常的电报方式发送出去。

收信方收到电文后，只要也使用一台“恩尼格玛”，按照原来的约定，把转子的方向调整到和发信方相同的初始方向上，然后依次键入收到的密文，显示器上自动闪亮的字母就是明文了。加密和解密的过程完全一样，这就是反射器的作用，同时反射器的一个副作用就是一个字母永远也不会被加密成它自己，因为反射器中一个字母总是被连接到另一个不同的字母。

“恩尼格玛”加密的关键就在于转子的初始方向。当然如果敌人收到了完整的密文，还是可以通过不断试验转动转子方向来找到这个密匙，特别是如果破译者同时使用许多台机器同时进行这项工作，那么所需要的时间就会大大缩短。

对付这样“暴力破译法”（即一个一个尝试所有可能性的方法），可以通过增加转子的数量来对付，因为只要每增加一个转子，就能使试验的数量乘上26倍！不过由于增加转子就会增加机器的体积和成本，而密码机又是需要能够便于携带的，而不是一个带有几十个甚至上百个转子的庞然大物。

那么方法也很简单，“恩尼格玛”密码机的三个转子是可以拆卸下来并互相交换位置，这样一来初始方向的可能性一下就增加了六倍。假设三个转子的编号为1、2、3，那么它们可以被放成123－132－213－231-312－321这六种不同位置，当然收发密文的双方除了要约定转子自身的初始方向，还要约好这六种排列中的一种。

而除了转子方向和排列位置，“恩尼格玛”还有一道保障安全的关卡，在键盘和第一个转子之间有块连接板。通过这块连接板可以用一根连线把某个字母和另一个字母连接起来，这样这个字母的信号在进入转子之前就会转变为另一个字母的信号。这种连线最多可以有六根（后期的“恩尼格玛”甚至达到十根连线），这样就可以使6对字母的信号两两互换，其他没有插上连线的字母则保持不变。——当然连接板上的连线状况也是收发双方预先约定好的。

就这样转子的初始方向、转子之间的相互位置以及连接板的连线状况就组成了“恩尼格玛”三道牢不可破的保密防线，其中连接板是一个简单替换密码系统，而不停转动的转子，虽然数量不多，但却是点睛之笔，使整个系统变成了复式替换系统。连接板虽然只是简单替换却能使可能性数目大大增加，在转子的复式作用下进一步加强了保密性。让我们来算一算经过这样处理，要想通过“暴力破解法”还原明文，需要试验多少种可能性：

三个转子不同的方向组成了26x26x26=17576种可能性；

三个转子间不同的相对位置为6种可能性；

连接板上两两交换6对字母的可能性则是异常庞大，有100,391,791,500种；

于是一共有17576x6x100,391,791,500，其结果大约为10,000,000,000,000,000！即一亿亿种可能性！这样庞大的可能性，换言之，即便能动员大量的人力物力，要想靠“暴力破解法”来逐一试验可能性，那几乎是不可能的。而收发双方，则只要按照约定的转子方向、位置和连接板连线状况，就可以非常轻松简单地进行通讯了。这就是“恩尼格玛”密码机的保密原理。

量子密码术

加密是保障信息安全的重要手段之一。当前最常用的加密技术是用复杂的数学算法来改变原始信息。这种方法虽然安全性较高，但存在被破译的可能，并非绝对可靠。而量子密码术是一种截然不同的加密方法，主要利用量子状态来作为信息加密和解密的密钥。任何想测算和破译密钥的人，都会因改变量子状态而得到无意义的信息，而信息合法接收者也可以从量子态的改变而知道密钥曾被截获过。

从理论上来说，用量子密码加密的通信不可能被窃听，安全程度极高。世界上第一个量子密码通信网络2004年6月3日在美国马萨诸塞州剑桥城正式投入运行。

恺撒密码

密码的使用最早可以追溯到古罗马时期，《高卢战记》有描述恺撒曾经使用密码来传递信息，即所谓的“恺撒密码”，它是一种替代密码，通过将字母按顺序推后起3位起到加密作用，如将字母A换作字母D，将字母B换作字母E。

因据说恺撒是率先使用加密函的古代将领之一，因此这种加密方法被称为恺撒密码。这是一种简单的加密方法，这种密码的密度是很低的，只需简单地统计字频就可以破译。现今又叫“移位密码”，只不过移动的为数不一定是3位而已。

密码术可以大致分为两种，即易位和替换，当然也有两者结合的更复杂的方法。在易位中字母不变，位置改变；替换中字母改变，位置不变。

将替换密码用于军事用途的第一个文件记载是恺撒着的《高卢记》。恺撒描述了他如何将密信送到正处在被围困、濒临投降的西塞罗。其中罗马字母被替换成希腊字母使得敌人根本无法看懂信息。

苏托尼厄斯在公元二世纪写的《恺撒传》中对恺撒用过的其中一种替换密码作了详细的描写。恺撒只是简单地把信息中的每一个字母用字母表中的该字母后的第三个字母代替。这种密码替换通常叫做恺撒移位密码，或简单的说，恺撒密码。

尽管苏托尼厄斯仅提到三个位置的恺撒移位，但显然从1到25个位置的移位我们都可以使用，因此，为了使密码有更高的安全性，单字母替换密码就出现了。

只需重排密码表二十六个字母的顺序，允许密码表是明码表的任意一种重排，密钥就会增加到四千亿亿亿多种，我们就有超过4×1027种密码表。破解就变得很困难。

如何破解包括恺撒密码在内的单字母替换密码？

方法：字母频度分析

尽管我们不知道是谁发现了字母频度的差异可以用于破解密码。但是9世纪的科学家阿尔·金迪在《关于破译加密信息的手稿》对该技术做了最早的描述。

“如果我们知道一条加密信息所使用的语言，那么破译这条加密信息的方法就是找出同样的语言写的一篇其他文章，大约一页纸长，然后我们计算其中每个字母的出现频率。我们将频率最高的字母标为1号，频率排第2的标为2号，第三标为3号，依次类推，直到数完样品文章中所有字母。

然后我们观察需要破译的密文，同样分类出所有的字母，找出频率最高的字母，并全部用样本文章中最高频率的字母替换。第二高频的字母用样本中2号代替，第三则用3号替换，直到密文中所有字母均已被样本中的字母替换。”

以英文为例，首先我们以一篇或几篇一定长度的普通文章，建立字母表中每个字母的频度表。

在分析密文中的字母频率，将其对照即可破解。

虽然设密者后来针对频率分析技术对以前的设密方法做了些改进，比如说引进空符号等，目的是为了打破正常的字母出现频率。但是小的改进已经无法掩盖单字母替换法的巨大缺陷了。到16世纪，最好的密码破译师已经能够破译当时大多数的加密信息。

局限性：

短文可能严重偏离标准频率，假如文章少于100个字母，那么对它的解密就会比较困难。

而且不是所有文章都适用标准频度：

1969年，法国作家乔治斯·佩雷克写了一部200页的小说《逃亡》，其中没有一个含有字母e的单词。更令人称奇的是英国小说家和拼论家吉尔伯特·阿代尔成功地将《逃亡》翻译成英文，而且其中也没有一个字母e。阿代尔将这部译着命名为《真空》。如果这本书用单密码表进行加密，那么频度分析破解它会受到很大的困难。

一套新的密码系统由法国外交家维热纳尔（Blaise de Vigenère）于16世纪末确立。其密码不再用一个密码表来加密，而是使用了26个不同的密码表。这种密码表最大的优点在于能够克制频度分析，从而提供更好的安全保障。

栅栏密码

所谓栅栏密码，就是把要加密的明文分成N个一组，然后把每组的第i个字连起来，形成一段无规律的话。

一般比较常见的是2栏的棚栏密码。

加密

比如明文：THERE IS A CIPHER

去掉空格后变为：THEREISACIPHER

两个一组，得到：TH ER EI SA CI PH ER

先取出第一个字母：TEESCPE

再取出第二个字母：HRIAIHR

连在一起就是：TEESCPEHRIAIHR

这样就得到我们需要的密码了。

解密

而解密的时候，我们先把密文从中间分开，变为两行：

T E E S C P E

H R I A I H R

再按上下上下的顺序组合起来：

THEREISACIPHER

分出空格，就可以得到原文了：

THERE IS A CIPHER

但是有些人就偏不把密码作出2栏，比如：

明文：THERE IS A CIPHER

七个一组：THEREIS ACIPHER

抽取字母：TA HC EI RP EH IE SR

组合得到密码：TAHCEIRPEHIESR

那么这时候就无法再按照2栏的方法来解了

不过棚栏密码本身有一个潜规则，就是组成棚栏的字母一般不会太多。（一般不超过30个，也就是一、两句话）

这样，我们可以通过分析密码的字母数来解出密码

比如：TAHCEIRPEHIESR

一共有14个字母，可能是2栏或者7栏

尝试2栏——失败

尝试7栏——成功

然而当棚栏和拼音相结合后，诞生出一种令人痛恨的新思路

比如在正道学院网络版的开篇flash中出现过这样一个棚栏：

QGBKSYSHJIEUEIIIIAN

总共19个字母～貌似不符合棚栏的规则…其实是因为出现了一个叫做捆绑的东西：

Q G B K S Y SH J

I E U E I I I IAN

上面是声母，下面是韵母…

声母中的sh和韵母中的ian都是被作者当为一个字符使用