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《苏格兰女王和法国铁面人》
苏格兰的玛丽女王是全欧洲最传奇也是最富个人魅力的女人，这首先来自于她的美丽，据说她身高1米8，身材玲珑，容颜俏丽；也源自她高雅的气质和无比的聪慧，她会讲六种语言，两种乐器，精通各种艺术。苏格兰玛丽拥有小说般的命运，她出生仅仅六天就继承苏格兰王位，不到五岁就成为法国的太子妃，但嫁给法国国王才两年就守寡。返回苏格兰后她卷入了政治和情感的双重漩涡，她先是被人传言出轨，接着又被人认定谋杀亲夫，再下来又爱上了强奸她的男人。在一系列的混乱后，她被迫逃离苏格兰，来到英格兰，结果最后又被自己的表姑兼表姐的伊拉莎白一世斩首。这么多故事集中在一个乱世佳人身上，想不引起关注都很难。
然而多数人不知道的是断送这位传奇女王生命的竟然就是密码。英格兰的伊丽莎白一世对玛丽一直有着满腔的嫉妒心，不仅仅是因为玛丽比她漂亮的多，更是因为玛丽在许多英格兰人心目中比她这个私生女更有资格成为英格兰之主。所以自从玛丽逃到英格兰，就一直被伊丽莎白严密的软禁。伊丽莎白想尽办法羞辱玛丽，她不断地更换关押玛丽的地点，中断了玛丽最喜欢的巴克斯顿饮用水的供应，她甚至挑逗苏格兰玛丽的儿子向自己求婚。面对这一切，玛丽自然心有不甘，她虽然尽量显示出安静和平和，但是当反抗机会来临时她也会拼命抓住。
1586年3月，伦敦的一个酒馆里，安东尼·巴宾顿召集了一伙人策划解救玛丽的密谋。这些天主教徒不满日益新教化的英格兰对天主教的压迫，决定发动叛乱，刺杀伊丽莎白释放玛丽。他们一致认为这个计划必须得到玛丽本人的许可才能进行，但是却苦于无法和软禁中的女王取得联系。
正在此时，一个叫做吉尔伯特·吉法德的天主教徒找上门来，原来他一直是为玛丽秘密传递来自法国等地支持者信件的间谍，他利用啤酒桶的软木塞把信息送进和送出关押玛丽的查理特庄园。此刻他提出愿意帮助巴宾顿等人和女王进行联系。巴宾顿大喜过望，但是他并没有丧失应有的警惕，虽然有了啤酒桶软木塞这种隐文术，他仍然把自己的信件变成了加密文字。此时欧洲的密码早已经不是简单的单个字母替换了，而是会使用大量的非字母符号。巴宾顿用的密码就包括了23个字母和35个代表单词和词组的符号，这样一来，缺少的字母和多了的单词就会大大增加破译的难度，为了进一步迷惑破译者，巴宾顿还用了四种迷惑性的空白符号。
弗朗西斯·沃尔辛厄姆
计谋正在有条不紊的推进着，可谁也不曾想到的是这位信使吉法德竟然是一位潜伏者。他利用自己天主教的身份作掩护，混入英格兰各种反新教组织当中，而他真正的服务对象却是英国女王的秘书，一位出名的酷吏警察，弗朗西斯·沃尔辛厄姆。玛丽女王和支持者的信件全部原封不动的落入了沃尔辛厄姆的掌控之中，计划已经暴露，现在唯一能保护玛丽的只剩下那套复杂的密码了。
遗憾的是，沃尔辛厄姆有一位得力的密码助手名叫汤姆斯·菲利普斯，他精通多门语言和密码学。在他的努力下，玛丽的密码很快便被破解掉。狡猾的沃尔辛厄姆没有急于出手，他反而使用这套已经掌握的密码并仿照玛丽的笔迹给巴宾顿等人发出了一封伪造信，让他提供出所有参与者的姓名。过于信赖密码安全性的巴宾顿毫无警惕，和盘托出了全部人员，结果所有的反叛者都在8月15号之前被抓住。他们被开膛破腹，或者被大卸八块，而玛丽女王也在第二年的2月8日，在福斯领海城堡的大厅里走上了断头台。临死前她一直默念着家族的誓言：我的结束就是我的开始。
这句格言用在密码学身上真是再合适不过了，因为就在这个悲伤的故事发生的同时，密码学的一次重大突破开始了。第一个意识到传统加密方法本质问题的是佛罗伦萨的巴蒂斯特·阿尔伯提，他是首次总结透视画法的画家，同时也是一位诗人、哲学家。他在和朋友散步聊天时受到启发，提出字母替换等加密方法最大的问题是没有改变字母的频率特性，才会露出马脚。而造成这个问题的关键是替换字母表只有一套。如果加密时能同时使用两套不同的字母表，比如奇数字母用一套替换表，偶数字母用另一套替换表，则密文字母的频率就会被改变而无法破译。阿尔伯提加密最大的优点就在于明文当中同一个字母到了密文当中可能变成两个字母，频率的特性被打乱了。
这个思想很快得到不断扩展，既然两套字母表可以打乱频率特性，那么三套四套字母表会不会效果更好？最后法国的维热纳尔终于提出了一套全面系统地加密方法，其思想是使用多套字母移位对应的凯撒字母表来加密。由于凯撒密码共有26种，所以该系统实质上是26个字母表混合使用的加密系统。加密时第一个字母使用第一套字母表，第二个字母采用第二套字母表，以此类推，到第27个字母重新使用第一个字母表。如果把全部凯撒字母表排列在一起，就形成了一个替换字母的矩阵，故此可以说维热纳尔的加密方法是把密钥从一维提高到了二维。
维热纳尔字母表
维热纳尔关键词加密
维热纳尔的多字母表密码虽然很强大，但是他的使用也比较复杂，对每个字母都要重新查找字母表，所以编码时间较长，影响了其普及性。实际上在它发明后的两个多世纪的时间内，人们更多的还是在使用字母替换的加密方法，但是此类方法已经升级到了介于传统单字母替换系统和维热纳尔多字母替换系统之间的一种形态。这就是同音字母替换法。
传统单字母替换的软肋在于频率痕迹，所以密码设计人员想到了一个简单的方式来解决这个隐患。以英语字母为例，a的出现频率大约是8%，所以可以给a分配8个不同的符号；字母b的出现频率大约为2%，所以给b分配2个不同的符号，以此类推。这样一来，如果每个字母都用自己分配好的一组符号来替换，则每个符号出现的频率全部约减低到1%，这就会使得频率分析法失效。不同字母的符号之间是不可以重复的，否则符号的频率就不能一致的减少到1%，而且也难以还原明文。通常来说，能供人使用的符号并没有那么多，很多人又不愿意去创造一批新符号，干脆就选择用数字代替符号，这样数字密码便开始多了起来。
可以简单这么来概括，字母替换加密系统是一种一对一的对应；维热纳尔加密系统是一种多对多的对应；而同音符号替换系统是一种一对多的对应。因此它的保密性比传统系统强，比维热纳尔系统弱。
同音符号替换系统虽然比传统系统安全了不少，但并非是不可破解的，我们可以在此演示一种破解的技巧。字母q的频率非常低，所以它一般只有一个对应符号，而q的后面通常只会跟着字母u，字母u的频率大约是3%，因此会有三个符号对应。如此一来，我们只要检索整个密文，从中找到某一个特定符号后面总是跟着三个符号之一的情况，那么就基本可以断定这几个符号就代表着q和u。
当然，加密者肯定可以设计一些新手段来避免这样被破解，总之这个系统比传统密码安全了许多。能够证明这一点的是一个在法国家喻户晓的传奇人物：铁面人。
1669年，法国南部一所贵族监狱迎来了一个新客人，他是一个戴着铁面具的人，故此被称作铁面人。卢瓦侯爵给狱长写了一封信，嘱咐他要单独关押铁面人，房间不能有窗户，犯人只能索要生活必需品，其他的什么都不给。如果他敢多说一句废话立刻处死。卢瓦侯爵还说，这个犯人应该不需要太多东西，因为他只是一个奴仆。
跟铁面人关押在一起的是前财政大臣大名鼎鼎的富凯，富凯原本有一名老仆人伺候，但是由于这名老仆经常生病，所以1675年开始，监狱允许铁面人临时充当富凯的仆人，但不能有第三人在场。1681年，铁面人被带到圣玛格丽特岛监狱，后来又被带到著名的巴士底狱，1703年，铁面人死在巴士底。关于铁面人的公开档案似乎只有这么多，听起来毫不出奇，但是让所有人浮想联翩的就是他为什么要戴着铁面具。正是这个面具，让这位犯人成了法国历史上最神秘的人物。
在伏尔泰的作品中这样来描述铁面人：这个囚犯年轻、高大、英俊，成天带着一个铁面具，面具可以活动，能够让他吃饭不受到影响。所有的人都不知道他是谁。能打开铁面具的只有一把钥匙，而这个钥匙就在皇帝的掌握之中。这个人是谁？伏尔泰猜测他就是太后奥地利公主安妮和红衣主教马萨林的私生子，也就是国王路易十四的同母异父兄弟。
小李子迪卡普里奥1997年出演过一部以《铁面人》为名的电影，其剧本改编自大仲马的《三个火枪手》后传《铁面人》。在这里，大仲马对铁面人身份之谜给出的解释是，铁面人其实是国王路易十四的孪生弟弟菲利普，国王害怕自己的权力遭到威胁才把弟弟关押起来且不让人看到他的真面目。这部电影拍摄时间稍晚于泰坦尼克号，正是小李子颜值的巅峰时期，古装的迪卡普里奥一人分饰国王和铁面人两角非常精彩，很值得一看。不过迷妹们可能会伤心的一点是，就是这部影片让小李子拿到了金酸梅奖。
除此上述猜测外，还有人认为铁面人是路易十四的父亲，或者是克伦威尔的儿子，甚至还有人说拿破仑就是铁面人的后代。众说纷纭，难以备载。实际上，路易十四本人对于铁面人是留有记录信息的，只不过这些信息很长时间内根本没人能看懂，因为这些信息已经被加密，而使用的正是一种改进的密码系统，著名的路易十四大密码。
大密码的发明人是罗西格诺父子，他们两人都是顶尖的密码破译专家。父亲曾经创下一项奇迹，通过破译密码并把解密后的信件发给敌人，瓦解了敌人的斗志，兵不血刃的拿下了一座城池。在今天的法语当中，撬锁一词就是用他们父子的名字组合而成的。父子两个在破解密码的同时，也在思考能否创立一套无法破解的新密码。经过不断摸索，他们终于发明了大密码。但是在他们父子之后，不知什么原因就没有人继续使用这套密码，大密码的所有信息全部失传，从此用大密码加过密的文件也都成了难解之谜。
历史学家们很清楚，许多加密文件对于澄清法国历史上的一些事实非常关键，但是直到十九世纪末这些文件都还没有被正确解读。1890年，军事历史学家维克多·吉东在研究路易十四的军事战役时发掘出了一批新的信件，当然这些都是加密的。他把这些信件提交给了司令部的埃提恩尼·巴泽丽斯，希望他能够解开大密码之谜。巴泽丽斯发现，这些信件当中，虽然含有成千上万个数字，但是其中不重复的数字仅有587个，也就是说加密系统只有587个符号。起初，巴泽丽斯尝试过把它当做上述说过的同音密码来破解，但是一无所获。
有一天，他突然得到一个灵感，法文字母是26个，那么两个连续字母形成的字母对儿就是676个，这个数字大体和大密码当中的587个符号数目接近，这是不是说明大密码是由字母对形成的符号呢？顺着这个思路，他开始对法语的字母对儿进行频率分析，但是发现仍然解不出有意义的字符串。
巴泽丽斯没有放弃，他继续思考，如果大密码中的数值不是代表字母对儿，会不会代表几个字母拼出的一个音节呢？按照这个思路，巴泽丽斯首先找出了一页反复出现同一组数字的页面：（124-22-125-46-345）。之后他把这些数字尝试换成音节，终于拼出了一个字符串les-en-ne-mi-s。令人激动的是这个字符串是有意义的，它代表着lesenemis（敌人）。
突破口找到了，破译密码就是这样，一旦获得一条线索，后面的工作就彻底打开了局面。接下来巴泽丽斯把信件中所有出现过这组数字的地方全部找到，并替换成lesenemis，然后向前和先后推导相邻数字所代表的音节。这就如同填字游戏一般，很快突破一个个出现，大密码终于被攻克。时隔两百年后，巴泽丽斯成了第一个见证路易十四秘密的人，这其中就包括铁面人的身份。
在路易十四的首相卢瓦所写的一封信中，提到了一个叫菲芬·德·布洛德的罪人，他是一名军官，负责攻击法意边界的库内奥。当时他领命防守阵地，结果却因为害怕奥地利的进攻而放弃阵地，临阵脱逃。他的这次逃跑影响到了整个皮埃蒙特地区的战役进度，故此卢瓦在信中明确提到：
国王陛下比任何一个人都明白这次行动的后果，他也明白我们的失败严重的损害了我们的利益。陛下希望你立刻逮捕布洛德将军，并送到皮尼洛尔城堡接受审判，在那他晚上要被关押在牢狱里，白天可以允许戴着面具在城内走动。
这是官方文件中明确提到面具人的记载，而且时间和地点都基本吻合事实。但是这并不意味着铁面人的历史之谜已经解开，因为文学作品实在是太过深入人心，以至于其他任何的解释反而有些难以令人相信。为了解释卢瓦的信中所透露的信息，坚信铁面人是路易十四亲戚的支持者们说，路易十四非常聪明，他害怕后人会猜到铁面人和自己有关系，故意留下了许多遮人耳目的假消息，这封信可能就是烟幕弹。
我在这里并不能确定布洛德将军就一定是铁面人，但我想通过这件事让大家认识到阴谋论的一个可怕之处就在于它能把一切证伪阴谋论的证据，都设定为阴谋本身。这才是真正难以解开的密码。
欧洲的密码战争还在继续，破译密码已经为各国所重视，几乎所有的国家都成立了叫密室的机构，专门破译来往信件和公函。当时这些结构都有模仿笔迹和拆信仿信的高手，他们会把信件悄悄打开，然后再复原成没有碰过的样子。不过这样做毕竟还是有被发现的可能，粗暴直接的侵入他国的邮件渠道也有一定的风险性。但是等到一项新的科技发明：电报技术出现之后，信息渠道本身的封闭性完全被打破，信息的安全从此只能依赖于密码了。传统的密码显得越来越不安全，人们便纷纷转向更可靠的维热纳尔加密系统。那么这个看似牢不可破的加密方法又是如何被破解的呢？这就要从一个狂野的天才，人类真正的计算机之父说起。
最后我们公布一下上一期的答案。雅克·索尼埃最后的遗言是“Leonardo da Vinci！The Mona Lisa！”（列昂纳多·达·芬奇！蒙娜丽莎！）。本期我们的题目是维热纳尔加密字母表一共有26行，那么其密钥关键词的长度可不可以超出26个？
往期精彩内容：
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原文始发于微信公众号（商密君）：密码传奇（二）两百年才破解的传奇密码——路易十四大密码！
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