原標題：超越007：今天的我們是如何進行信息加密的？

最近受區(qū)塊鏈的影響，種種加密算法也跟著火了起來。在區(qū)塊鏈之前，我們理解的“加密”多半是像007和《潛伏》里那樣，用各種手段對文字信息進行加密處理，好讓絕密的消息在敵人的眼皮子低下瞞天過海。

不過在今天，加密的目的除了進行間諜行動，還有維護數(shù)據(jù)安全等等。與此同時，信息加密的手段也在隨著區(qū)塊鏈、深度學習等技術的發(fā)展不斷進步。

007的老手段，能不能應對AI時代的新需求？

在傳統(tǒng)的信息加密手段中，大致分為兩種，一種是物理方法，另一種則是數(shù)學方法。

物理方法，就是我們經(jīng)常在影視劇里能看到的遇水顯字、火烤顯字等等。把需要顯示的明文寫在紙張、布料上，再通過沉淀反應、氧化還原等等化學反應讓字符隱藏起來。

這種方法除了用在早期間諜活動、考試作弊之外，也可以用于解決商品侵權問題。像是在2016年，阿里巴巴就曾傳出和柯達共同資助初創(chuàng)公司eApeiron的消息，這家初創(chuàng)公司的主要業(yè)務是開發(fā)一種隱藏墨水，把肉眼不可見的數(shù)字追蹤標記印在商品之上，基于此打造出一套完整的識別和通過供應鏈跟蹤的產(chǎn)品標簽系統(tǒng)。

數(shù)學方法則歸屬于密碼學范疇，利用公式把明文信息進行加工，變成常人不理解的亂碼，擁有公式的人才能反向推解出真正內(nèi)容。

數(shù)學方法中比較典型的有摩斯電碼，利用時通時斷的信號代碼代表不同的字母，或者是凱撒密碼，把原字母向后位移幾位得出加密后內(nèi)容。

不過隨著科技水平的發(fā)展，這些信息加密的方法的作用正在逐漸消解。

物理方法應用成本較高，其本質(zhì)是利用化學制方或制作工藝的門檻來防止他人造假。好比大牌皮具用獨特工藝制作皮紋、五金等等，造假者承受不了高昂的原料費用和開模成本，無法復制其中的細節(jié)。

可要說真能拿物理方法做信息加密，卻有很多不切實際的地方。最主要的就是現(xiàn)在用紙張這些實物傳遞信息已經(jīng)非常低效，做間諜工作的人寫好了信，用化學藥水涂涂抹抹加火烤，可快遞發(fā)到接頭人手里時沒準黃花菜都涼了。

至于在數(shù)學方法上，深度學習帶來的強大算力讓破解文字密碼變得更加容易。過去幾十個數(shù)字密碼專家花費大量時間都不能破解的密碼，或許在今天只要把一點點明文和加密信息丟進神經(jīng)網(wǎng)絡的黑盒子里，就能得出人們想要的結果。

用“護甲”和“法抗”寫下一段密文

不過我們加密信息的手段也在不斷提升，當大量信息數(shù)字化后，批量處理加密信息同樣也變得容易了起來。其實即使是處理數(shù)字化信息，我們也可以分為物理方法和數(shù)學方法。

物理方法就像游戲里的“護甲”，將信息隔絕起來防止被其他人接觸。目前較為常見的是建立私有云、區(qū)塊鏈私鏈的方式保證信息的安全。

像是在此前我們介紹的“密碼錨定”加密技術中，IBM就制作了只有沙粒大小的芯片，與區(qū)塊鏈技術結合，將加密公式存儲于其中，使得每次解密信息都要通過芯片進行計算。將這種硬件芯片放置在商品之中，芯片實時記錄商品的位置信息，配合解開密碼才能錄入信息，就難出現(xiàn)他人遠程破解獲知商品信息并加以篡改的情況。

數(shù)學方法則像是游戲里的魔法防御，不依賴硬件只使用算法讓信息更加安全。比如凱撒密碼這種“小兒科”的加密模式，用算法可以批量產(chǎn)生。但有趣的是，因為機器學習對圖像處理的把握十分精準，今天的加密信息不一定要是一段亂碼，很可能是一段正常的文字。

最近哥倫比亞大學研究出的FontCode算法就是這樣，F(xiàn)ontCode可以通過神經(jīng)風格遷移對普通字體進行一些細微的改變，比如對字母中的某一線條進行加粗或減細。利用五十幾種變化對應大小寫字母和數(shù)字，通過圖像識別功能，就可以從正常文字中找到加密信息了。

不光是FontCode，此前也有高校研究出調(diào)整空格字符的大小，來設定成密碼隱藏信息。這類加密方式都通用于數(shù)字介質(zhì)和紙質(zhì)介質(zhì)，也許下一部007電影中，就會出現(xiàn)詹姆斯·邦德拿出手機攝像頭對報紙輕輕一拍，獲取了絕密信息的情節(jié)。

再見二維碼，信息加密對于你我還有哪些用途？

當然，今天我們所談論的信息加密，大多都不再應用于間諜活動。信息加密在今天的作用早已不再是軍政專屬，早已進入了民用和企用。

今天的信息加密，大致有以下幾個用途：

1. 數(shù)字簽名技術。數(shù)字簽名技術通常是信息發(fā)送者發(fā)送一段他人無法偽造的數(shù)字段，接收方再利用運算進行驗證。不管是區(qū)塊鏈加密還是用算法進行圖形、字體上的加密，都可以幫助信息發(fā)送者更好地驗明自己的身份。可以用于電子合同、身份驗證等等多種場景。

2. 版權保護。目前應用比較廣泛的版權保護方式還是暴力搜索和防止復制，像一些網(wǎng)站會在前端進行編輯，使得文字的排版看起來是正常的，一經(jīng)復制就會錯版?；蛘邔Υ罅繄D片和文字進行比對搜索，看看是否有抄襲現(xiàn)象。FontCode則提出利用特殊字體作為驗證途徑的概念，這樣的少變量的比對法在驗證速度上要比暴力搜索快很多。

3. QR碼融合?，F(xiàn)在所處可見的二維碼、條形碼已經(jīng)成為常態(tài)，可這些馬賽克和線條圖形的出現(xiàn)的確很礙眼。現(xiàn)在利用神經(jīng)風格遷移對普通字體進行肉眼不可見的改變，除了加入加密信息以外也可以加入跳轉(zhuǎn)鏈接的入口。以后再需要掃碼的時候，就不用再浪費一大片空間放置二維碼，只要把跳轉(zhuǎn)入口隱藏在正常的信息中就行。

在科技發(fā)展歷史上有一個典型的規(guī)律，即技術往往先應用于軍事，然后再進入民用市場創(chuàng)造出無限價值。信息加密技術也是一樣，在高度信息化的和平年代，或許這一技術即將發(fā)揮出無限可能。

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