核心机“密”

文|马 迪



核心机“密”

文|马 迪

最近，苹果公司与美国联邦调查局（FBI）闹得不可开交，甚至不惜对薄公堂。他们争吵的主题只有一个——FBI要求苹果公司解锁一部属于恐怖分子的iPhone手机，而苹果公司却不愿意。

2015年12月，在美国加利福尼亚州南部的圣贝纳迪诺市发生恐怖袭击事件，一男一女手持AK-47扫射人群，导致14人死亡，21人受伤。警方在追击中，将凶手法鲁克及其妻子当场击毙，并在他们的车里发现了大量枪支、爆炸物，以及一部iPhone 5c。

为了打开这部被锁定的手机，警方费尽周折。FBI局长科米表示，他们与“所有的美国政府机构都有合作关系”，但无论是哪一个机构都没有办法解开这部iPhone。这位FBI局长明确表示他们已经“用尽手段”，但什么有价值的信息都没有得到，只好通过法律手段要求苹果公司协助。

于是2016年的2月16日，加州一位法官下达了一纸判决，要求苹果公司创建工具、解锁这部手机，以进一步调查恐怖袭击的真相。就在收到判决的第二天，苹果CEO库克发出公开信高调拒绝，他表示“一旦这个工具出现，这个技术可以被一次又一次地重复使用，用在任何一部设备上。”几天后苹果公司的正式法律回应更加“上纲上线”，认为这一判决违反美国宪法第一修正案和第五修正案，构成对言论自由和观点自由的权利侵犯。

其实，苹果以前也不是没跟政府合作过，但如此“反抗暴力执法”还是第一次。这背后有着深刻的技术原因。

从iOS8系统开始，苹果加强了对数据的保护，iPhone的数据开始通过一种叫做AES的复杂算法加密存储在手机芯片里。每一台iPhone都有一串独一无二的“密钥”，这个密钥的长度为256比特，也就是由一串256个“1”或者是“0”组成，有着数不胜数的组合方式。即使全世界的电脑都来加入这个大工程，你用几辈子也还是猜不完。

而对于苹果公司来说，所有iPhone一出厂，密钥就不再保留。这意味着，打开手机的唯一钥匙就是iPhone初始化时便要求用户设置的锁屏密码，默认4位或6位密码，包含1万到100万种数字组合。当然，这也并非绝对安全——如果连接计算机，无阻碍地、一遍遍地试下去，也还是能被破解的。

为了防止出现这种情况，苹果设计了一种安全保护机制：“输入密码”的过程必须在手机上进行，连续错5次会自动锁定1分钟，错得越多等待时间越长，最长可达1小时。更严重的是，苹果还有“自毁”功能，只要用户设置好，输错几次密码之后，手机就会自动抹除所有数据。这就是FBI需要苹果公司协助的地方了——解除这种安保机制，具体包括两项：1、允许他们采用电子输入的方式无限制地输入密码，2、防止手机启动自毁程序。

苹果公司能否抗争到底，已经是商业与政治的角力范畴，我们还是谈谈技术吧。

近年来，美国执法部门和情报机构一直都在抱怨：智能设备的加密技术妨碍了他们的工作。这并不奇怪，蜡封、字母位移、以书本为密码本在人类历史上，对信息保护的需求与对信息本身的需求一样久远。

第一个用于加密和解密文本的编码方式是凯撒密码。据传是古罗马恺撒大帝用来保护重要军情的加密系统，基本思想是：通过字母的位移来实现加密和解密，例如当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。

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。以英语为例，字母E、A、T出现的概率较高，只要试着将密文中的高频字母逐个替换为E、A、T等，就有可能破解。

如果有什么是一次字母位移解决不了，那就两次。于是人们在单一凯撒密码的基础上，干脆创造了共26行的“维吉尼亚”密码阵。但要想彻底解决字频的破绽，理想的加密应该是“每加密一个字母就更换一行密码表，且永不重复”。这实际操作起来极为繁琐，非人力所能及，直到二战时，德国人发明了著名的英格玛（ENIGMA）密码机。

加密、解密，说白了，是数学的游戏，加密容易解密难也是数学规律决定的。随着技术的发展，这个差距越拉越大，加密与解密的斗争可以说是加密方一边倒的胜利。

前面提到的苹果手机使用的AES（高级加密标准），是目前最常用的加密算法，winzip、RAR等压缩软件都可以进行AES加密。它的安全性能之高，除非量子计算机商用化，否则地球上暂时还没足够的逆向计算能力能对这个算法产生威胁。在这种机制下，用户设置的密码是唯一的突破口。于是才有了FBI要求苹果配合的一系列风波。

数字信息通过互联网的使用、存储和传播规模前所未有，这意味着“隐私”比以往更重要。解密实际上分两部分，一部分是算法，一部分是密钥。既然算法已经可以说万无一失，剩下的就靠我们自己了：保护重要的秘密，设置复杂程度高的密码，比如10位的数字与字符组合，生日当密码什么的，速速改了吧！