高效机器学习:AI13分钟破译Enigma密码

新智元 发表于 2017-12-12 15:55:55 收藏 已收藏
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高效机器学习:AI13分钟破译Enigma密码

新智元 发表于 2017-12-12 15:55:55

 

Enigma在二战时一直被当做是不可破译的密码,英国花费大量时间精力方得破解。现在即使知晓Enigma密码知识,破译仍需要数年的时间,而DigitalOcean及Enigma Pattern公司发明的AI技术,仅需13分钟即可破译。未来这种人工智能软件也可用于医疗保健、金融服务等行业。

 

第二次世界大战期间,布莱切利园是英国破译密码的中心。图灵当时也在那里工作。密码破译者的天才工作挽救了许多平民和士兵的生命,据说将战争缩短了两年。

Enigma密码机非常复杂,它最先进的化身可以配置158,962,555,217,826,360,000种不同的方式,但有一个致命缺陷,没有一个字母可以取代它本身。

即使有了相关的密码知识,也需要好几年的时间才能破解密码。而现在人工智能可以在13分钟内解读Enigma编码的信息。

上周,在帝国战争博物馆,DigitalOcean和Enigma Pattern两家公司使用最新的人工智能技术在现场演示中展示了破译德国消息。

什么是Enigma机器?

在密码学史中,恩尼格玛密码机(德语:Enigma,又译哑谜机,或“谜”式密码机)是一种用于加密与解密文件的密码机。确切地说,恩尼格玛是对二战时期纳粹德国使用的一系列相似的转子机械加解密机器的统称,它包括了许多不同的型号,为密码学对称加密算法的流加密。

恩尼格玛密码机在1920年代早期开始被用于商业,一些国家的军队与政府也曾使用过它,其中的主要使用者是第二次世界大战时的纳粹德国。

在恩尼格玛密码机的所有版本中,最著名的是德国使用的军用版本。尽管此机器的安全性较高,但盟军的密码学家们还是成功地破译了大量由这种机器加密的信息。人们都普遍认为盟军在西欧的胜利能够提前两年,完全是因为恩尼格玛密码机被成功破译。

布莱切利园里的破译者是谁?

艾伦·图灵(Alan Turing)是在MiltonKeynes最高机密基地工作的密码破译人员中最声名远扬的一位。和他一起奋战的,还有一整个专家团队。

经验丰富的密码学家DillyKnox和Nigel de Gray带领了布莱切利园(Bletchley Park)的工作,以及剑桥和牛津大学的毕业生,如Gordon Welchman, Joan Clarke 和Bill Tutte。

二战期间,密码如何被破译?

布莱切利园的密码破译工作是建立在波兰破译密码的基础之上。1932年,波兰密码学家马里安·雷耶夫斯基、杰尔兹·罗佐基和亨里克·佐加尔斯基根据恩尼格玛机的原理破译了它。1939年中期,波兰政府将此破译方法告知了英国和法国,但直到1941年英国海军捕获德国U-110潜艇,得到密码机和密码本才成功破译。密码的破译使得纳粹海军对英美商船补给船的大量攻击失效。盟军的情报部门将破译出来的密码称为ULTRA,这极大地帮助了西欧的盟军部队。

一个关键的突破发生在破译者MavisBatey收到一个信息,在200个明显的乱码中没有包含一个“w”。 通过使用每个字母不能被替换的知识,她破译出了密码。

The Code Book的作者Simon Singh说:“这是一项巨大的工作,但还是能被完成。“ Colossus计算机和Bombe等计算机把这个过程机械化了。

AI如何破译密码?

使用DigitalOcean公司的云服务器和来自Enigma Pattern的人工智能软件,一条简短的德文信息在帝国战争博物馆被破译了。Enigma Pattern是DigitalOcean的客户,合作使用了一系列机器学习和人工智能技术,在13分钟内破解了Enigma密码,成本仅为10英镑。

研究小组使用格林童话来教AI学习德语。他们用编程语言Python重新创建了最复杂的Enigma版本,它有15,354,393,600个密码变体。

通过使用一系列服务器,数百万种不同的组合可以被同时测试,然后人工智能可以确定它被识别为德语的结果。

Enigma Pattern的首席数据科学家Lukasz Kuncewicz解释说,同样的人工智能软件也可以用于医疗保健,金融服务或破解密码。

 

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