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科技發展到今天，我們的工作、思想、人際關係等都存在於網路中，這些都是我們自身的延伸。這是人類向半機械人的轉變，我們開始把越來越多的生活轉移到

機器

上。

密碼專家想出了很多絕妙的方法來保護我們的資訊不受犯罪分子和情報機構的侵害。但這一切總有一天會改變。一場似乎不可避免的計算機革命即將來臨，它給我們的隱私投下了一層不確定的陰影。

目前的加密方法使用的是整數分解。這種方法的安全性基於一個簡單的數學問題：給定一個大的數字，這個數字的因數有哪些？理論上這很簡單，但在實踐中，即使是世界上最強大的超級計算機也需要數十億年才能回答這個問題。對於使用128位、192位或256位金鑰的高階加密標準的資訊，即使是更小的128位金鑰也需要地球上萬億年的計算能力來解密。

然而，即使是這種加密也有被淘汰的危險。隨著超級計算機的發展，人們擁有了越來越強大的計算能力，專家們明白，目前的網際網路加密技術不會永遠無懈可擊。也許這種安全方法的最大威脅來自量子計算機。對於經典計算機來說，找到大數的因數是一項艱鉅的任務，但對於量子機器來說，這根本不是什麼大問題。

事實上，縱觀密碼學的歷史，只有一種加密方法被數學證明能夠提供絕對的安全性。這是世界上唯一破解不了的密碼。然而，它的優勢不在於它的數字複雜性，而在於它在現實世界中的簡單性。

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克勞德·夏農的數學證明，證明OTP密碼是不可破解的。

這種密碼是一次性密碼（OTP），之所以這樣稱呼是因為一組數字只能使用一次，而且必須在使用後銷燬。雖然OTP密碼有許多變體（有些使用二進位制，有些將字母分組成集合，有些使用Vigenere等等），但我將在下面給出一種更簡單的加密方法。

我們首先建立OTP的數字。重要的是不要使用日常的數字生成器來實現這一點。計算機依靠數學來計算它們的“隨機”數字，但模式在數學中很普遍。看起來像是隨機數字的東西，如果它們是由普通的計算機程式生成的，就很容易受到模式的攻擊。因為這是OTP加密過程中最重要的一步，所以您需要使用硬體隨機數生成器（RNG）。這類生成器基於物理事件，如半導體的電噪聲或光子透過濾波器。另外，十面骰子也可以用來生成隨機數，使整個加密過程非數學化。

一個隨機數字的OTP看起來像這樣：

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OTP密碼最不方便的一個方面是，訊息的傳送方和接收方都必須擁有準確的數字副本。任何有許可權的人都可以解密你的資訊。

現在讓我們想象我們要傳送“

類星體

”（QUASAR）這個詞。我們首先找出每個字母在字母表中的位置。Q在字母表中是17，U是21，以此類推。最後我們用一串數字來代表“類星體”這個詞：17-21-1-19-1-18。使用模運算，這個由6個數字組成的字串將被加到我們的OTP中的前6個數字上。17等於5，21等於19，1等於6等等。模運算已經到位，所以我們最終得到的結果不會大於字母表中的字母數量，也就是26個。所以通常情況下21 + 19 = 40，但在模數加法中，40變成了14。

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將“類星體”的6個數字與OTP的前6個數字相加，我們得到了一串新的6個數字，如圖底部所示。

有了這組新的數字，我們就能找到字母表中相應的字母。最終的結果是字母“VNGHAC”，現在是OTP加密版的“類星體”。

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這個加密的字顯示了OTP密碼如何比塞薩爾密碼更有效。使用塞薩爾加密技術，“類星體”可能會變成類似“XBHZHY”的東西，字母會發生一定程度的移動。但它們的頻率保持不變。因為類星體這個詞裡有兩個字母A，所以塞薩爾加密法裡就有兩個字母H。這是一個主要的弱點。這意味著試圖解密訊息的人將使用他們對字母頻率的知識來計算出某些字母，危及整個訊息的安全性。使用OTP加密，單詞quasar可能有多個a，但最終被加密的單詞不會重複任何一個字母。字母頻率的知識不會有任何幫助。

然而，OTP密碼的真正威力在於有兩個未知數——第一個是加密的文字，第二個是隨機數字。從數學上講，解決這種加密是不可能的，無論人們有多少時間或算力。只有遵循所有OTP規則，才能確保這種完美的安全性。在任何情況下，請勿重複使用號碼，使用後請銷燬OTP，並確保號碼確實是隨機的。

OTP加密在二戰和冷戰期間被使用。軍情六處和俄羅斯安全部等機構至今仍在使用這種技術。並不是說一次性密碼就代表了未來的安全，但意識到世界上最不可破解的加密方式不是依靠數字和計算能力，而是依靠兩個人之間的簡單行動，就有了詩意。

絕對的保密在數字領域是找不到的；但它確實存在於現實世界中，以一張紙和一個骰子的形式存在。當人類的肉體開始進入機器，它對我們資訊的安全性和安全性說了什麼？我們未來的後代是屬於他們自己，還是屬於別人？