【工程師博客】莎士比亞、酒類(lèi)走私販和珍珠港

作者：DavidHTO

那是1916年4月21日，芝加哥人民正在享受一個(gè)美好的春日，嚴(yán)酷的冬天已經(jīng)過(guò)去，距離炎熱的夏季還有幾個(gè)月。前一天，芝加哥小熊隊(duì)在落成兩年的Weegman Park開(kāi)啟了他們的第一個(gè)賽季，盡管上賽季小熊隊(duì)僅取得了第五名的成績(jī)，但重返世界大賽的希望仍很大?？傮w而言，1916年對(duì)于這座意圖提升其偉大聲譽(yù)的城市是輝煌的一年。這一年，年輕的Carl Sandburg發(fā)表了一首詩(shī)，他在詩(shī)中將這座城市描述為“世界屠豬城”。在溫暖的天氣里，美國(guó)第二大城市的空氣中彌漫著殺豬的味道，任何在屠宰場(chǎng)附近觀(guān)光的游客都能聞到。但這并沒(méi)有阻止共和黨在那個(gè)夏天來(lái)到這里舉行四年一次的大會(huì)，他們將提名最高法院首席大法官Evans Hughes作為他們的總統(tǒng)候選人。

4月21日也是庫(kù)克縣法官Richard Stanley Tuthill對(duì)前兩周一直在他面前爭(zhēng)辯的一個(gè)案件作出裁決的日子。這項(xiàng)裁決在知名度上遠(yuǎn)不如在即將被命名為瑞格利球場(chǎng)的地方舉行的棒球比賽，但卻成為風(fēng)城（芝加哥市的別稱(chēng)）乃至全世界的熱點(diǎn)新聞。Tuthill法官裁定威廉·莎士比亞是一個(gè)騙子，其名下所有戲劇、詩(shī)歌和十四行詩(shī)的真正作者乃是哲學(xué)家、科學(xué)家和發(fā)明家弗朗西斯·培根。

需要說(shuō)清楚的是，盡管世界各地的報(bào)紙都報(bào)道了這項(xiàng)裁決，但《莎士比亞全集》的出版商牛津大學(xué)并沒(méi)有急著將其名稱(chēng)改為《培根全集》?；始疑勘葋?a target='_blank' class='arckwlink_none'>公司也沒(méi)有將Bard的大名從其門(mén)面中刪除。那是因?yàn)樾侣劷绲乃腥硕贾?，并且敢于公開(kāi)報(bào)道，這場(chǎng)審判事實(shí)上不過(guò)是兩個(gè)人搞出來(lái)的宣傳噱頭：電影制片人William Selig和百萬(wàn)富翁George Fabyan。

Fabyan以前是波士頓人，繼承了一家成功的棉制品制造公司。憑借繼承的財(cái)產(chǎn)，他在伊利諾伊州日內(nèi)瓦購(gòu)買(mǎi)了一個(gè)大型莊園，他稱(chēng)之為Riverbank Labs.（河岸實(shí)驗(yàn)室）。正如他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的那樣，他得意于自己的財(cái)力，“......投資去發(fā)現(xiàn)大學(xué)無(wú)力研究的有價(jià)值的事情”。這些有價(jià)值的事情包括對(duì)聲學(xué)和遺傳學(xué)等主流課題的研究。（其聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室在今天仍被視為世界上最好的實(shí)驗(yàn)室之一。）其他投資，例如尋找難以捉摸的永動(dòng)機(jī)，遭到主流科學(xué)家的蔑視。這樣的嘲笑似乎只是令Fabyan更大膽，他還資助了一位名叫Elizabeth Wells Gallup的波士頓老鄉(xiāng)的工作。Gallup夫人寫(xiě)了很多文章，相信Bard作品早期合集“第一對(duì)開(kāi)本”中隱藏了一個(gè)密碼。如果正確破譯此密碼，將會(huì)證明莎士比亞名下的作品其實(shí)是培根寫(xiě)的。

盡管大多數(shù)人認(rèn)為這個(gè)說(shuō)法太牽強(qiáng)附會(huì)，但它基于一個(gè)公認(rèn)的事實(shí)：弗朗西斯·培根曾經(jīng)發(fā)明了一種在任何文本中隱藏秘密信息的方法。他稱(chēng)之為“雙字體密碼”，這對(duì)任何使用過(guò)計(jì)算機(jī)（尤其是二進(jìn)制碼）的人來(lái)說(shuō)，看起來(lái)應(yīng)該很熟悉。

字母表中的每個(gè)字母（稱(chēng)為明文）由一組五個(gè)a或b（抱歉，U和V，但你必須與他人共享）表示，它們構(gòu)成一個(gè)二進(jìn)制碼。明文“A”表示為aaaaa，明文“B”表示為aaaab，依此類(lèi)推。使用此編碼，培根展示了隱藏一條秘密消息是多么容易，它與公眾讀到的信息恰好相反。我們以消息“STAY WHERE YOU ARE”（待在原地）為例。使用培根密碼寫(xiě)出消息，使它看起來(lái)像這樣：

STAY WHERE YOU ARE

請(qǐng)注意，有些字母是粗體加斜體。接下來(lái)，我們將這些字母排成五個(gè)一組：

STAYW HEREY OUARE

最后一步是使用上表轉(zhuǎn)換各組明文以得到解譯的消息。因此，STAYW隱藏代碼aabab（兩個(gè)字母是正常字體，一個(gè)字母是粗體/斜體，接下來(lái)的一個(gè)字母是正常字體，以粗體/斜體字母結(jié)尾），轉(zhuǎn)換得到字母“F”。HEREY是ababa，轉(zhuǎn)換得到“L”。OUARE是babba，轉(zhuǎn)換得到“F”。解碼后的消息是什么呢？FLY（趕快飛走），與原始明文消息恰好相反。精通計(jì)算機(jī)的讀者也會(huì)注意到雙字體字母和ASCII代碼之間的相似性，不過(guò)培根有點(diǎn)害羞，少用了兩位。（不。不打算為此道歉。）

現(xiàn)在，莎士比亞作品是由培根創(chuàng)作的看法已經(jīng)存在了幾十年。甚至還有一本名為Baconiana的信徒雜志（如今可以在Francis Bacon Society網(wǎng)站上讀到）。Gallup夫人（曾在索邦大學(xué)就讀，并非不學(xué)無(wú)術(shù)者）受到這一理論影響，當(dāng)時(shí)還有許多知名人士也受到影響，包括馬克·吐溫、沃爾特·惠特曼、西格蒙德·弗洛伊德、亨利·詹姆斯、亨利·米勒和海倫·凱勒。在Riverbank（依靠Fabyan的資助），Gallup以科學(xué)方法追尋真相，對(duì)莎士比亞“第一對(duì)開(kāi)本”的副本進(jìn)行了拍照，并分析其文字中是否隱藏了培根的雙字體密碼。

Gallup夫人不是攝影師，但幸運(yùn)的是，F(xiàn)abyan剛把一位來(lái)自康奈爾大學(xué)、名叫William Friedman的聰明且年輕的遺傳學(xué)家?guī)У絉iverbank。Friedman曾受雇開(kāi)發(fā)一種能在干旱環(huán)境中生長(zhǎng)的小麥品種，F(xiàn)abyan認(rèn)為這種作物在巴勒斯坦等地可以派上用場(chǎng)。當(dāng)Gallup得知Friedman愛(ài)好攝影時(shí)，她便讓他加入了其團(tuán)隊(duì)。Friedman很可能是自告奮勇，因?yàn)樗詰偕弦晃粸镚allup工作的年輕可愛(ài)的女圖書(shū)管理員。她名叫Elizebeth Smith（她的父母故意用“e”來(lái)將她的名字分開(kāi)）。接下來(lái)發(fā)生的事情是不可能編造出來(lái)的，因?yàn)樘钊穗y以置信。但以下都是事實(shí)。

Gallup放大Friedman的照片，測(cè)量并量化每個(gè)字母的傾斜度，以確定哪個(gè)是培根密碼中的“a”，哪個(gè)是“b”。當(dāng)數(shù)學(xué)未能提供明確的答案時(shí)，她屈服于直覺(jué)，并在這個(gè)過(guò)程中找到了諸如“培根創(chuàng)作這些作品”之類(lèi)的解譯，以及其他證明培根派正確的啟示性段落。當(dāng)Friedman和Smith陷入熱戀時(shí)，Gallup收集了證據(jù)，于1916年初準(zhǔn)備發(fā)表其揭露莎士比亞欺詐的巨著。就在那時(shí)，制片人Selig對(duì)Fabyan提起了訴訟。Selig的電影公司將于4月23日上映基于四部莎士比亞戲劇的電影，以紀(jì)念Bard逝世三百周年。訴訟聲稱(chēng)，莎士比亞的聲譽(yù)將因Gallup所謂的破譯而“遭受重大打擊”，公眾將不會(huì)去看他的電影。Selig要求法院裁定莎士比亞是真正的作者。

4月初，小熊隊(duì)結(jié)束了佛羅里達(dá)州的春季訓(xùn)練，前往北區(qū)棒球場(chǎng)參加全國(guó)聯(lián)賽首場(chǎng)賽事，而Tuthill法官也開(kāi)始開(kāi)庭審理威廉·莎士比亞一案。遺憾的是，審判的官方記錄已從庫(kù)克縣檔案中消失。我的父親寫(xiě)了大量關(guān)于密碼學(xué)歷史的文章，他曾為找到該記錄努力了幾次，但皆告失敗。20世紀(jì)90年代早期，PBS贊助了一個(gè)通過(guò)模擬審判確定莎士比亞作品作者身份的節(jié)目，但其中沒(méi)有提到雙字體密碼，而這是Gallup夫人認(rèn)定作者身份的基礎(chǔ)。在J. Ajlouny的戲劇《威廉·莎士比亞的審判》（最近由Fresh Ink Group出版）中，作者讓觀(guān)眾扮演陪審團(tuán)的角色，聽(tīng)取他在法庭再現(xiàn)中提出的證據(jù)。但在隱藏密碼的主張上花的時(shí)間非常少。在我的同名?。ㄓ蒃ldridge Plays＆Musicals出版）中，我描寫(xiě)了一個(gè)審判場(chǎng)景，其中把雙字體密碼當(dāng)作主要辯護(hù)證據(jù)來(lái)呈現(xiàn)。（不知何故，托尼獎(jiǎng)委員會(huì)錯(cuò)過(guò)了它的一次制作。）最終，我們所能做的只是猜測(cè)Tuthill法官在法庭上說(shuō)了什么。這真是一種恥辱，因?yàn)镕abyan和Selig（兩個(gè)都以活躍個(gè)性聞名的人）均選擇擔(dān)任己方的首席律師，這意味著一些精彩的戲劇性事件可能已經(jīng)淹沒(méi)在歷史中。

保存下來(lái)的是Tuthill法官裁決后發(fā)生的一系列引人注目的事件，正如我們從上面的新聞剪輯中看到的那樣，這正是Fabyan和Selig從一開(kāi)始就策劃好的：為Selig電影做免費(fèi)宣傳。對(duì)于芝加哥從法律上宣稱(chēng)莎士比亞是騙子的事情，許多人似乎覺(jué)得很好笑。一個(gè)喜歡開(kāi)玩笑的人，舌頭緊緊貼著腮幫子，詢(xún)問(wèn)這項(xiàng)裁決是否意味著芝加哥有義務(wù)將莎士比亞大道更改為培根大道。其他芝加哥人沒(méi)有那么樂(lè)觀(guān)，尤其是庫(kù)克縣的其他法官。1916年5月2日，在Tuthill判決后僅十天，他們就推翻了他的裁決，為莎士比亞恢復(fù)了文學(xué)巨匠的名譽(yù)。

那么這與珍珠港有何干系呢？為了講述故事的下一部分，我們需要回退一點(diǎn)。自被拉入培根項(xiàng)目以來(lái)，F(xiàn)riedman對(duì)Gallup解密方法的疑慮與日俱增。到Tuithill裁決的時(shí)候，他差點(diǎn)要后悔接受Fabyan最初的邀請(qǐng)來(lái)到Riverbank。我說(shuō)“差點(diǎn)”是因?yàn)樵趯徟泻蟛痪茫腿⒘薌allup年輕可愛(ài)的助手Elizebeth Smith。大約同時(shí)，F(xiàn)abyan讓他擔(dān)任“Riverbank密碼部門(mén)主管”。這就是George Fabyan的天才，他認(rèn)識(shí)到這個(gè)培根懷疑論者擁有非常敏銳的分析思維，密碼學(xué)領(lǐng)域需要這種思維。Friedman回報(bào)了Fabyan，撰寫(xiě)了一系列著名的論文，有些甚至是開(kāi)創(chuàng)性的，這些論文使Riverbank在地圖上獲得一席之地。

Friedman論文發(fā)表的時(shí)機(jī)不可謂不完美。1917年初，英國(guó)情報(bào)機(jī)構(gòu)破譯了一封電報(bào)（通常稱(chēng)為Zimmerman電報(bào)，以發(fā)送該電報(bào)的德國(guó)官員名字命名）。內(nèi)容是德國(guó)的一個(gè)提議，如果美國(guó)對(duì)德國(guó)宣戰(zhàn)（后來(lái)美國(guó)確實(shí)在4月份對(duì)德宣戰(zhàn)），那么德國(guó)將把美國(guó)西南部的一大部分交給墨西哥。Fabyan立即提出讓其密碼部門(mén)為美國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)部服務(wù)，后者欣然接受（沒(méi)有一絲無(wú)奈）。很快，F(xiàn)riedman被要求破譯德國(guó)的另一則加密消息，這次是發(fā)給印度活動(dòng)人士的，鼓動(dòng)其從英國(guó)獨(dú)立。憑借這一成功，William入伍并前往法國(guó)，在那里他直接為潘興將軍工作。他對(duì)截獲的德國(guó)無(wú)線(xiàn)消息的破譯據(jù)說(shuō)挽救了成千上萬(wàn)盟軍的生命。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，他繼續(xù)寫(xiě)文章，可以說(shuō)開(kāi)創(chuàng)了密碼分析這一新領(lǐng)域。

在我們繼續(xù)講述William的故事之前，我們需要注意的是，Elizebeth有著過(guò)硬的數(shù)學(xué)本領(lǐng)。她的譯碼技能相當(dāng)出色，先為海軍服務(wù)，后為調(diào)查局（FBI前身，F(xiàn)BI是在禁酒期間出名的）服務(wù)，幫助粉碎佛羅里達(dá)海岸和休斯頓等地的朗姆酒私販活動(dòng)。之后，她對(duì)打擊舊金山以外的毒品集團(tuán)起了重要作用。Elizebeth經(jīng)常被要求在相關(guān)審判中作證，鑒于走私者的系統(tǒng)性暴力，出庭作證有時(shí)候是很危險(xiǎn)的行為。在一個(gè)女性尚未受到數(shù)學(xué)和科學(xué)領(lǐng)域普遍歡迎的時(shí)代，她可謂成就斐然。在執(zhí)法方面也是如此。

現(xiàn)在回過(guò)頭來(lái)說(shuō)說(shuō)William。除了加密理論方面的開(kāi)創(chuàng)性工作之外，他還花了大量時(shí)間研究一種新型編碼機(jī)（使用轉(zhuǎn)子生成密碼的機(jī)電裝置）的缺陷。就像追求更高水平網(wǎng)絡(luò)安全的公司會(huì)雇用黑客一樣，F(xiàn)riedman發(fā)現(xiàn)了這種機(jī)器原始設(shè)計(jì)中的缺陷。然后，他與他在1930年聘請(qǐng)的數(shù)學(xué)家Frank Rowlett合作，開(kāi)發(fā)出一個(gè)絕妙的版本，該機(jī)器如此出色以至成為美國(guó)在第二次世界大戰(zhàn)中最安全的密碼機(jī)。

在美國(guó)和日本爆發(fā)敵對(duì)行動(dòng)之前，他和他的團(tuán)隊(duì)在沒(méi)有見(jiàn)到實(shí)物的情況下就復(fù)制出日本的PURPLE密碼機(jī)，從而攻破其密碼，F(xiàn)riedman由此成為傳奇人物。我要再說(shuō)一遍，僅憑截獲的消息來(lái)推測(cè)密碼機(jī)的構(gòu)建原理，然后復(fù)制出一臺(tái)極其復(fù)雜的密碼機(jī)，是一項(xiàng)非凡的成就。如何使用這些解譯的消息是另一回事。正如Friedman的維基百科頁(yè)面所說(shuō)的那樣：“有一次截獲到發(fā)送給華盛頓特區(qū)日本大使館的消息，要求終止（1941年12月7日）與美國(guó)的談判。該消息清楚表明戰(zhàn)爭(zhēng)即將發(fā)生，是在珍珠港遭到攻擊前幾個(gè)小時(shí)才被送到美國(guó)國(guó)務(wù)院。有關(guān)美國(guó)事先是否知道珍珠港襲擊的爭(zhēng)議已持續(xù)到21世紀(jì)?！?/p>

Friedman的成就并非沒(méi)有代價(jià)。正如其維基百科頁(yè)面上解釋的那樣，“......1941年，F(xiàn)riedman因神經(jīng)衰弱而住院，病因主要是PURPLE工作帶來(lái)的精神壓力”。Friedman康復(fù)后，繼續(xù)為戰(zhàn)爭(zhēng)出力。為了推動(dòng)同盟國(guó)在破譯密碼方面取得進(jìn)步，他的團(tuán)隊(duì)用一臺(tái)復(fù)制的PURPLE機(jī)換取英國(guó)如何破解德國(guó)ENIGMA密碼的詳細(xì)信息。（這項(xiàng)工作是由艾倫·圖靈領(lǐng)導(dǎo)完成的，后來(lái)拍成了榮獲奧斯卡獎(jiǎng)的電影“模仿游戲”，由本尼迪克特·康伯巴奇主演。我在這里放上他的照片，因?yàn)榭挡推媸俏移拮幼钕矏?ài)的演員，我想現(xiàn)在她可能會(huì)讀讀我的博客。）

戰(zhàn)后，F(xiàn)riedman成為為冷戰(zhàn)而建立的新政府機(jī)構(gòu)——國(guó)家安全局(NSA)——的首席密碼學(xué)家。在領(lǐng)導(dǎo)該機(jī)構(gòu)密碼研究工作的同時(shí)，他還繼續(xù)編寫(xiě)教科書(shū)，其中一些至今仍被用于培訓(xùn)年輕的密碼學(xué)家。到1956年Friedman退休時(shí)，Enigma和PURPLE機(jī)器的轉(zhuǎn)子和齒輪已經(jīng)被第一臺(tái)大型計(jì)算機(jī)中的真空管所取代。后來(lái)，真空管被分立晶體管取代，分立晶體管又被半導(dǎo)體晶體管取代。

退休？William和Elizebeth并沒(méi)有像大多數(shù)人那樣退休。有一個(gè)問(wèn)題一直困擾著他們，雙字體密碼——第一種二進(jìn)制碼（也是所有現(xiàn)代計(jì)算的基礎(chǔ)）——是如何被Gallup夫人濫用的？在Elizebeth的陪伴下，William Friedman重新研究“第一對(duì)開(kāi)本”，他們一同撰寫(xiě)了一本名為《莎士比亞密碼探究》的書(shū)，揭露了Gallup方法的缺陷。關(guān)于他們生命中的最后一章，有一些非常令人滿(mǎn)足的東西，這不僅反映了他們對(duì)彼此的摯愛(ài)，而且反映了他們忠于事實(shí)的精神。

作者注，2018年9月17日

我很高興報(bào)告，最近出版了一本關(guān)于Elizebeth Friedman的新書(shū)。標(biāo)題為《粉碎密碼的女人》，作者是Jason Fagone。這里有Brain Pickings網(wǎng)站對(duì)這本書(shū)的一則好評(píng)。我寫(xiě)信給Fagone先生，介紹我如何跟隨我父親而發(fā)展出對(duì)這個(gè)主題的興趣，Jason回信寫(xiě)道：

“David，你好，非常感謝你的來(lái)信。在我為這本書(shū)做研究時(shí)，我經(jīng)?？吹侥愀赣H的名字！他寫(xiě)了一些關(guān)于Riverbank以及那里的密碼學(xué)進(jìn)展的早期歷史文章。我知道William Friedman多年來(lái)與美國(guó)密碼協(xié)會(huì)通信，并贊賞他們的工作。你繼續(xù)跟進(jìn)他的工作并作出了自己的貢獻(xiàn)，這太棒了。一旦你聽(tīng)到這個(gè)故事，就很難忘記它。我覺(jué)得我們中很多人有這樣的切身體驗(yàn)?！?/p>

確實(shí)如此，Jason。祝你和這本書(shū)好運(yùn)。我在介紹性電子郵件中告訴他：“如果好萊塢打來(lái)電話(huà)，我不會(huì)感到驚訝，我總覺(jué)得他們的故事值得拍部電影（Emily Blount或Emma Stone飾演Elizebeth？）”

本文轉(zhuǎn)自：【工程師博客】莎士比亞、酒類(lèi)走私販和珍珠港