尤利烏斯`愷撒大帝用過它，取得了成功。蘇格蘭女王瑪麗一世也用過它，結(jié)果上了斷頭臺(tái)。拿破侖·波拿巴誤用了它，毀掉了自己的帝國。第二次世界大戰(zhàn)期間參戰(zhàn)各方都依賴它，而同盟國在此方面的優(yōu)勢縮短了戰(zhàn)爭持續(xù)的時(shí)間。間諜在冷戰(zhàn)期間就用它，直到現(xiàn)在還在用。其實(shí)人們因各種原因在日常生活中也會(huì)頻繁用到它，包括你自己。這個(gè)不可缺少的工具就是密碼。
尤利烏斯·愷撒大帝用過它，取得了成功。蘇格蘭女王瑪麗一世也用過它，結(jié)果上了斷頭臺(tái)。拿破侖·波拿巴誤用了它，毀掉了自己的帝國。第二次世界大戰(zhàn)期間參戰(zhàn)各方都依賴它，而同盟國在此方面的優(yōu)勢縮短了戰(zhàn)爭持續(xù)的時(shí)間。間諜在冷戰(zhàn)期間就用它，直到現(xiàn)在還在用。其實(shí)人們因各種原因在日常生活中也會(huì)頻繁用到它，包括你自己。這個(gè)不可缺少的工具就是密碼。
密碼為你的一系列日常生活提供安全保障。比如當(dāng)你打電話時(shí)，從自動(dòng)取款機(jī)（ATM）取現(xiàn)金時(shí)，連接Wi-Fi（無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)）網(wǎng)絡(luò)時(shí)，登錄一臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，在谷歌上搜索時(shí)，用手機(jī)看視頻時(shí)，都需要用到密碼。現(xiàn)在密碼已經(jīng)為超過10億臺(tái)蘋果設(shè)備、70億張銀行卡，以及每天550億條瓦次普（WhatsApp）的信息提供安全保障。比特幣等數(shù)字貨幣體系和區(qū)塊鏈，也是建立在密碼學(xué)之上的。
密碼保護(hù)著全球超過3/4的萬維網(wǎng)鏈接。你知道嗎，當(dāng)你通過瀏覽器鏈接一個(gè)安全網(wǎng)站時(shí)，你使用的密碼工具曾經(jīng)驅(qū)動(dòng)了計(jì)算革命，推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。當(dāng)你使用車鑰匙打開車門時(shí)，你的車鑰匙所能做的事情超越擁有最強(qiáng)計(jì)算機(jī)的攻擊者。你是否意識(shí)到，從手機(jī)發(fā)送的信息被密碼保護(hù)得這么好，以至于令有些政府和情報(bào)部門都感到擔(dān)心。
密碼學(xué)本質(zhì)上是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)，但極少有應(yīng)用數(shù)學(xué)能達(dá)到像密碼學(xué)這樣的社會(huì)重要程度，有時(shí)甚至是臭名昭著。比如數(shù)學(xué)通常不會(huì)成為一部影視大片的聚焦點(diǎn)。但是密碼學(xué)賦予《攔截密碼戰(zhàn)》（Enigma）、《007：大破天幕殺機(jī)》(Skyfall)、《通天神偷》(Sneakers)等電影以靈感，啟發(fā)了電視連續(xù)劇《犯罪現(xiàn)場調(diào)查：網(wǎng)絡(luò)》（CSI: Cyber）和《軍情五處》（Spooks），以及丹·布朗（Dan Brown）的《數(shù)字城堡》（Digital Fortress）這樣的暢銷書。沒有其他數(shù)學(xué)學(xué)科可以像密碼學(xué)一樣結(jié)束戰(zhàn)爭或令各國領(lǐng)袖擔(dān)憂。
密碼學(xué)真正做的事是提供一系列工具來保護(hù)信息。盡管密碼學(xué)可以用于保護(hù)物理信息，比如寫在紙上的密碼，但正是我們越來越多地在日常生活中依賴數(shù)字信息，才使得密碼學(xué)變得如此重要。密碼學(xué)不僅能對敏感信息進(jìn)行保密，也能檢測到信息是否被有意或無意地修改，還能確認(rèn)與我們通信的對方是誰。事實(shí)上，密碼學(xué)是唯一能為數(shù)字信息安全保駕護(hù)航的學(xué)科。
密碼學(xué)就如同抗生素，你一生之中雖然接觸過多次，但是并沒有真正了解它的工作機(jī)制�？墒怯袃蓚�(gè)重要的因素會(huì)驅(qū)動(dòng)你去了解抗生素的工作機(jī)制：（1）關(guān)于抗生素的知識(shí)提高了你對健康的理解，你可以知道什么時(shí)候應(yīng)該服用抗生素；（2）該如何服用抗生素才不至于產(chǎn)生更多的社會(huì)問題，包括藥物濫用和超級(jí)細(xì)菌的產(chǎn)生。
與習(xí)慣性服用抗生素一樣，你可能會(huì)匆匆忙忙地度過一天而沒有意識(shí)到運(yùn)用過密碼學(xué)。可是我堅(jiān)信，人們懂一點(diǎn)密碼學(xué)知識(shí)將受益一生。更為重要的是，我想讓你明白密碼學(xué)在日常生活中是不可或缺的。我相信通過學(xué)習(xí)密碼學(xué)的功能和原理，你將建立起管理好個(gè)人數(shù)據(jù)安全的自信。如何使用密碼學(xué)也引發(fā)了一個(gè)顯而易見的社會(huì)問題：個(gè)人隱私與監(jiān)管的平衡。這也是我將在本書中探討的。
網(wǎng)絡(luò)空間
我不會(huì)試圖去定義什么是網(wǎng)絡(luò)空間，而是去觀察在網(wǎng)絡(luò)空間中存在的一切，幾乎都是電子產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)空間由進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的計(jì)算機(jī)組成。這些計(jì)算機(jī)既包括我們熟悉的平板電腦，也包括通常不被我們視為計(jì)算機(jī)的組件，比如手機(jī)、游戲機(jī)、助聽器等，但它們都能接入互聯(lián)網(wǎng)。
網(wǎng)絡(luò)空間還由數(shù)百萬我們直接接觸的計(jì)算機(jī)設(shè)備（如售貨終端、ATM、出入境通道等），以及很多我們沒有直接接觸的計(jì)算機(jī)設(shè)備（如企業(yè)后臺(tái)系統(tǒng)、國防系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)等）組成。
也許更為重要的，或從某種程度而言令人震驚的是，很多傳統(tǒng)上我們不認(rèn)為具有電子元素的設(shè)備迅速成為網(wǎng)絡(luò)空間的設(shè)備，更別提真正的計(jì)算機(jī)了。這些設(shè)備包括汽車、房屋和家用電器。接入這些設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)可以是有線的或無線的、短波的或長波的、完全開放的或?qū)Ｓ玫�。到目前為止，這些網(wǎng)絡(luò)中最重要的是互聯(lián)網(wǎng)。
當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)空間和物理世界并不是完全不同的概念，物理世界與網(wǎng)絡(luò)空間的互動(dòng)正在不斷增加。現(xiàn)在很難遇到不使用互聯(lián)網(wǎng)的人、不上網(wǎng)的企業(yè)，或者與網(wǎng)絡(luò)空間不交互的技術(shù)。因?yàn)楫?dāng)人們按下物理設(shè)備的按鈕以執(zhí)行機(jī)器上的指令時(shí)，大部分網(wǎng)絡(luò)空間的事情才能發(fā)生。