安全简史——从隐私保护到量子密码

  本书由19章正式内容和跋组成，现分别一一介绍如下。

第1章：“大数据隐私”。它将告诉你，到了大数据时代，你将如何成为皇帝，那位“穿新衣”的皇帝。因为，在大数据面前，你就是赤裸裸的百十来斤肉：你说过什么话，它知道；你做过什么事，它知道；你有什么爱好，它知道；你生过什么病，它知道；你家住哪里，它知道；你的亲朋好友都有谁，它也知道……反正，你自己知道的，它几乎都知道，或者说它都能够知道，至少可以说它迟早会知道。甚至连你自己都不知道的事情，大数据也可能知道；再进一步地说，今后将要发生的事情，大数据它还是有可能知道。至于这些你知道的、不知道的或今后才知道的隐私信息，将会瞬间把你塑造成什么，是英雄还是狗熊，谁都不知道，只有天知道！

第2章：“恶意代码与病毒”。恶意代码能有多恶？这样说吧，从理论上看，它想有多恶，就能多恶！如果说普通代码（或善意代码）是佛，那么，恶意代码就是魔。若佛能使汽车无人驾驶，在满大街自如穿梭，那魔就能让车中的你魂飞魄散，或下河，或砸锅；若佛能让机器美女温良恭俭让，魔就能让她打滚撒泼，让你不得活；佛能使卫星上天，魔就能让火箭转弯；佛能让飞机自动续航，魔能让机长撞墙；佛让数控车床精准加工，魔让机器失控发疯；佛让你轻松转账，魔让你无法上网；……若佛能送你上天堂，那魔就可送你下地狱，让你这辈子白忙。总之，从恶意代码的作恶能力来看，只有你想不到，没有它做不到；你若今天想到，也许明天它就能做到。

第3章：“社会工程学”。它可不是吃素的哟！就算你不理它，它也可能不会放过你！万一被它击中，你就惨了，后悔都来不及了！与黑客的所有其他工具不同，“社会工程学”对你的电脑几乎不感兴趣，对你的硬件、软件、系统等所有你严加防范的东西，也几乎都不感兴趣；因为，这些东西对它来说，简直是小菜一碟，根本就用不着劳它大驾，只需它的喽啰出手就行了。它自己则有更重要的事情要做，是的，它只攻击一样东西，就是那个有血有肉、能说会道还自以为是的活物。对，就是你！听明白了吗?就是你！如果你不理它，那么，它基本上可以百发百中，打得你哭爹喊娘；当然，如果你关注了它，那么，你就会马上掌握主动权，因为，“社会工程学”其实是易守难攻的，就怕你不屑一守。

第4章：“黑客”。若在《安全简史》中不写“黑客”，就像在《西游记》中不写“齐天大圣”一样！黑客，就是网络空间中的孙悟空！这猴子既可爱，又可恨；既聪明，又很傻；智商高，情商低；树敌多，朋友少；本领强，运气差；……反正，他就是一个活脱脱的矛盾体，而且，在去西天取经的路上，还绝对少不了他。他的优点和缺点泾渭分明，与大熊猫一样，其照片永远非黑即白，没有过渡。

第5章：“密电码”。“密码”又叫“密电码”，它与“认证”宛如安全界的一对金童玉女，本章介绍的是金童。说起“密码”，人们马上想到的就是战争！确实，古今中外，人类历史上的每一场战争，无论大小或长短，几乎都与密码脱不了干系，甚至，可以说：战争的胜负，在很大程度上，直接取决于敌对双方“密码对抗”的胜负。因为，密码对抗的胜者，要么能把机密指令传给友军，以便同心协力，打败敌方；要么能够破译敌方“密电码”，从而掌握敌方的情况，始终把握主动权。这就像是明眼人打瞎子一样，密码失败者只有挨打的份儿，没有还手之力。

第6章:“认证”。都说女人是个谜，玉女“认证”更是谜中之谜！从古至今，即使是权威的安全专家，也从来没能看清过她的全貌；但是，即使是文盲半傻，却也都可以对其局部了如指掌，并巧加运用。都说女人似水，玉女“认证”更似水！其名本身，就是让人全无感觉的水，淡而无味的水。但是，正是这种无味，却蕴含着绝味，让人神魂颠倒的无尽之味；历史上不知有多少英雄豪杰，都曾拜倒在她的石榴裙下。玉女之水虽然柔弱，却能攻克万物，让混沌世界变得有序；能沉淀浊水，使之慢慢变清；能使躁动安宁，让虚静渐渐重生。都说女人善变，玉女“认证”更善变。可以说她小，小到无内，因为，她可以深入细胞，甚至变得微眇无形。可以说她大，大到无外，大到无边，并且还在飞速膨胀，膨胀至遥远；她既可生养万物，又能绵延不绝，用之不竭。如果非要找个现成人物来类比她的话，可能观音菩萨最合适。一是因为她们都很美；二是因为她们都有无数个化身，且真身永远是个谜。当然，她们还是有区别的：观音是专门救苦救难，哪里有灾，她就会在哪里出现；“玉女”则是专门治乱，哪里有混沌，她就会出现在哪里。当然，观音救难，只需用杨柳枝，在玉净瓶中，蘸点仙脂露，轻轻一洒，瞬间就能解决问题；而“玉女”治乱，则需永无休止地“贴标签”和“验证标签”。

第7章:“信息隐藏”。其核心就是要练就如下“五功”。第一是“隐身功”，即无论你翻箱倒柜也好，挖地三尺也好，刑讯逼供也好，听也好，看也好，闻也好，摸也好，舔也好，统计分析也好，用尽所有先进设备和算法也好，总之，你就是找不到它。其实，它一直就在你身边，甚至在尾随你偷笑呢。第二是“不死功”，即要像孙猴子大闹天宫那样，刀劈斧剁不死，雷公电闪不死，八卦火烧不死，总之，不但有九条命，而且还能够随时满血复活。第三是“大肚功”，就是要像八戒那样，能吃能喝，再怎么吃也不嫌多。反正，若干比特下肚后，都能够很快消化，让黑客找不到破绽，更不会因为吃得太多而影响隐身功的发挥。第四是“蚯蚓功”，即纵然被拦腰斩断，也能在截断处，分别重新长出尾和头，从而变成两条蚯蚓。第五是“碰磁功”，即要像大街上的无赖那样，敢于碰磁，善于碰磁。任何黑客，无论他多么小心翼翼，只要胆敢对你非礼，你就马上倒地，死给他看。

第8章:“区块链”。别一见“区块链”就头痛，其实没那么玄！只要你是中国人，哪怕是文盲或半文盲，那么，对区块链的理解就会变得非常容易了。因为，区块链就是虚拟部落的“家谱”。除了读写、存储、传输、验证、安全、共识等雕虫小技的IT细节外，“区块链”与你我家中，压箱底的传家宝“家谱”，其实并无本质差别。上帝是区块链专家，他的区块链“家谱”就写在你的脸上、手上、腿上……血管里、头发里、鼻子里、眼睛里……反正，在任何生物体内的任何地方，甚至在其排泄物里，都“分布式存储着”这个区块链的“账本”。这个“区块链”就是生物学家们正在全力研究的“基因链”。

第9章:“防火墙”。如果你爱它，请把它圈进“防火墙”，因为那里是天堂；如果你恨它，请把它圈进“防火墙”，因为那里是地狱。“防火墙”是一种古老而有效的安全思想；一种在未来任何时代，都将永放光芒的哲学体系。因为，人类彼此之间的任何矛盾，都来自于“区别”。没有区别，就没有矛盾；没有矛盾，就没有人为制造的绝大部分安全问题。面对“区别”，如何解决相关的安全问题呢？无非两条路：第一条路，就是“修路、建桥”，将有“区别”的各方连接起来，使他们像“热熵”那样充分融合，直到最终达到“热平衡”，从而，“区别”消失，安全问题也就迎刃而解。第二条路，就是“修墙、守门”，将有“区别”的各方分别圈起来，让他们彼此隔绝，感觉不到“区别”的存在，从而，将矛盾外化，以此消灭内部安全问题。严格地说，“防火墙”这个名字是不完整的，因为，它只强调了第二条路的前半部分“修墙”，却忽略了更重要的后半部分“守门”！所以，“防火墙”不该是拦水坝那样的死墙，而是有自己的“居庸关”，关口有结实的城门，城门有忠诚的卫兵；卫兵们严格按照指令，对来往行人或疏或堵。

第10章:“入侵检测”。如果你没听说过“入侵检测”这个专业名词的话，那你总听说过“天气预报”吧！没错，“入侵检测”就是网络空间中的“天气预报”；只不过，它不是报告天上“风雪雨云”的动静，而是报告网络空间中黑客的动静，比如，他们是否已经或即将攻击你的计算机等。其实，曾经在很长一段时间内，密码、防火墙和入侵检测一起，扮演着保护网络空间安全“三剑客”的角色。其基本逻辑是：首先，由小弟“入侵检测”，发现或预测出黑客（无论是来自内部或外部）的攻击，并及时报告给二哥“防火墙”。其次，当二哥收到警报后，便立即采取行动——赶紧加强门卫，调整相应的配置，既不让外面“黑客”进入，也不让内鬼溜掉；赶紧“亡羊补牢”，清查可能已经入侵的木马等恶意代码，甚至向管理员报告，启动人工干预等。最后，如果“黑客”已经得手，偷走了相关机要信息，那么，嘿嘿，对不起，还有大哥“密码”在等着你呢；除非“黑客”能够破解密码（通常这是非常困难的），否则，前面的所有入侵行动都功亏一篑。

第11章:“灾备”。“灾备”很简单，因为，连兔子都懂“狡兔三窟”，所以大灰狼若想死守某个兔洞，那么这种“灾”，在兔子的三窟之“备”面前，早已灰飞烟灭。青蛙也是灾备专家，它知道蝌蚪的存活率极低，面临的天敌和灾难极多，所以，在产子时就采取了灾备思路：一次产它成千上万粒，总有几粒能闯过层层鬼门关。小蚂蚁更是灾备专家，它们随时都在“深挖洞，广积粮”。其实，几乎所有生物，都是灾备专家，因为它们都深刻理解，并完美地运用了灾备的核心：冗余。否则，面对众多意外灾难和杀戮，生物们可能早就绝种了。“灾备”很复杂，因为，“灾”太多，而且应对不同的“灾”，所需要的“备”也不同；“灾”更新后，“备”也得相应跟上。所以，在网络空间安全的所有保障措施中，灾备的成本最高，工程量最大，使用的技术最多，也最复杂；甚至，前面各章所介绍的所有信息安全技术，都可看成灾备的支撑，虽然它们也可以独立使用。

第12章:“安全熵”。“熵”是一种利器，是科学江湖的“倚天屠龙剑”。物理学家，用“熵”揭示了能量转换的基本规律，轻松俘获了热力学核心定理，惊得那爱因斯坦吐舌头、瞪双眼，竖起大拇指连声高叫：棒，棒，熵定律真乃科学定律之最也！化学家，用“熵”把所有化学反应的相变，都解释为“熵变=熵产生

熵流”，从此，化学反应的“统一大业”就完成了。数学家，在“熵”的世界里，蹦得更欢啦：一会儿，上九天揽月；一会儿，下五洋捉鳖。把一个个熵定理和公式，拍在所有科学家面前，为他们的专业研究保驾护航。社会学家，用“熵”来研究恐怖主义、疫病流行、社会革命、经济危机等重大问题，得出了若干让人耳目一新的结论。生物学家，用“熵”重新诠释了达尔文进化论，并声称“生物之所以活着，全靠能获得负熵”，几乎彻底颠覆了传统观念。香农更是用“熵”，在两军阵前，温酒斩“信息”，横扫六国，结束了长期以来的纷争局面，统一IT天下，建立了高度集权的信息论帝国。安全专家，在本章中，也试图用“熵”，来揭示“安全”的本质，从宏观上为各方提供最佳的攻防策略。

第13章:“安全管理学”。本章盛情邀请14种动物，结合自己的亲身体会，现身说法来讲讲“安全管理学”的一些重要效应，比如：蝴蝶妹妹讲“蝴蝶效应”；青蛙王子讲“青蛙效应”；鳄鱼大哥讲“鳄鱼法则”；滑头鲇鱼讲“鲇鱼效应”；喜羊羊讲“羊群效应”；刺猬讲“刺猬效应”；孙猴子讲“手表定律”；汤姆猫讲“破窗理论”；猪八戒讲“二八定律”；乌鸦小姐讲“木桶理论”；白龙马讲“马太效应”；八哥讲“鸟笼逻辑”；灰太狼讲“责任分散效应”；狗狗史努比讲“习得性无助效应”；等等。总之，把“三分技术，七分管理”讲清楚，让大家明白：哦，安全保障的效果，主要依靠管理，而不仅仅是技术；安全保障的两大法宝——技术和管理，一个也不能丢；而且，还必须“两手抓，两手都要硬”。其实，比较理想的情况应该是：技术精英们，适当掌握一些管理精髓，并能将其应用于自己的研发中，充分发挥“管理”的四两拨千斤效能；管理精英们，也适当了解一些技术概念，以便向技术人员描述“安全管理”的需求，从而使得技术研发更加有的放矢。

第14章:“安全心理学”。网络空间的所有安全问题，全都可归罪于人！具体地说，归罪于三类人：破坏者（又称黑客）、建设者（含红客）和使用者（用户）。因此，只要把这“三种人”的安全行为搞清了，那么网络的安全威胁就明白了！而人的任何行为，包括安全行为，都取决于其“心理”。在心理学家眼里，“人”只不过是木偶，而人的“心理”才是拉动木偶的那根线；或者说，“人”只不过是“魄”，而“心理”才是“魂”。所以，网络空间安全的最核心根本，就藏在人的心里；必须依靠“安全心理学”，来揭示安全的人心奥秘！

第15章:“安全经济学”。本章将从“黑白两道”，来诠释大胡子爷爷的著名论调：如果有10％的利润，黑客就保证不会消停；如果有20％的利润，黑客就会异常活跃；如果有50％的利润，黑客就会铤而走险；为了100％的利润，黑客就敢践踏一切人间法律；如果有300％的利润，黑客就敢犯任何罪行，甚至冒绞首的危险。当然，主要是研究安全的经济形式（投入、产出、效益）和条件，通过对安全保障活动的合理规划、组织、协调和控制，实现安全性与经济性的高度协调，达到人、网（机）、技术、环境、社会最佳安全综合效益；它的两个基本目标：一是用有限的安全投入，实现最大的安全；二是在达到特定安全水平的前提下，尽量节约安全成本。

第16章:“正本清源话赛博”。本章试图给诺伯特·维纳“平反”，给他的“赛博学”被狭隘地翻译成“控制论”而平反。因为，无论是从世界观，还是从方法论，或是从历史沿革、内涵与外延、研究内容和研究对象等方面来看，“赛博”都绝不仅仅囿于“控制”。而且，更准确地说，赛博学的终极目标是“不控制”，即所谓“失控”，所以，如果非要保留“控制”俩字的话，那么，所谓的“控制论”也该翻译成“不控制论”。同时，本章还想借机，纠正当前社会各界，对“赛博”的误解和偏见；希望在赛博时代，大家都拥有一颗真正的赛博心。当然，我们还要首次揭示发生在维纳身上的一些神奇现象，即所谓的“维纳数”。最后，以维纳小传结束本章。

第17章:“信息与安全”。这是全书最长的一章，主要包括信息的含义、信息的交流、信息的度量、信息安全技术、信息论大白话等内容。从字面上看，“信息安全”也可以解释为“信息失控后，对人的身心造成的损害”。当然，信息既不是物质，也不是能量，所以，信息失控只会直接损害人的“心”；而不可能像物质和能量那样，直接损害人的“身”。当然，“心”的直接损害，一般也都会对“身”造成间接损害，但是，这已不是“信息安全”的研究范畴了，至少不是重点。物质和能量失控的主要原因，基本上都是自然的或无意的；而与此相反，“信息失控”基本上都是人为因素造成的。这些人为因素，既有黑客的恶意破坏引起的“过度型信息失控”，也有集权机构的随意封堵引起的“不足型信息失控”。除了直接伤害的对象不同之外，由于信息的其他特性，也使得“信息安全”大别于“物质安全”和“能量安全”。比如，信息的快速传播特性造成了谣言失控等信息安全问题，信息的共享特性造成了失密等信息安全问题。如果要想按此思路，试图以罗列的方式，穷尽所有信息安全问题的话，那么，就会陷入信息安全的迷魂阵中而不能自拔。因此，与其一头钻入“信息安全”的牛角尖，还不如退出来，把“信息”本身搞清楚后，相应的安全问题，也就是秃子头上的虱子——明摆着了。

第18章:“系统与安全”。本章通过科普系统论来阐述安全领域的“武林秘籍”：安全是整体的，不是割裂的；是动态的，不是静态的；是开放的，不是封闭的；是相对的，不是绝对的；是共同的，不是孤立的。由于系统论比信息论和赛博学更偏向于哲学，所以，理解起来就更难，甚至会觉得比较空泛。因此，普通读者可以略去本章；但是，对于安全专家来说，“系统论”确实不应回避，不但建议认真阅读本章，还建议深入思考安全的系统论方法。

第19章:“安全英雄谱”。本章首先送上一份“李伯清散打版”的香农外传，祝君笑口常开。为啥是“外传”呢？因为香农的正传已经太多，没必要由我们来写了。为啥写香农呢？因为他是信息论的创始人，现代密码学的奠基者。接着，以纪念文章的方式，介绍了国内三位信息论和密码学的开拓者代表：周炯槃院士、蔡长年教授和章照止教授。他们还是笔者的导师，他们对国家的贡献不应被遗忘，这也算是做弟子的应尽的本分吧。

最后，在跋“迎接量子密码的曙光”中，首先纠正了一个错误，即量子通信系统绝对（无条件）安全；其次澄清了一个误解，即量子计算机出现后，安全问题绝自行消失。当然，必须肯定的是：无论你怀疑或不怀疑，量子它就在那里，不东不西（测不准）；无论你喜欢或不喜欢，量子它也在那里，不离不弃（纠缠）；无论你研究或不研究，量子它还是在那里，不实不虚（波粒二象性）！量子是时代的必然，因为，既然可用一粒量子就能解决的问题，何必要动用一整束光呢！量子理论和技术正迅速发展，量子之帆已跃出遥远的海平面，正向我们驶来，并将毫无疑问地改变IT世界，使计算、通信、安全、存储等如虎添翼。