Touring America

แปลโดย : Claude 3 Opus (Pro)

Touring America

When Diffie in the summer of 1973 visited an old friend, the Brooklyn-based animal trainer Mary Fischer, he didn’t expect to fall in love. But when he did, his plans changed drastically. Instead of returning to the West Coast, he decided to quit his job at Stanford’s AI Lab to spend time with his new girlfriend on the road. The two set out to tour the country in an old Datsun 510.

Incidentally, this also gave Diffie the time and opportunity to really commit himself to discovering superior cryptographic techniques. Living off his savings, he took Fischer with him on a quest for clues. He visited The Codebreakers author David Kahn in Great Neck on Long Island, scoured libraries for reference works, and set up appointments with cryptography experts in academia and private enterprise throughout the US.

Diffie was hoping to eventually develop a logically formal theory, a mathematical system to serve as a foundation for cryptography. To do this, he believed he had to start from the basics.

The simplest cryptographic phenomenon he could find was the one-way function: an equation where the solution is easy to calculate in one direction, but much harder to calculate in reverse.

A very basic type of one-way function—a polynomial—should be familiar to anyone who studied algebra in high school, and could for example look like x^2 - 5x + 8. If the input x in this example is 16, it’s relatively easy to calculate that the equation would produce the output 184. However, when given only the output of 184, the equation can’t be used in reverse as easily to calculate that the original input (x) was 16. A one-way function is the mathematical equivalent of a one-way street.

Furthermore, Diffie learned about the concept of a trapdoor, which, it was speculated, could be a part of some types of one-way functions. A trapdoor was essentially a secret piece of information—typically another equation—that would make the reverse calculation easy as well. If the equation in the example above contained a trapdoor, the output 184 could be used to calculate the input 16 as easily as it originally was to produce 184 from 16. If a one-way function is a one-way street, the trapdoor function would be a secret tunnel in the opposite direction.

These concepts fascinated Diffie. One-way functions and trapdoors intuitively seemed like something that could be of great use in the field of cryptography—though he didn’t know exactly how.

Through a mutual acquaintance, Diffie’s hunch eventually led him to Martin Hellman, a thirty-year-old assistant professor at Stanford. Hellman shared both Diffie’s interest in cryptography and his ideological disposition that this technology should be much more widely available: he had just turned down a job offer from the NSA because he wanted his work to benefit the public. And Hellman, too, had been contemplating how one-way functions could be more broadly applied in the field of cryptography.

When Diffie and Hellman first met in 1974 and discussed the idea at the latter’s Stanford office, they didn’t immediately find the solution they were looking for. But in each other they found someone else who was interested in the same problem. From then on, the two of them would combine their brainpower by bouncing ideas off each other and sharing new insights.

When Diffie after more than a year of traveling decided to settle down in the Bay Area, he and Hellman became good friends and, soon enough, colleagues: Hellman hired Diffie as a part-time researcher at the university.

ท่องอเมริกา

เมื่อดิฟฟี่ไปเยี่ยมเพื่อนเก่า แมรี่ ฟิชเชอร์ ครูฝึกสัตว์ในบรูคลิน ในช่วงฤดูร้อนปี 1973 เขาไม่คาดหวังว่าจะตกหลุมรัก แต่เมื่อเขาทำ แผนการของเขาก็เปลี่ยนแปลงอย่างมาก แทนที่จะกลับไปฝั่งตะวันตก เขาตัดสินใจลาออกจากงานที่ AI Lab ของสแตนฟอร์ดเพื่อใช้เวลากับแฟนใหม่บนท้องถนน ทั้งสองออกเดินทางท่องประเทศด้วยรถ Datsun 510 คันเก่า

โดยบังเอิญ สิ่งนี้ทำให้ดิฟฟี่มีเวลาและโอกาสมุ่งมั่นในการค้นพบเทคนิคการเข้ารหัสที่เหนือกว่าอย่างแท้จริง เขาพาฟิชเชอร์ออกเดินทางเพื่อตามหาเบาะแสโดยใช้เงินออมของเขา เขาไปเยี่ยมเดวิด คาห์น ผู้เขียน The Codebreakers ที่เกรตเนคบนลองไอส์แลนด์ ค้นหาตำราอ้างอิงตามห้องสมุด และนัดพบผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาการรหัสลับในสถาบันการศึกษาและองค์กรเอกชนทั่วสหรัฐฯ

ดิฟฟี่หวังว่าจะพัฒนาทฤษฎีที่เป็นทางการในเชิงตรรกะ ระบบคณิตศาสตร์ที่จะใช้เป็นรากฐานสำหรับวิทยาการรหัสลับ ในการทำเช่นนี้ เขาเชื่อว่าเขาต้องเริ่มจากพื้นฐาน

ปรากฏการณ์การเข้ารหัสที่ง่ายที่สุดที่เขาพบคือฟังก์ชันทางเดียว: สมการที่ผลลัพธ์คำนวณได้ง่ายในทิศทางหนึ่ง แต่ยากกว่ามากในการคำนวณย้อนกลับ

ฟังก์ชันทางเดียวประเภทพื้นฐานมาก เช่น พหุนาม ควรคุ้นเคยกับทุกคนที่เรียนพีชคณิตในโรงเรียนมัธยม ยกตัวอย่างเช่น อาจเป็น x^2 - 5x + 8 หากอินพุต x ในตัวอย่างนี้คือ 16 จะค่อนข้างง่ายที่จะคำนวณว่าสมการจะให้ผลลัพธ์ 184 อย่างไรก็ตาม เมื่อให้เพียงแค่เอาต์พุต 184 สมการไม่สามารถใช้ในทางกลับกันได้ง่ายเพื่อคำนวณว่าอินพุตเดิม (x) คือ 16 ฟังก์ชันทางเดียวเป็นเหมือนถนนทางเดียวในเชิงคณิตศาสตร์

นอกจากนี้ ดิฟฟี่ยังได้เรียนรู้แนวคิดของช่องลับ ซึ่งสันนิษฐานว่าอาจเป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชันทางเดียวบางประเภท ช่องลับคือข้อมูลลับชิ้นหนึ่ง - มักเป็นสมการอื่น - ที่จะทำให้การคำนวณย้อนกลับทำได้ง่ายเช่นกัน หากสมการในตัวอย่างข้างต้นมีช่องลับ เอาต์พุต 184 สามารถใช้เพื่อคำนวณอินพุต 16 ได้ง่ายเท่ากับที่เคยสร้าง 184 จาก 16 ถ้าฟังก์ชันทางเดียวเป็นถนนทางเดียว ฟังก์ชันช่องลับจะเป็นอุโมงค์ลับในทิศทางตรงข้าม

แนวคิดเหล่านี้ทำให้ดิฟฟี่หลงใหล ฟังก์ชันทางเดียวและช่องลับดูเหมือนจะเป็นสิ่งที่มีประโยชน์มากในสาขาวิทยาการรหัสลับตามสัญชาตญาณ แม้ว่าเขาจะไม่รู้ว่าจะนำไปใช้อย่างไรก็ตาม

ผ่านคนรู้จักร่วมกัน ลางสังหรณ์ของดิฟฟี่ในที่สุดก็นำเขาไปหา มาร์ติน เฮลแมน ผู้ช่วยศาสตราจารย์วัย 30 ปีที่สแตนฟอร์ด เฮลแมนแบ่งปันทั้งความสนใจของดิฟฟี่ในวิทยาการรหัสลับและแนวคิดว่าเทคโนโลยีนี้ควรเข้าถึงได้กว้างขวางกว่านี้: เขาเพิ่งปฏิเสธข้อเสนองานจาก NSA เพราะเขาต้องการให้ผลงานของเขาเป็นประโยชน์ต่อสาธารณะ และเฮลแมนเองก็กำลังครุ่นคิดว่าจะประยุกต์ใช้ฟังก์ชันทางเดียวได้กว้างขวางขึ้นในสาขาวิทยาการรหัสลับได้อย่างไร

เมื่อดิฟฟี่และเฮลแมนพบกันครั้งแรกในปี 1974 และหารือเรื่องนี้ที่สำนักงานสแตนฟอร์ดของเฮลแมน พวกเขาไม่ได้หาทางออกที่ต้องการในทันที แต่พวกเขาพบคนอื่นที่สนใจปัญหาเดียวกัน จากนั้นเป็นต้นมา พวกเขาทั้งสองจะผนึกกำลังสมองโดยแลกเปลี่ยนความคิดและแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ ซึ่งกันและกัน

หลังจากเดินทางมานานกว่าปี เมื่อดิฟฟี่ตัดสินใจปักหลักในพื้นที่อ่าวซานฟรานซิสโก เขาและเฮลแมนก็กลายเป็นเพื่อนสนิท และในไม่ช้าก็เป็นเพื่อนร่วมงานด้วย เฮลแมนจ้างดิฟฟี่เป็นนักวิจัยพาร์ทไทม์ที่มหาวิทยาลัย