尼可·勒梅与魔法石——13 Archetypes: Alchemist 解码手记

尼可·勒梅，《哈利·波特》系列中最老的巫师之一，著名的炼金术士，也是魔法石——一种具有惊人功能的神奇物质（听上去如此像XM？）——唯一已知的制造者。作为《哈》系列中为数不多（如果不是唯一）的，在现实世界中真实存在的人物，Nicolas Flamel（c.1330-1418），和作品中有着一样的姓名、国籍、职业和生活年代，当然还有最重要的、使他闻名于世的，对炼金术界的传奇物质——贤者之石的研究。

 图1：Nicolas Flamel

世界时2020年2月10日14时，猩猩准时公布了本期Decipher Challenge的题目，而本周解码活动的主角正是尼可·勒梅的职业——炼金术士。

题目给出了如下信息

1. Do not try to redeem anything in scanner until you see the word "Congratulations".

2. Use tiny.cc shorteners and only lowercase letters.

由此可见，这次的挑战由很多关组成，在到达最后一关之前，所需要的通关密码作为 tiny.cc/ 后面的短域名即开启下一关。同时，第一关的内容是一张 JPG 格式的图片。

图2：Step 1 题目

作为一个哈迷马上回想起草药课和魔药课上所学的知识并整理出了表格，然而发现提到的草药无论是名称还是用途上都没有明显的关联。而且图片信息中“从右上开始，顺时针方向”完全不知如何利用。

阅读题目中的提示可知，将提到的草药从图中“剔除”后剩下的部分就是需要的钥匙。下图显示了剔除草药名的过程（注意有两个格子被重复使用，这在此类谜题中是相对少见的）。剩下的格子里的字母UONSRHI经重排得到唯一的英文单词Nourish，是一个Glyph单词。在图中画出这个Glyph（什么？游戏都快倒闭了你还记不住Glyph？）——从右上角开始，按顺时针顺序——即得本关通关密码。

图3：Step 1 解答过程

第二关没有任何文字提示，只有一个 PDF 格式的文件，里面有若干 Unicode 字符，和一张大概没有用的白铁皮作为背景，截图如下。

图4：Step 2 题目

从外观上，这些符号重复的次数有多有少，构成了长短不一的图案，考虑Morse码，任凭怎么分割都无法获得有意义的信息。

注意到文件是PDF格式的，其中的字符可被选中。搜索其中的字符（某些字符可能系统不兼容难以被复制粘贴），容易发现这些是古老的炼金术符号。根据搜索到的内容，将符号翻译得到下表。

注意到个别符号组合多次出现（大地x5）,可能预示重复出现的字母；相同的符号出现的次数可以不同，且出现的次数从不超过单词长度，经尝试，取每个英文单词的第“出现次数”个字母，得到 vonhohenheim ——这是《钢之炼金术师》里面的冯·霍恩海姆，名字同样来自于真实存在的历史人物，中世纪德国文艺复兴时期的炼金术士 Philippus von Hohenheim（1493-1541）。

图5：Philippus von Hohenheim

第三关同样得到了一个PDF文件，如下图所示。

图6：Step 3 题目

复制文档中的字母，注意到全文只出现了 HG，AG，AU，CU，PB，FE，SN 七种组合。结合题目，容易发现这是古代炼金中最重要的七种元素（汞、银、金、铜、铅、锡、铁）的元素符号，所以问题就转变成，如何从7种元素的序列种找出隐藏的通关密码来。

在古代，炼金术和占星术有着非常紧密的联系。这七种元素不仅是炼金里最重要的元素，在各大古文明里也举足轻重的地位。四大古文明各自独立地发展了金属、天体（日、月、水、金、火、木、土）、神明乃至一周七天之间的一一对应关系，通过维基百科已经可以搜索到无数的内容，何况这些元素还出现在罗马和希腊诸神的恩怨纷争中，遑论13 Archetypes: Spiritualist里至今想起来还头皮发麻的拉美文化。

起初的想法是找到一个划分的原则，把长度为53的元素串划分为12个片段（前两关的通关密码长度都是12）。遗憾的是没有任何一种元素可以担当起分隔符的职能。感觉思路大概是按照某种金属的排序把字符划分成单调的片段。然而几经尝试，都未能找到任何一个能把元素串分成十几个片段的排序依据。

天马行空地思考的话，就算暂时抛弃迷信回到科学，在现代化学的框架中我们依然能找到无数种排序方法。原子序数/原子量，周期表种的位置，常见化合价，金属活动性……虽然论坛中有国外的解码大佬们宣布用全排列暴力破解的思路找到了排序依据和较短的划分，笔者这个电脑盲也也几乎就要被逼着写代码来搞事情了。然而命题者绝不可能如此随意找个标准是不是？

类比 13 Archetypes: Explorer 里面，登山者题图对于“俯瞰”的提示，回到本关的题图，图中描绘的人在“炼金”——熔炼金属。熔炼金属最重要的因素是熔点，查得金属熔点表，尝试以熔点排序。

序号金属元素符号熔点（K，标压）

将元素串划为13个组（不是12还是蛮坑的），注意到里面已经可以看出一些重复性了，剩下的问题就是，如何把每组的7个二进制位转换成字符。

看到7个二进制位首先想到高位是0的ASCII码，然而考虑到可打印字符的分布（0-9，A-Z和a-z分别开始于48，65和97），经过一些尝试可以将ASCII排除。另外的尝试，比如线性代数的思路（给元素赋值，然后组内求和试图得到代表字母的1-26或代表数字+字母的1-36范围的整数）经过尝试亦可推翻。

在点阵液晶显示普及之前，曾经广泛流行一种液晶显示元件——七划管，恰好是一种将7位二进制转化成可输出字符的电子元件。找到七划管的标准针脚并和排序过的金属一一对应，可以直接将13组元素“信号”转化成字母（我才不会说对应关系我是一个一个试出来的）。翻译得到chrysopoeia** （**隐去两个字符，留给读者自行尝试）。这个单词非常不眼熟，其实它是炼金术专有词汇“点金”——毫无疑问这就是我们的通关密码了。

图7：七划管示例

第四关给了一张和第一关“几乎一样” 的图片，这次的文件是PNG格式，且文件大小足足是第一关那张图的3倍，估计在图片里是藏有信息的。

图8：Step 4题目

查询了EXIF信息和文件头尾均无收获。调整图片的亮度、对比度、色阶、阈值等信息，能够清楚地看到中右侧的文字“Delve deeper”（深入研究），此外再无其他收获。另外考虑过与第一关的图片对比，对其并做差值之后仍没有什么肉眼可见的发现。

反过来思考：命题人给了一张没有明细额外提示的图片，那么图片本身应该就是密文了。搜索图片加密等关键词，找到一个关键概念——隐写术（Steganography）。

严格地说，隐写术不属于信息加密技术，而是关于信息隐藏的一种技巧。其区别在于，人们看到信息加密后得到的密文可能无从破解，但总会意识到“这是一个密码”；而隐写的密文往往不经过很复杂的加密，相反，它传递的媒介（图片、声音、书信等）通过伪装，使人不会想到它隐含其他信息。例如，使用两种深浅不同的像素#000000和#000001，人眼看上去可能没有区别，都是黑色，而计算机就可以用这一点点差异来记载信息。目前对于图像的几种经典的隐写算法（空域替换、LSB，DST）等都可以找到现成的工具，一个个试下来，终于通过某个工具把原图拆分成了两张图片，隐藏的内容正是passcode，见到了睽违已久的Congratulations，得解。

到此为止我们终于见到了Nicolas Flamel的真身。以keyword的形式出现在密码当中，是13 Archetypes对这位古老的炼金术士最好的纪念。

（Passcode被遮挡的部分留给读者自己去探寻）

图9：Step 4也是整个谜题的答案

值得庆祝的是，来自中国启蒙军的数一大佬 @IloveMath 以1小时55分36秒的成绩在本周的解谜中斩获冠军，这是中国特工在本届13 Archetypes decoding challenge中首次摘取周桂冠。抛开阵营，这应当是所有中国特工的荣耀，正如抵抗军的某位巨佬曾经说过，中国特工如今在世界上扮演着越来越重要的角色。

虽然《哈利·波特》中持有魔法石的尼可·勒梅可以无限延长他（和妻子）的寿命，但此“点金石”于我绝对是个时间杀手——笔者完成整个解谜用时超过9小时。尽管解题报告的写作一气呵成，但百思不得其解的煎熬，不断尝试并学习新知识的过程——以及完成之后的兴奋感，是无法体现在文字当中的。如果你也感兴趣并想试一试，欢迎联系所在阵营POC加入解码组织（然鹅等你看到这篇文，这一轮解码比赛应该快结束了呢）。

（本文参考了Wikipedia对于炼金术和著名炼金术士的描述，以及Fandom中的哈利·波特维基的相关内容。图片来自Wikipedia和13 Archetypes题目）