之前热播的良心剧《长安十二时辰》有很多出彩的设计，其中一个就是「望楼信令」。

在第一集中，李必给张小敬解释了望楼：

长安共一百零八坊，每300步设一望楼，望楼上武侯皆为朔方节度使所排弩兵，历经玉川战役，桑干河三捷，大破叶护部之战，目力精准，街巷动静皆在目。武侯自望楼看到长安任何异状，都以约定暗语速传靖安司。靖安司对任何一处所发命令，瞬息即可横跨整个长安城。此外，武侯皆身带臂张弩，可中二百三十步之内任意目标。

在第二集，东宫右卫率姚汝能简单解释了望楼传信的「约定暗语」：

信令灯符，以八卦卦象变化而来，设计繁复，短时间内难以记忆。望楼的通信武侯特别加以训练，才可快速转译。

实际上，真实的望楼本身仅有观敌预警功能，并没有用作复杂的远程通信。但是没想到，剧组玩high了，居然真设计了一套望楼信令加密与传递系统！

本文以「望楼信令」为基础，尝试以通俗易懂的语言来解释网络通信。本文不涉及任何专业词汇，力求看过《长安十二时辰》的人都能理解。

望楼传信流程

从官方给出的设计图可以看出，这套「望楼信令」包括：

• 用于发送信令的望楼指示灯
• 一套基于卦象变化的信令
• 密码本（示例中是《唐韵》）。密码本有两个作用
• 加解密消息。这个很好理解，如果明文发送，那么狼卫只需要盯着望楼看就知道消息了
• 中文字数量很多，而信令能表达的意思有限，将中文字转化为其所在密码本的卷、韵、字，才能通过信令表示出来

我们就以官方给出的图示来解释一下「望楼传信」的流程。

话说张小敬发现狼卫的窝点在昌明坊，但昌明坊附近没有望楼，所以张小敬让崔器到最近的望楼去通知靖安司调虎贲军前来支援。

崔器到达最近的望楼，将消息告知望楼武侯。武侯需要做如下几件事情：

• 根据崔器的消息「曹破延在昌明坊，速支援」，从《唐韵》中找到对应的字
• 根据字所在《唐韵》中的卷、韵、字，翻译为对应的信令
• 通过指示灯将信令发送出去

下一个望楼接收到消息后，直接按照接收到的信令，原样发送给下一个望楼，一直到靖安司处的望楼。此望楼武侯需要做如下几件事情：

• 记录下接收到的信令
• 根据接收到的信令翻译为卷、韵、字，到《唐韵》中找到对应的字
• 将消息告知李必

望楼回传

李必接到消息后，速让武侯去回张小敬消息：「已发兵支援」。武侯到达最近的望楼：

• 将消息通过《唐韵》转为对应的卷、韵、字
• 通过指示灯将信令发送给了下一个望楼

而张小敬这边，左等右等，就是等不到消息。于是独闯狼穴，卒！

为什么张小敬收不到李必的回信呢？

望楼是靖安司所设，外部信息都发给靖安司，所以在向靖安司发消息时，所有的望楼都知道该向哪里发送信令。但反过来，靖安司发出去的消息，望楼如何得知该向哪里发？

第一个望楼由于消息是从靖安司直接由通传送过来的，所以知道此消息是发给张小敬的。但是第二个望楼接到信令后，怎么知道是要传给张小敬的呢？

第二个望楼的武侯有两个方法来继续传送信令！

第一个办法，就是直接向其它方向发信令。如上图，信令是从南边的望楼传过来的，那就向西、东、北三个方向发。后面的望楼也照这个逻辑发送。导致的问题就是，信令死循环或信令最终又回到了靖安司。因为望楼武侯不知道最终要发送给谁，什么时候该停。很明显，此方法不可取。

第二个方法，对信令解密，根据信令发送消息。例如，这里的消息是：「已发兵支援」，望楼武侯根据前一个信令内容得知，此消息是李必回给张小敬的，要发到昌明坊张小敬处，所以武侯就向昌明坊方向发消息。最后昌明坊望楼接到信令后，直接通知张小敬，不再向后发送消息。此方法能将消息传到，但是每个望楼都要解密信令，同时还要理解信令内容，根据上下文来判断。这会导致三个问题：

• 一是时效性较差，因为需要解密理解内容
• 二是消息的保密性也降低了，因为每个望楼武侯的人都知道了消息
• 三是，如果根据上下文无法判定消息该发往哪里，那消息还是无法送达。

改进信令

可以看到，上面的两个方法都没办法保证将消息发送到张小敬手里。那该怎么办呢？其实很简单，想想我们是如何发送邮件的。只要把收件信息和消息一起传送出去就可以了。这里有三种方式：

第一个方式，就是将收件人和消息一起转换为信令发送出去。现在发送的消息就变成了：「张小敬收，已发兵支援」。此方法，需要武侯解密前面的几个字，提高了一点效率，但是还是需要武侯理解消息，否则不知道解密到哪才能知道发给谁，同时还需要知道张小敬目前在哪里。

第二个方式，就是将目标地址和消息一起转换为信令发送出去。现在发送的消息就变成了：「昌明坊，已发兵支援」。此方法，同样需要武侯解密前面的几个字，提高了一点效率。这里不需要武侯理解消息的意思，只要知道各个坊的名称即可。但是武侯只知道发送到哪个地方，却不知道发送给谁。

第三个方式，就是将目标地址和收件人以及消息一起转换为信令发送出去。现在发送的消息就变成了：「昌明坊：张小敬，已发兵支援」。此方法，昌明坊的望楼需要解码到接收人「张小敬」，其它望楼只需要解码到「昌明坊」即可。

很明显，第三种方式是最合适的。但是，依然有些问题：

• 首先，此方式还是需要望楼武侯理解消息的意思。比如：所有望楼的武侯都需要知道各个坊的名称，且需要知道该向哪一个望楼传递信令；而昌明坊的望楼武侯需要事先知道张小敬是人名。
• 其次，事先不知道要解码多少个字。武侯需要一个个的解密出来，看了结果以后才知道还要不要再解密了。

该如何解决这两个问题呢？我们依然可以回想一下我们发邮件的过程。信封上有对应的位置来填写收件人和地址，所以我们可以固定这两个内容。

首先，我们可以对一百零八坊进行编号，例如：001,002,003。这样有两个好处：

• 此部分可以不用密码本，简化了编解码的复杂度，此消息即使被破解了，也无大碍，因为只知道消息是发到哪个望楼编号的（如果狼卫不知道望楼编号，也就不知道信令是发送到哪里的了）
• 同时，可以事先确定望楼需要解码的长度，即3个字。现在望楼接到信令，先解码前三个字，如果不是发给自己的，就直接转发给下一个望楼。如果是发给自己的，就继续向后解码。但是，这里该向后解码几个字呢？

一般人名都是两到三个字，但是也有可能有特殊情况，有些人的名字可能比较长。这里我们可以折中一下，设置5个字，即人名最长可以有5个字。当望楼发现此信令是发送给自己的，就再向后解5个字，找到收件人名。但是这里的张小敬只有三个字，多出来的两个字填什么呢？我们可以设定「空字」，即「张小敬--」。

改进后的望楼回传

现在李必回张小敬消息的流程就像下面这样：

• 李必让武侯去回张小敬消息：「已发兵支援」
• 武侯到达最近的望楼，将消息通过《唐韵》转为对应的卷、韵、字。同时，在前面加8个字「098张小敬--」（假设昌明坊编号是098）
• 通过指示灯将信令发送给了下一个望楼
• 下一个望楼接收到信令，解码前三个字，得到098。如果不是自己的编号，就发送给下一个望楼；如果是自己的望楼，就解码后面的名字。最后通过武侯通知张小敬

流程貌似是通了。不过稍等，想一想，当其中一个望楼接到信令，解码得到098，知道要发送到昌明坊望楼，但是它如何知道下一个该发送的望楼是哪个呢？

你可能会说，不就108个望楼吗？建完之后根据地理位置画张路线图就可以了。

但是，假如有1080个坊呢？或者后面又增设了几个坊呢？每次调整都需要重新再画路线图吗？

有没有什么简单的方法呢？

自学地址表

假设，我们到一个陌生的城市旅游，想去当地的著名旅游景点，但是没有手机，没有地图，我们该怎么办？我们当然是会找当地人询问该怎么走啊！

这里也是同样的道理。当一个望楼接收到信令后，发现要发送给昌明坊，但是不知道要发给哪个望楼。那么望楼武侯可以先广播一个「问路信令」，即此信令发送给四周的望楼，周边的望楼如果知道就回复，如果不知道，就再继续广播出去。直到昌明坊的望楼接到信令后，回复消息。回复的消息按原路返回，直到回到发出「问路信令」的望楼。

望楼接收到回复后，将下一个望楼地址记录到「地址表」中，比如:昌明坊-北望楼。然后向北边的望楼发送消息信令。当下次有信令过来时，如果还是发送到昌明坊的信令，那么直接从「地址表」中就能查到应该向哪个望楼传递信令了。

眼尖的你，应该发现了一个问题。广播出去的「问路信令」可能会死循环。

这里的一个解决方案就是，在「问路信令」中加入源地址信息，例如：028。当028望楼又接到这个信令的时候，就不再进行广播了。

多条信令

在电视剧中，信令是一条一条的发送出去的。假设现在有这么一个场景。李必同时发了两条消息：

• 一条消息是发给张小敬的回复：「已发兵支援」
• 一条消息是发给虎贲军的消息：「昌明坊捉狼」

望楼接到这两个消息后，该怎么处理呢？我们按照上面的流程来尝试发送一下：

• 望楼武侯将消息通过《唐韵》转为对应的卷、韵、字。
• 在发送给张小敬的消息前面加上「098张小敬--」（假设昌明坊编号是098）
• 在发送给虎贲军的消息前面加上「043虎贲军--」（假设虎贲军所在地编号是043）
• 通过指示灯将信令按顺序发送给了下一个望楼，假设发给张小敬的消息在前，同时两条信息需要传递的下一个望楼是北望楼。
• 下一个望楼接收到信令，解码前三个字，得到098。如果不是自己的编号，就发送给下一个望楼
• 最后接到消息的望楼解码一看，消息是「098张小敬--已发兵支援043虎贲军--昌明坊捉狼」
• 张小敬卒~

为什么会发生这种情况呢？因为消息与消息之间没有间隔，接收信令的望楼武侯无法确认接收到的信令到哪里结束。发送一条信令的时候还好，因为发完就结束了。但是发多条信令的时候，就会导致信息混乱。

解决方法有很多！

最简单的方案就是在发送完一个消息后，望楼就停止一段时间，然后再发送下一条信令。但是，这会导致信令传递的效率较低。可能就因为这段时间的延迟，张小敬凉凉了。

另一种方案是参照上面名字的设计，即发送定长的消息。例如，消息长度最长为10个字，以空字补位。上面的信令可以表示为「098张小敬--已发兵支援-----043虎贲军--昌明坊捉狼-----」。但是这对消息有很大的限制，消息不像名字的长度那样基本是固定的。

还有一种方法是，定义一个特殊的字符为「停止符」，当望楼接收到「停止符」后，就知道一条消息结束了。假设以#作为停止符，那么前面的消息可以表示为：「098张小敬--已发兵支援#043虎贲军--昌明坊捉狼#」

最后一种方案就是修改信令头，在信令头上加上消息的长度，例如：「098005张小敬--已发兵支援043005虎贲军--昌明坊捉狼」，其中的005表示消息有5个字。下一个望楼解码前6个字，其中前3个字确认地址，后3个字确认消息长度。然后再接收到5个字后（除去接收人的那5个字），就知道这条消息结束了。

完整流程

假设我们选择了「停止符」的方式来发送消息，下面以李必同时向张小敬和虎贲军发消息为例，来看一下完整的流程：

• 望楼武侯将消息通过《唐韵》转为对应的卷、韵、字。同时添加消息头，组成两条消息「098张小敬--已发兵支援#」，「043虎贲军--昌明坊捉狼#」
• 然后望楼武侯查了一下「地址表」，发现虎贲军还不在地址表里，所以就广播了一条「问路信令」
• 而昌明坊在「地址表」中有记录：昌明坊-北望楼，故直接向北边的望楼发送信令
• 此时收到了「问路信令」回复，也是发北望楼望楼，武侯将此信息记录到「地址表」，并向北边的望楼发送信令
• 北望楼接收到信令，解码前3个字，得到目标地址的编码，继续向后传递信令。
• 最后昌明坊望楼解码前3个字，发现是发送给自己的，解码后面的内容，得知此消息是给张小敬的，差通传将消息告知张小敬
• 虎贲军望楼解码前3个字，发现是发送给自己的，解码后面的内容，得知此消息是给虎贲军的，差通传通知虎贲军发兵支援
• 狼卫灭~

总结

本文通过《长安十二时辰》的望楼信令描述了消息的发送与接收过程。网络通信方式和此类似，只是复杂得多。参照上面的流程，回想一下我们发电子邮件的过程，你应该能理解网络是如何运行的！

参考资料

• 望楼加密系统：m.weibo.cn/status/4389…?
• 望楼传递系统：m.weibo.cn/status/4389…?
• 《图解TCP/IP》