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谍影重重:神秘的布莱奇利庄园(下)

 梦想童年594 2022-08-26 发布于江西

二战期间,英国秘密情报局成功持续地破解“恩尼格玛”密码,与布莱奇利庄园里,各种各样不同寻常的人才的努力,是分不开的。

一个难题经常从一个人传到另一个人,直到它最终得到解决,也有可能是,一个人解决一部分,再由另一个人解决另一部分。

正如6号木屋的负责人戈尔登·魏齐曼所说的那样,这是“一群想方设法嗅出一条线索的猎犬”,这些天才密码专家们为“恩尼格玛”的破译贡献了巨大力量。

在这些伟大人物中,堪称代表的是解密专家阿兰·图灵。

1912年6月23日,阿兰·图灵出生在伦敦,他的父亲是当时英属殖民地印度南部的行政官员,父母为了能使儿子出生在英国,暂时从印度回到了英国。

图灵出生后不久,他父亲重新回到印度,15个月后,他的母亲也离开英国返回印度,图灵被一个人留在伦敦,交由保姆和朋友抚养,一直到他上寄宿学校。

1926年,14岁的图灵进入了雪伯恩学校就读,这是一所相当知名的私立寄宿制中学,但图灵的性格显然与这里并不合拍,他显得极不合群,在学校学习了一年时间,他给人的印象是个爱害羞、做事笨手笨脚的男孩。

他的社交能力很差,几乎没有朋友,尽管老师向图灵的父母抱怨,他是个不听话的孩子,但老师也同时发现了他的科学天赋,尤其在自然科学方面他才华出众。

图灵

1928年,16岁的图灵,在学校里遇到了他一生中的第一个挚友克里斯多夫·莫尔贡,克里斯多夫·莫尔贡比图灵大一岁。

他俩都热爱科学,经常在一起谈论最新的科学发现,做各种科学小实验,莫尔贡是图灵一生中唯一一个在科学爱好和素养上与他接近的同龄人。

这段友谊更加激发了图灵对科学的兴趣,他对莫尔贡的感情似乎也超出了朋友的范围,渐渐转化成一种依恋。

然而,在他们相识的第四年,即1930年2月13日,莫尔贡突然病逝,死于突发性结核病,这对图灵是一个巨大的打击,他失去了唯一的朋友。

莫尔贡在去世前,已经取得了剑桥大学的奖学金,图灵决定发奋学习也要考取剑桥大学,去完成亡友的未竟事业。

也恰恰是在这段时间,图灵开始认识到自己的性取向有点问题,对自己产生性吸引的不是女性,而是男性,莫尔贡成了图灵一生所爱的第一个人。

莫尔贡去世后,图灵和莫尔贡的母亲还保持了长时间的亲密友谊,同时,莫尔贡的死从根本上动摇了图灵的宗教信仰,悲伤的图灵坚持认为,人死后精神并不消失,莫尔贡的精神将永远伴随他。

1931年,图灵如愿以偿地考入剑桥大学国王学院。1934年,他以优异的成绩毕业,不久就开始在学术界崭露头角。

当时的数理逻辑学界正热烈地讨论着20世纪最伟大的数学发现之一昆特·哥德尔的不完全性定理,时至今日,这些题目还有一些仍然尚未解决。

每个逻辑学家都在苦苦思索,试图替陷入了危机的数学找到一条出路,他们当中包括当时世界著名的逻辑学家。

在这种环境下,图灵做出了他一生中最重要的科学贡献。1936年,他发表了著名的论文《论可计算数》,在论文中他提出了日后以他名字命名的虚拟计算机器——图灵机。

图灵机概念的提出,给数学家指出了一条具体构造这样一台“万能机器”的途径,这只是一种理想的计算模型,从这个意义上说,图灵机是现代计算机科学的基石,图灵也成为现代计算机科学的奠基人。

这无疑是20世纪科学理论最重要的发展之一,不仅如此,图灵机的概念,几乎贯穿了此后图灵的整个学术生涯和职业生涯,而这一年,图灵年仅26岁。

毕业后,图灵在剑桥大学取得了教职,在这里过着平静的学术生活。图灵喜欢他在剑桥的岁月、成功的事业、活跃和宽容的环境。大学中并不对同性恋大惊小怪,他可以和几个人同时结交而不用担心谁在背后叽叽喳喳。

1938年迪斯尼公司著名的动画片《白雪公主和七个小矮人》上映,图灵兴冲冲地跑去电影院观看。在后来的日子里,他的同事经常听见他口中哼唱电影中狠毒的王后泡制毒苹果时的歌:“毒液浸透苹果,如睡之死渗入。”

1936年,图灵来到美国普林斯顿大学深造,获得博士学位,1938年他回到剑桥时,战争的阴云已经密布在欧洲上空。

1939年,图灵的学院生涯突然中断,受国家密码破译机构即政府代码和密码学校的邀请,他成为一个密码分析专家。

9月4日,就在首相张伯伦向德国宣战的第二天,图灵离开了剑桥,来到离布莱奇利庄园五公里的雪纳利布鲁克恩德居住。

他每天骑着自行车,到布莱奇利庄园上班,因为患有对花粉过敏的鼻炎,图灵经常戴个防毒面具骑车上班,看起来有点招摇过市。

在布莱奇利庄园里,图灵不修边幅,他经常穿着皱皱巴巴的衣服,不刮脸也不剪指甲,每天花一大部分时间在小木屋里进行破译密码的工作,而另一些时间他就呆在被称为“智慧水箱”、原来用来盛放水果的储藏室里。

在这里,图灵和其他密码分析专家们都在思考着未来日子里,有可能碰到的难题以及它们的解决方法。

图灵的工作在布莱奇利庄园之外是绝对机密,就连他的父母都不知道,更不知道他是全英国最厉害的密码分析专家。

图灵的团队

在布莱奇利庄园密码专家们的同心协力下,1940年,一台集结着众多人心血和期许的破译机横空出世。

这台破译机仍然被命名为“炸弹”,它的诞生,标志着英国的密码破译技术已达到世界的顶级水平。

果然,“炸弹”不负众望,1940年5月,它成功破译了第一批来自德国空军的“恩尼格玛”电报。

虽然情报价值并不大,但其意义却非同寻常,它因此也成为丘吉尔及盟国在整个二战中的一张王牌,英国开始在第二次世界大战中获得主动优势。

而破译“恩尼格玛”的过程也是异常艰辛的。当时,在布莱奇利庄园,对“恩尼格玛”的破译都采用雷杰夫斯基的方法,即利用每条密文最开始重复的密钥。

如果此电文的密钥为YGB,那么电文开头就是六个由YGBYGB加密而成的字母,德国人以此来预防可能的传送错误。

但是,这是“恩尼格玛”使用中的一个重大弱点,德国人很可能会发觉这一点并取消这种重复,这样就会使英国密码分析专家的破译手段变得毫无用处。

图灵在当时的任务,就是要找到另一种不必利用重复密钥的破译方法。他运用高超的数学知识,研究出了一种方法,算出一个密码多种破解的正确概率。这比传统的密码破解中那种“撒大网”的方法,速度提高了很多倍。

在分析了以前大量德国电文后,图灵发现许多电报有相当固定的格式,他可以根据电文发出的时间、发信人、收信人这些与电文内容无关的信息来推断出一部分电文的内容。

比方说,德国人每天的天气预报总在早上六点左右发出,要是在六点零五分截获了一份德国电报,它里面八成有Wetter这个词,也就是德文中的“天气”。

根据在此之前,德国人天气预报电文的死板格式,图灵甚至能相当准确地知道这个词具体在密文的哪个位置。

图灵找到了这样的特性和规律,这是一种和雷杰夫斯基发现的循环字母圈类似的东西,只不过这回和重复的密钥没有关系,却是基于候选单词。

接下来,他又考虑了连接板的问题,把候选单词、字母循环圈和用线路连接起来的多台“恩尼格玛”机构成了密码分析的强大武器。

只有图灵,这个数学虚拟机器的发明人,才能有这样的想象力。

图灵对“恩尼格玛”的破译方法是纯数学和理论性的,但是,他的理论研究已经完全可以让工程师来实际造出这样一台机器了。

1940年初,布莱奇利庄园得到10万镑的经费来研制这种机器“炸弹”,机器由英国塔布拉丁机械厂制造,图灵“炸弹”的诞生敲响了恩尼格玛密码的丧钟。

13月14日,第一台图灵“炸弹”运抵布莱奇利庄园后,最初的“炸弹”运转非常慢,有时候要用一星期的时间才能找到一个密钥,这样得到的情报显然失去了价值。

工程师们花了很大的努力来改善“炸弹”的设计,著名的数学家戈登·韦尔什曼带领一些工程师对“炸弹”进行了改进,之后开始制造新的“炸弹”。

但是,5月10日,令英国密码分析专家担心的事情发生了,德国人改变了密码传递规则,他们的密钥不再重复,这使得布莱奇利庄园破译的电文量急剧下降。

幸运的是,经过改进以后的“炸弹”在8月8日被运到布莱奇利庄园,而且运行效率大增。

在接下来的8个月里,15台新“炸弹”在布莱奇利庄园里轰然作响。一台“炸弹”约高2米、长2米、宽1米。每个“炸弹”里都有12组转子,一般一台“炸弹”一个小时内就可将截获的情报破译出来。

“炸弹”使得德军的情报源源不断地被破译出来,并被快速传递到伦敦。

为了不使德国的情报组织发现“恩尼格玛”密码机已被英方破译,秘密情报局进行了严密地封锁,局长孟席斯把“炸弹”破译“恩尼格玛”的密码情报命名为“超级机密”。

图灵的发明,赢得了他在布莱奇利庄园同事的尊敬,大家把他看作是超群的密码分析专家。他的一位同事彼得·希尔顿回忆道:

“图灵毫无疑问是个天才,而且是个极近人情的天才。他总是愿意花费时间和精力来解释他的想法。这不是一个钻在狭窄领域里的专家,他的思想遍布科学的许多领域。”

图灵“炸弹”密码机

在布莱奇利庄园,图灵和他同事们坚持不懈的努力,引起了英国高层的注意。温斯顿·丘吉尔亲自访问了布莱奇利庄园,他把这帮具有稀奇古怪才能的密码分析专家称为“从不呱呱叫的下金蛋的鹅”。

同时,布莱奇利庄园的经费和人员缺乏等困难也得到了解决,到1942年底,政府代码和密码学校拥有了49台“炸弹”,密码分析人员的队伍也在不断扩大。

为了能找到德国人当天的密钥,布莱奇利庄园的密码分析专家们夜以继日地紧张工作。当然,他们有时也有点空余时间,最受他们欢迎的消遣活动是圆场棒球,球赛就在这座城堡前的草坪上举行。

和自由自在的大学生一样,这些肩负着重任的男男女女,也经常为一个有争议的球,争论得面红耳赤。

在整个战争过程中,“恩尼格玛”机被德方不断改进,同样,布莱奇利庄园密码分析专家们的工作也变得相当困难,他们必须通过对密钥的猜测来推断出密码机新的变动,从而相应地改善“炸弹”的设计,使用新的策略。

1940年,在不列颠空战期间,正是凭借着这些英雄们的努力,才使得英国皇家空军以微弱的优势,取得了最终胜利。

成功破译德国的恩尼格玛密码成了英国二战时的最高机密,如果没有这一最高机密,丘吉尔和罗斯福等盟国首脑对战争的看法,以及采取的战争决策,或将截然不同。

早在1939年11月8日晚上,希特勒前往德国南部的慕尼黑勒文鲍恩啤酒馆,参加“慕尼黑啤酒馆暴动”17周年纪念活动。

当晚,英国皇家空军发动了空袭,希特勒虽然没被炸死,但出席纪念活动的纳粹德国要员却死得死、伤的伤。

更为重要的是,在希特勒心目中,具有重大纪念意义的啤酒馆,顷刻之间被夷为平地,这让希特勒怒不可遏。

同时,更让希特勒愤怒无比的是,二战初期,德军的轰炸目标主要针对的是军事区和工业区,并没有针对居民区,但英国却发起挑衅对居民区进行轰炸,他决定以牙还牙,对英国进行大规模的报复行动。

希特勒向下属传达了对英国人进行报复的命令之后,德国军方很快就制定出了一套具体实施方案,希特勒亲自为这套方案起了一个很有诗意的名字——“月光奏鸣曲计划”。

在“月光奏鸣曲计划”中,德国人计划轰炸英国的考文垂、伯明翰以及沃尔夫汉普顿。

这三座城市在英国都有着特殊的地位,考文垂是英国四大城市之一,人口25万左右。同时,它有着千年的历史,是英国最著名的文化古城,城内保存着众多中世纪的建筑物;同样它也是一座现代化的工业城市和重要的军事基地,英国的轰炸机厂、装甲车厂都集中在这里。

伯明翰是英国第二大城市,有近百万人口,集中了采矿、冶金以及汽车制造等工业,是英国的工业中心。

而沃尔夫汉普顿,紧邻伯明翰,是一座工业城。显然,德国人选择这几座城市作为报复对象是很有战略意义的。

另外,希特勒制定这一计划其实并不仅仅是为了报复,他还有另外一个非常重要的目的验证“恩尼格玛”是否还安全。

原来,德军高层包括希特勒自己已经对使用的密码是否安全产生了疑虑。他们从1940年初开始,逐渐对恩尼格玛密码机的安全性产生了怀疑,所以要用“月光奏鸣曲计划”来进行试探。

德国人制定出“月光奏鸣曲计划”后,布莱奇利庄园的密码专家们通过“炸弹”将其破译出来,孟席斯很快将这一事关重大的情报上报到了丘吉尔那里。

丘吉尔接到这份情报后,马上召集内阁成员和他的高级顾问们商讨对策,大家很快就推出了几种防御方案,一种是调动英国一切可以参战的作战飞机,避开德国空军的前锋战斗机群,而袭击德军的轰炸机群。

但是,空军部门提出为了保存英国空军的实力,准备大的反击,最好的办法是将全国的机动高射炮全部调往将遭到空袭的城市布防,同时通知将受到空袭的城市提前做好防空准备和疏散。

情报部门更是提出一个大胆的计划,提议派出特遣部队,突袭德军的机场,暗杀导航员,使他们的计划“胎死腹中”。

从战术上来讲,这几种方案都不失为不错的应对方案,但丘吉尔此时除了担心考文垂等地的安全,同时,还考虑到一旦英国对空袭做出周详的应对准备,无疑会暴露“炸弹”的存在。

这样的话,德国人可能会马上更换密码,从而使英国在全局战略上再次陷入极为被动的局面。

要知道,英国之所以能够抵挡住来势凶猛的德军的疯狂进攻、在德军一次又一次大规模空袭之后仍能够保住英国上空的制空权,几乎完全是靠“炸弹”事先破译了德国人的进攻计划才得以实现的。

一面是几座重要城市上百万人的安危,一面是整个战局乃至整个国家的存亡,丘吉尔果断地做出决定,让德国人的这次空袭目的得逞,但一定要尽量缩减损失。

最终,大家对几座城市的重要性衡量比较之后,决定不加强考文垂地区的防空,只加强伯明翰和沃尔夫汉普顿地区的防御。

为了英国,为了保护“超级机密”,在保卫大不列颠的空战中,丘吉尔选择了牺牲名城考文垂,使这座城市遭受毁灭性的打击。

但是,所有人都知道他也是出于无奈,任何一位最高领导人做出这样的决定都将注定成为其人生中最悲情的时刻。

1940年11月14日空袭过后,考文垂整个城市成为废墟,全城75000幢建筑中有6万多幢被夷为平地,所有的公共设施,包括电力设施、煤气管道、输水管道等全部瘫痪。

所有工厂都受到了不同程度的损坏,受损最为严重的数十家军需工厂在数月之后才能够恢复正常运转。

而作为城市标志的几座有上千年历史的大教堂,除了圣斐济教堂的古老尖顶得以保留外,其他全部被毁。由大空袭引起的大火更是让全城成为一片火海,一个星期之后,一些地方仍旧燃烧着。

考文垂被炸成废墟,希特勒不仅出了一口恶气,而且证实了恩尼格玛密码机仍是安全可靠的。至于在伯明翰以及沃尔夫汉普顿遇到的阻击,德国人认为这是英国通过其他渠道或者是凑巧做了准备。

因此,他们依旧放心地使用恩尼格玛密码机,自然,德国的情报也就依然源源不断地流入英国情报部门手中。

可以说,丘吉尔是用整个考文垂换取了图灵“炸弹”的安全,从而最终挽救了英国,加快了纳粹德国的灭亡。

考文垂的牺牲很快就有了回报,1941年5月,英国海军凭借情报部门破译的德军联络密码一举击沉了德国无比强大的“俾斯麦”号战列舰。

“超级机密”的贡献还远远不止于此,在一年多以后爆发的阿拉曼战役中,“炸弹”再一次做出重大的贡献。

德国前线指挥官隆美尔将军发给德国大本营的每一份电报,都被政府代码和密码学校破译,这使得英军指挥官蒙哥马利将军对于德军动向了如指掌,在短短13天之内,就一举打败“德军战神”隆美尔,共歼灭了6万多德军、摧毁了500多辆坦克。

在此后的西西里岛、诺曼底登陆等决定性战役中,“超级机密”依旧发挥着无穷的力量,使德军的大量情报都为盟军掌握,英国掌握了战场上的主动权,使胜利的天平逐渐倾向了盟军一方。

从这一点而言,丘吉尔的决定是正确的,考文垂的重大牺牲也是值得的。

“超级机密”和布莱奇利庄园情报工作所发挥的作用,得到了盟军总司令艾森豪威尔将军高度赞誉。

1943年秋天,图灵开始参与一项语音加密技术的研究。1944年,图灵所在的小组成功地将丘吉尔首相的一段语音加密,并且解密还原了语音。

二战进行到这个时候,盟军已经胜利在望,他们的语音加密技术没有在战场上广泛应用。

1945年,在全世界付出7000多万条生命的代价之后,二战终于结束。由于在战争期间的杰出贡献,图灵被授予不列颠帝国勋章。

但是,由于保密需要,在布莱奇利庄园工作过的人必须对此守口如瓶。图灵回到家之后,把奖章往抽屉里一放,就去继续他的研究工作了。

图灵因为有在布莱奇利庄园用机器协助密码破解的经历,从而使他能够更好地掌握了用电子机械处理信息和做决策的方法。接着,他参与研制的密码破译机和语音加密技术,证明了这类电子机械的实用前景。

1945年10月,目光敏锐、远见卓识的图灵加入了英国伦敦的国家物理实验室,1947年,他离开国家物理实验室回到剑桥大学。

1948年5月,图灵又接受了曼彻斯特大学的邀请,参加了另一台早期计算机的研制,1950年前后,他的兴趣点完全转移到了人工智能领域。

1954年6月8日清晨,图灵的女仆发现他死在了床上。

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