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布莱奇利庄园和“恩尼格玛”密码机

 victorkong66 2023-07-19 发布于福建

  编者:2023年7月6日。合肥市子木园博物馆谭丽娅馆长宣布,已经收藏到了一台1944年德国军队装备的恩尼格玛密码机,编号A 17867 / jla / 1944围绕英格玛密码机,二战双方投入数以万计的专业人员,不惜一切代价格斗。为使关心的网友了解历史,特转发此文。

  优雅静谧的布莱奇利庄园,是二战时期,英国破译德国密码的基地。在这座神秘的庄园里,以图灵为代表的密码专家们日夜奔忙,成功破解了德国纳粹奉若神明的恩尼格玛密码机,为盟军决策提供了极为重要的情报。

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白金汉郡的布莱奇利庄园。距离伦致西北部大約50英里,这是一座小型的乡村庄园,一幢糅合了维多利亚哥德式、都铎式和荷兰巴洛克式的建筑,是由19世纪的金融家赫伯特:莱昂爵士建造的。

193869日,休.辛克莱出资6000英镑(约合现在的27.5万英镑)买下布莱奇利庄园。原来,从1937年起,辛克莱坚信战争不可避免,他便启动了政府代码和密码学校的扩展计划。

很快,政府代码和密码学校的负责人阿拉斯泰尔·丹尼斯顿中校得到辛克莱指示,招收优秀学生,以便在战争爆发时能够加强密码学校的力量。

购买布莱奇利庄园显然是辛克莱的战略考虑,从卡明时代开始,秘密情报局就有自掏腰包开展情报活动的传统。从后来的物业交易文件看,辛克莱本人是该庄园的唯一所有者。但是,在他193911月去世后,他的两个儿子只各分得了3500英镑,而辛克莱的妹妹伊芙琳则继承了他剩余的财产,总价值达21391英镑。

19404月时,伊芙琳作为已故休辛克菜爵士的私人代表,她将布莱奇利庄园以10先令的价格转让给威廉·雷德利和西斯坦利·塞克斯(秘密情报局的财务官员)。

19473月,塞克斯和雷德利又以10先令将布莱奇利庄园转让给了英国建筑工程部,所有这些事实,都有力地证明,当初这个庄园的购头费用很可能是来自秘密情报局。

1938929日,英、法、德、意四国首脑张伯伦、达拉第、希特勒、墨索里尼在慕尼黑会晤,经过九个小时的协商,当晚,会议签署了臭名昭著的《慕尼黑协定》,规定把捷克斯洛克的苏台德地区转让给德国,这个协定确立的绥靖政策,直接导致了慕尼黑危机。

慕尼黑危机期间,为了动员演习,同时也是作为预防措施的部分,辛克莱决定将秘密情报局总部和政府代码与密码学校的工作人员都搬迁到布莱奇利庄园。

事后,这一行为被给予高度评价,秘密情报局及政府代码与密码学校成为在危机中唯一正常运作的作战电台站

危机过后,大部分工作人员又返回到伦敦,但是,在19398月,政府代码与密码学校的电码译员们又重新搬回到布莱奇利。

从此,布莱奇利庄园就成了政府代码与密码学校的总部,也成了那些奋战在密码情报一线上,众多无名英雄们赢得胜利的战场。

在这座神秘的庄园中,聚集着一大批非常特殊的人,他们留着长发不修边幅,身上穿着破烂的花呢上衣,或是皱皱巴巴的灯芯绒裤子,行为看上去还有些古怪。

他们不是普通人,而是各行各业的精英,中间有语言学家、数学家、无线电专家、电气工程师、国际象棋大师、填字游戏高手,还有银行职员和博物馆馆长。

庄园里聚集的杰出人才,为何范围如此之广?

原来,密码分析人员通常是语言天才,必须精通对语言特征的分析。

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密码机是一种机械加密装置。秘密密情报局的高层考虑到,让那些更具科学头脑的人加入进来,这些新鲜血液的注入,或许更有利于密码的破译工作。

事实证明,玩填字游戏的高手往往会成为密码分析的高手。而各类科学家,如无线电专家、电气工程师等在接下来的破译机炸弹研制过程中,立下了汗马功劳。

政府代码与密码学校的领导机构设立在布莱奇利庄园的图书馆、宽大的餐厅以及装饰得富丽堂皇的舞厅里。

如今,从城堡的底层望出去,外面是宽阔的花园,但在1939年的秋天,这里的风景可并不怎么美,因为在这座装饰华丽的城堡周围,还搭有不少小木屋,它们看上去与周围环境极不协调。为什么要在花园里搭建如此之多的小木屋呢?

原来,由于破译工作量的増大,庄园的房间已容纳不下那么多的人员和设备,只好临时搭起了这些小木屋。

这些小木屋成了密码分析人员的工作场所,各种信息在担负不同任务的小木屋里进进出出。

例如6号木屋是负责破译德军恩尼格玛电报的,从那里出来的明文由3号木屋翻译并进行综合情报分析;8号木屋专门负责对付德国海军的恩尼格玛,这是一种特别复杂的恩尼格玛机,和普通型不同,它有四个转子,在这里破译的情报由4号木屋中的情报人员翻译和分析。

开始,在布莱奇利庄园工作的只有大约二百人,到19441月,城堡和小木屋中的人数增长到七千多人,而在解码行动达到高峰期时,曾有多达万人在布莱奇利庄园里工作。

这里是一个充满神秘色彩的地方,除了在这里工作的人员以外,只有英国国家首脑人物和最上层的情报官员才能到这里来。

至于其他人,无论职务高低,一律谢绝入内,庄园里的工作人员都恪尽职守,他们的任务只有一个,就是利用先进的机器,破译德军发出的密码电报。

后来,从这里发出的情报都使用一个代号超级机密'正是这些来自布莱奇利庄园的超级机密',很大程度上缩短了第二次世界大战中同盟国胜利的进程。

人类使用密码的历史,从今天已知的最早可以追溯到古巴比伦人的泥板文字。古埃及人,古罗马人,古阿拉伯人几乎世界历史上所有文明都使用过密码。

密码应用的最重要领域,一直在军事和外交方面,国王、将军、外交官为了在通讯过程中保护自己的信息不被外人所知,使用过形形色色的密码。

而为了刺探于己不利的秘密,他们又绞尽脑汁地试图破译对手的密码,加密与解密一直是密码学这枚硬币互相对抗又互相促进的两面。

在所有用于军事和外交的密码里,最著名的应属第二次世界大战中德国使用的恩尼格玛密码机,它的意思为,是一种用于加密与解密文件的密码机。

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恩尼格玛”密码机

在第二次世界大战开始时,德军通讯的保密性在当时无与伦比的。可以肯定地说,在纳粹德国二战初期的胜利中,恩尼格玛起到了决定性的作用,同样,它在后来希特勒的灭亡中也扮演了重要的角色。

1918年,德国发明家亚瑟·谢尔比乌斯和理査德·里特发明了恩尼格玛密码机,后经过不断改进,成为号称'世间无法破译的密码机

1926年,德国海军开始把恩尼格玛密码机用于军事领域,希特勒上台之后,又多次加大了对恩尼格玛密码机的试验,使得这种密码机更加适合德国军队的需要,德国人认为,即使世界上最先进的密码破译技术也奈何不了它,就连希特勒也对它的保密性深信不疑。

波兰,这个从战灰烬中中浴火重生的国家,虽然在车事上屡尝败绩,但在密码分析方面却一枝独秀。

第一次世界大战的经历,让这个新独立的国家,一直对德国抱有一种恐惧感。因此,对德国通讯的监控方面,波兰人也保持了同样的高效率。

1926年,恩尼格玛首次被德国人用于军事中,波兰人就开始了对这种密码机的研究与破解。

他们想方设法搞到了一台商用的恩尼格玛机器,大致弄清楚了它的工作原理。但是,军用型的转子内部布线和商用型的完全不同,不了解转子线路图,想要破译德军的电报可谓难如登天。

在这过程中,波兰人使出了浑身解数,甚至病急乱投医请了个据说有天眼通功能的大师来遥感德国人机器里转子的线路图。结果,'大师自然是无能为力,遇到这种硬碰硬的事情,神乎其神的天眼通也不灵

1931118日,一个名叫汉斯﹣提罗·施密特的德国密码情报员和法国情报人员在比利时接头,在旅馆里,他向法国情报人员提供了两份珍贵的恩尼格玛操作和转子内部线路的资料,施密特得到了1万马克的酬金。

有了这两份资料,法国如获至宝,他们希望借此可以复制出一台军用的恩尼格玛'机,但事情远没有想象的那么简单。

要想破译恩尼格玛密码,单单这些情报还远远不够。德军对'恩尼格玛的一份评估报告这样写道:即使敌人获取了一台同样的机器它仍旧能够保证其加密系统的保密性。

因此,就算有了一台恩尼格玛,如果不知道密钥的话,想破译电文就要尝试数以亿亿计的组合。很显然,这是不现实的。

恩尼格玛的设计令搞到秘密资料的法国人仍一筹莫展,法国密码专家断定,这种密码是不可能破译的,他们甚至根本就懒得依据搞到的资料,再去复制一台恩尼格玛

法国和波兰曾在10年前签订过一个军事合作协议,波兰方面一直坚持要取得所有关于恩尼格玛的情报。既然自己掌着这些情报也没什么用,法国人就把从施密特那里买来的情报交给了波兰人。

和法国人不同,破译恩尼格玛对波兰来说至关重要,并且波兰人喜欢尝试,现在,他们庆幸,自己总算能迈出最初的一步了。

1932年,在密码研究领域有着波兰三杰之称的波兰密码学家马里安·雷杰夫斯基、杰尔兹·罗佐基和亨里克·佐加尔斯基破译了这种机器的密码。

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波兰数学家马里安·雷杰夫斯基、杰尔兹·罗佐基和亨里克·佐加尔斯基。

在密码局招聘的这三位数学家中,表现最出色的是雷杰夫斯基,当时,他年仅23岁,脸上略带羞色、鼻梁上架着一副近视眼镜。

雷杰夫斯基在大学里攻读的是统计学专业,那时,他是准备毕业后去干保险行业的,在此之前,他或许从未想过会在密码分析方面大展身手,经过短期的密码分析训练后,雷杰夫斯基把所有的精力都投入到破解恩尼格玛的工作中。

按照汉斯﹣提罗·施密特提供的情报,'波兰三杰复制出了恩尼格玛样机。

1934年,他们已经有了十几台波兰制造的恩尼格玛'。每天,雷杰夫斯基与他的同事们都会在恩尼格玛机前忙碌地工作着,一个接一个地试验转子的不同位置和初始方向,然后产生相应的字母对应表并构造相应的字母循环圈,并把它们记录下来。

但是,当德国人对恩尼格玛转子连线作出一点改动后,花了一年功天建立起来的密钥指纹档案就会变得毫无用处。

雷杰夫斯基和罗佐基想出了一个更好的主意,他们在恩尼格玛的基础上设计了一台能自动验证所有26x26x26=17576个转子方向的机器,为了同时试验三个转子的所有可能位置的排列,就需要6台同样的机器。所有这六台恩尼格玛机和为使它们协作的其他器材组成了一整个大约1米高的机器,它们能在两小时内找出当日密钥。

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这台破译机器取名为炸弹。这一名字的命名,大概是由于它运转起来震耳欲聋的声响;但也有人说,制造这台机器的灵感是雷杰夫斯基在饭店里偶然吃一种叫炸弾的冰淇淋时想到的。

不管怎样,'炸弹实现了密码分析机械化,它是对恩尼格玛机械加密的一种很自然的回应手段。在雷杰夫斯基及其同事的不停努力下,波兰在后来的几年中,成功地掌握了大量德国方面的情报。

20世纪30年代的大部分日子里,雷杰夫斯基和他的同事们不断地从事着寻找密钥的工作,时不时地还要修复出了故障的炸弹

此后,由于德国人加强了恩尼格玛的加密功能,到1938年的12月时,雷杰夫斯基等人的破译能力已达到极限。

而在这时,七年中总共提供38个月密码的德国密码情报员汉斯﹣提罗·施密特也停止了和法国情报部门的接头。

第一次世界大战后,英国仍旧保持着对德国通讯的监听,并保持着很高的破译率。但是,从1926年开始,他们开始收到一些不知所云的信息,因为恩尼格玛密码机开始投入使用。

德国方面使用的恩尼格玛'越多,40局破解不了的电文就越多。美国人和法国人碰到的情况也一样,他们对恩尼格玛'一筹莫晨。

但是,到了1938年,英国在恩尼格玛'方面也有了一些突破。

这年6月,时任秘密情报局二把手的孟席斯接到了他在东欧的情报官员罗德·吉布森少校的报告:一名拒绝说出自己真实姓名的波兰犹太人通过英国驻华沙大使馆同吉布森接触,声称他曾在柏林制造恩尼格玛机器的秘密工厂当过技术员和理论工程师。

因为他是犹太人,后来在法西斯的排犹浪潮中被驱逐出德国。现在,他能够凭借记忆为英国制造一部新式的军用恩尼格玛密码机,

但是,作为报酬,他开出的条件是:一万英镑以及给他及其亲属颁发英国护照,并允许他们在法国居住。

孟席斯接到这个情报后,开始疑虑重重,它很有可能是德国谍报机构的诡计,目的是引英方上套,想把英国密码破译工作带入歧途。

况且一万英镑非同小可,即便此人不是骗子,他怎能安全离开德国?他为何没被盖世太保处决?

但是,经过秘密情报局高层数周的调查和争论,认定这个犹太人值得一见。

为了验证此人的真伪,孟席斯派出两名英国密码专家和这个犹太人接头。密码专家乘坐东方快车抵达华沙,经过数月的甄别和调查,证实此人的话可靠无误,秘密情报局决定答应他的条件。

这个犹大工程师名叫理查德·莱温斯基,在秘密情报局的安排下,他被秘密转送到法国巴黎。工作人员为他安排了一个十分隐秘的藏身住所,并为他复制密码机的工作提供了必要的条件。在大家期待的眼光中,理查德·莱温斯基凭借自己超人的记忆力和丰富的知识,很快就复制出一台'恩尼格玛密码机。

这台仿制的恩尼格玛密码机看上去很像一台老式办公用打字机。它的前部有一个普通的键盘,但是,在上端真正打字机键敲打的地方,则是闪现微光的另一个字母扁平面。

当操纵者触动键盘上的某个键时,譬如字母“ A ”,另一个不同的字母,譬如“ P '便闪现在机器上端。

操作时,密码员按动字母' A ”键,电路沿弯曲的复杂线路一连穿过4个转子,然后撞击反射器,再沿不同的线路返回穿过转子线路,机器上便闪现出“ P ”字母。

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随着转子的变换,电子线路也随之完全改变,而改变转子或线路,就意味着产生一组组新的编码。

按照这种方法译成密码的电文,发给拥有同样一台机器的电报员后,对方把机器的转子和插头调整到像发送机器一样的位置,那么,他只要打出密码,上述发报过程即可颠倒过来,从而准确地还原电文。

犹太人莱温斯基如愿以偿,但他严肃地告诉孟席斯:只有掌握编码程序,才能彻底破译恩尼格玛密码机的密码,否则,单有这样一台机器也是徒劳。

的确,这个犹太人仿制的密码机,刚开始确实帮了英国人的大忙。然而好景不长,仅仅一年后,德国人又制造出了更加先进和复杂的密码机。这样,布莱奇利庄园的破译专家们,不得不想尽办法来破解新的谜团。

正当英国密码破译人员被德国新式密码机所困扰时,秘密情报局获得了一份从天而降的意外之喜。

1939427日,德国撕毁同波兰签订的互不侵犯条约侵占了苏台德地区,在德国国内,反波兰的声浪不断高张。

随着战争威肋日趋明显,波兰人清楚地意识到他们将是纳粹德国实现其新欧州日耳曼帝国野心的牺牲品。

出于战略上的考虑,波兰决定一旦战争临近,就将他们在破译德国恩格玛'密码方面的成果与英、法盟国分享,以便在波兰遭到入侵后,让拥有更大财力、物力、人力的盟国还能对雷杰夫斯基的方法继续进行研究,同时,这也是波兰对共同防务事业的一个贡献。

这其中,包括他们仿制的样机、有关恩尼格玛的破译方法,还有可以确定密钥设置以及解开其密码的博姆机等。

1939630日,波兰密码处处长格维多·朗格尔少校致电他的英国和法国同行,邀请他们来华沙,并说有些新情况要通知

724日,英法密码分析专家到达波兰密码处总部,他们全然不知波兰人葫芦里卖的什么药。

具有讽刺意味的是,这次会面中用来交流的语言竟是德语,因为这是唯一的在场三方所有人都懂的语言。

格维多·朗格尔少校将他们领到一间房间,在那里有一个被黑布蒙住的东西,当黑布被揭开时,英法的密码分析专家目瞪口呆,出现在他们眼前的是一台雷杰夫斯基的炸弹

当听到雷杰夫斯基破译恩尼格玛的方法时他们意识到波兰在密码分析方面比世界上任何国家先进至少十年。

法国人尤感震惊,他们原以为自己得到的情报用处不大,所以很慷慨地把它们转给了波兰人,波兰人却隐瞒着这个秘密,独自进行了如此深入的研究。

英法密码分析专家对波兰同行的感激是无以言表的,直到此时他们在破译德国密码的方面仍进展不大。

格维多·朗格尔带给英法密码分析专家的最后惊喜是,宣布分别赠送给他们一台'恩尼格玛的复制品以及'炸弹的图纸,由法国率码处负责人居斯塔夫·贝特朗少校通过外交邮包寄往巴黎。

819日,在橫渡英吉利海峡的渡船上有两位看似平常的旅客,英国作家沙夏·居特里和他的太太、女演员依弗娜·普林坦普斯。

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但是,在他们的旅行箱里却藏着当时的英国最高机密:一台波兰制造的恩尼格玛机。

为了避开无所不在的德国间谍的耳目恩尼格玛机就这样来到了英国。两个星期后,希特勒发动了'闪电战'193991日德国入侵波兰,28日,德军占领华沙,波兰不复存在。

接下来,孟席斯把研制密码破译机的重任交给了政府代码和密码学校。整整13年间,英国人和法国人都以为恩尼格玛是不可破译的,波兰人的成功重新鼓起了他们的勇气。

虽然德国人已经加强了密码机的安全性能,但是波兰人的实践表明,恩尼格玛'绝非坚不可破。秘密情报局的密码专家决心在这厚厚的护甲上撕出个口子来。

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。

1912623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。

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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1930213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。

94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。

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破译密码的巨人计算机。

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,19405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。

1314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,510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88日被运到布莱奇利庄园,而且运行效率大增。

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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。

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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1939118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

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。

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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。

19401114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。

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考文垂的牺牲很快就有了回报,19415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。

194510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。

19485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。

195468日清晨,图灵的女仆发现他死在了床上。

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