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如果说谢比乌斯发明的“隐谜”机标志着机器加密时代的开始，那么波兰年轻数学家设计的“炸弹”机等设备则宣告了机器破译的日子来临。
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随着德国法西斯越来越咄咄逼人，战争已渐渐临近。德军对“隐谜”的改进越来越频繁。他们先后更换了反射轮，把插口板上的6对接线增加到10对，并且把3个固定的转轮增加到了5个，然后每天从中任选3个使用。
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新的改进措施给波兰人的破译工作带来了一时难以克服的困难。而战争已经迫在眉睫。这时，波兰密码局审时度势，做出了一个重要的决定。
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1939年7月24—26日，英国、法国和波兰的密码局官员们集中在波兰密码局开会。三位波兰年轻数学家出席了会议。会议期间，英法的代表们各自收到波兰同行们送的一份意外的礼物：复制的德国军用“隐谜”密码机、“炸弹”机、穿孔纸以及关于破解“隐谜”密码数学理论和技术方法的详细说明等。面对这份礼物，英国人和法国人都目瞪口呆：原来他们的波兰同行早已破译了“隐谜”！而他们自己长期以来一直想方设法破解它，却没有取得任何进展。
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一个多月之后，1939年9月1日，德国大举入侵波兰，勇敢的波兰骑兵与德国坦克部队进行了一场力量悬殊的战斗。两个星期之后，苏联开始进攻波兰。数天之内，波兰就被两个大国解体瓜分。英法两国则向德国宣战。第二次世界大战爆发了。
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4.英国的布雷契莱庄园
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虽然波兰人天才地破译了早期的“隐谜”密码，但以他们的数学能力和国家实力尚不能或来不及应付德国人后来对“隐谜”的一系列改进措施，最终无法阻止亡国之灾。所幸的是，他们及时地把破译的关键技术和设备传交给了英法两国。然而，波兰沦陷后不到1年，法国人还来不及改进波兰人的成果，就被德国的闪电战一举击败，只得宣布投降。于是，继续破解“隐谜”以争取反德国法西斯战争胜利的重任，很自然地落到了英国人的肩上。
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距英国首都伦敦西北约75千米，有一座20世纪60年代才设立的新兴城市，叫做米尔顿凯因斯（Milton Keynes）市。位于该市的西南部有一个小镇，叫做布雷契莱（Bletchley）镇，镇上有一个占地22公顷的庄园，叫做布雷契莱庄园（Bletchley Park，图9.3.5），该庄园是第二次世界大战中英国最神秘的地方。因为英国于1939年将其负责截听和破译国外无线通信的情报机构秘密地搬入此地。该机构的公开名称叫做“政府密码学校”（Government Code and Cipher School）。德国人做梦也没有想到，这个破旧的庄园中隐藏着英国人最致命的战争武器，其作用甚至超过一千架飞机、一万辆坦克和100万精锐部队。在整个第二次世界大战期间，缺乏防卫设施的布雷契莱庄园几乎没有遭受过敌机的轰炸。
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布雷契莱庄园的“政府密码学校”在鼎盛时期拥有约9千名工作人员，其中有不少国际象棋冠军、纵横字谜高手和通晓多国语言的专家，这几类人一直是传统密码战场上的主力军。“学校”有时会采用一些别出心裁的方法来招募人才。如有一次，他们请《每日电讯报》（The Daily Telegraph）举办一场纵横字谜比赛，凡是在12分钟内完成字谜游戏的参赛选手都被询问“是否愿意从事一种能为战争做贡献的特殊工作”。
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▲ 图9.3.5 布雷契莱庄园，第二次世界大战期间英国密码破译机构所在地，1992年起对外开放，供旅游者参观
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波兰人的成功终于让英国人认识到，要破解像“隐谜”这样的现代密码，数学家才是最合适的人选。“政府密码学校”马上从英国著名学府剑桥大学召来三位优秀数学家，他们是杰弗里斯（John Jeffreys）、威尔仕曼（William Gordon Welchman）和图灵（Alan Mathison Turing）。连同前些时候进来的特温（Peter Twinn），这4位数学家分别为破解“隐谜”做出了不同的贡献。
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然而，毫无疑问，对破解“隐谜”机做出最大贡献的是阿兰·图灵——20世纪杰出的数学家、现代计算机科学的奠基人。
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来到布雷契莱庄园之后，图灵开始重新思考有关“隐谜”破译的问题（图9.3.6）。他发现波兰同行的破译方法依赖于对每份“隐谜”电文前被重复加密的3字母密钥（见上一节介绍）的分析，这种做法有很大的局限性：一旦德国人对机器结构和操作规则稍加变动，就会导致方法失灵，只能推倒重来。事实上，当时波兰人的方法已经很难奏效。因此，必须尽快找到新方法。
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前面已经指出，雷耶夫斯基发现了“隐谜”机的一个严重缺陷：它的加密置换群总是由字母的两两对换构成，即如果把A加密成Q，则一定会把Q加密成A，利用这个缺陷，雷耶夫斯基解出了加密过程的置换群方程。现在图灵经过仔细分析“隐谜”机的工作原理，发现了它的又一个严重缺陷，那就是它永远不会把一个字母加密成本身，即永远不会把A加密成A，把B加密成B，等等。利用这一缺陷，图灵提出了一种基于crib的破解方法。
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图9.3.6 图灵和他在布雷契莱庄园的工作场所：八号棚屋
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“crib”的原意是指考试作弊时的夹带，在这里表示一段未加密的文字或字符串。图灵的新破解方法如果用手工来操作，则大致如此：设已确认一份加密电文中包含了一段crib内容，则将密文与crib上下并排对齐，然后逐个位置比较上下字母；如至少有一个位置的上下字母相同，则将crib右移一位，继续比较；直到发现两者在所有的对应位置上没有相同的字母，则密文中的这段字符串很可能是对应crib内容的加密文字，于是得到这些位置上的一些加解密字母之间的对应关系。可以证明，只有少量的“隐谜”机转轮的组合设置才能够正好在那些位置上将给定的crib加密成所对应的字符串，从而排除了大量的不符合要求的转轮组合设置，使得进一步的破译工作大大简化。据统计，一份加密电文中只要含有30个字母左右的crib就可以被破解。
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图灵方法需要利用足够多的crib。那么，如何找到它们？事实上，利用德国人刻板的行文风格和密码机操作上的漏洞，不难找到所需的crib。如某台“隐谜”机总要准时发送该地区的天气预报，这段电文总是以“VORHERSAGEBEREICH SIEBEN”（七号地区的天气预报）开头，这给英国人提供了所需要的crib。
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有时，由于种种原因，德国人会把同样的电文内容用新旧两种参数加密各发送一遍；这时就有可能利用旧参数加密发送的电文作为crib来破解新参数的密文了。这种crib在布雷契莱庄园被叫做“接吻”（kiss）。
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还有些时候，为了获得所需要的crib，英国人会刻意制造一些事件，引发德军在来往电文中使用某些词。如有意在某一地区布雷，当地的德军就会立即向上级报告，请求派工兵来扫雷。这样，在来往电文中一定会包含“地雷”这个词。这种获取crib的方法在布雷契莱庄园被称为“种花”（gardening），它屡试不爽。
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如果真的用人工来实现图灵的方法，则需要花费大量的时间，效率太低。因此，必须使用机械和电气化的手段。图灵于是和威尔仕曼以及英国制表机公司（British Tabulating Machine Company）的总工程师基恩（Harold Keen，1894—1973）合作，改进了波兰人发明的“炸弹”机。改进后的装置仍然叫做“炸弹”，只是其名称的字母拼写从波兰人的“Bomba”改成英国人的“Bombe”（图9.3.7）。英国人所以仍然使用这个名字，是因为这种机器运转的时候会发出钟表一样的嘀嗒声，就好像一颗上了发条的定时炸弹。“炸弹”机上有36组转轮，每组中有转轮3个，所以它实际上相当于36台“隐谜”机的组合。而雷耶夫斯基原先设计的旧“炸弹”机相当于6台“隐谜”机的组合。在二次大战期间，英国人共造了211台“炸弹”机，破译了德军9 0%以上的“隐谜”电文，为赢得战争的胜利做出了重要的贡献。
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图灵还负责破译德国海军的“隐谜”密码。这在布雷契莱庄园被认为是最困难的任务。德国海军历来极其重视无线通信的可靠性和保密性，它率先在德军中使用“隐谜”密码机。在二次大战中，德国海军的U-潜艇舰队平时悄无声息地潜行在大西洋中，直到发现合适的目标——美英运输船队——后，才通过无线电报召来同伙以“狼群”战术展开凶猛的攻击。无线保密通信对于潜艇舰队的生存和胜利至关重要。因此，德国海军即使对于所信赖的“隐谜”机也频繁地加以结构和操作方式改进，以确保它无懈可击、绝对可靠。
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