被历史铭记的密码破译者：扭转二战战局的幕后英雄

神秘的战争 “黑匣子”：恩尼格玛密码机

在二战的烽火硝烟中，有一个神秘的 “黑匣子”，那便是德军的恩尼格玛密码机。它就像一道坚不可摧的堡垒，横亘在盟军获取情报的道路上。1918 年，德国工程师阿瑟・谢尔比乌斯发明了恩尼格玛密码机，最初用于商业和外交领域的加密通信 ，但随着纳粹德国的扩张，它很快成为德军军事通信加密的核心工具。

恩尼格玛密码机的加密原理复杂得如同迷宫。它主要由键盘、转子和显示器三部分组成。键盘仅有 26 个字母键，摒弃了空格、数字或标点符号，只为简化通信并增加破解难度。转子是加密的关键核心，每个转子上都有着 26 个不同的字母排列，通过旋转字母的位置，将字母进行置换和混淆 。并且，转子之间通过极为复杂的连接方式协同工作，使得加密过程的复杂程度呈指数级增长。此外，接线板还能交换一些字母的位置，密钥表则规定了转子的选择、顺序、位置和接线板的连接方式，使用者必须严格按照密钥表设置密码机，才能确保信息的加密与解密准确无误。每次按键后，转子就会旋转一定位置，导致字母加密规则的变化，使得每个字母的加密结果都会根据之前输入的字母序列有所不同。这就意味着，同样的字母在不同的语境下，加密后的结果截然不同，毫无规律可循，让试图破解的人仿佛置身于无尽的迷雾之中。

在当时，恩尼格玛密码机被德军视为绝对安全的通信保障。德军坚信，凭借其复杂的加密机制，敌人根本无法窥探到他们的通信内容。这种自信并非毫无根据，恩尼格玛密码机所产生的密钥数量庞大到超乎想象，理论上，其可能的密钥组合多达 1.59×10¹⁹种，这在没有现代计算机辅助的时代，几乎是一个不可能穷尽的数字。因此，德军在战场上毫无顾忌地使用恩尼格玛密码机传递各种重要情报，从军队调动、战略部署到作战计划，他们相信这些信息都被牢牢地锁在了密码的保险箱里。

早期的密码破解尝试

波兰数学家的突破

就在德军沉醉于恩尼格玛密码机构建的安全堡垒时，一支来自波兰的数学家团队，如同勇敢的探险家，开始了对这座堡垒的艰难探索。1930 年，马里安・雷耶夫斯基、耶日・鲁日茨基和亨里克・泽戈斯基这三位年轻的数学家，从波兹南大学组织的密码破解培训班毕业后，进入了波兰军队密码破译办公室，他们的目标只有一个 —— 破译德国的恩尼格玛密码机。

当时，传统的密码破译方法主要依赖于语言学分析，但面对恩尼格玛密码机这种复杂的加密系统，语言学方法显得力不从心。这三位数学家另辟蹊径，他们敏锐地意识到，数学才是打开这把密码锁的关键钥匙。1932 年，命运的转折悄然降临。法国军事情报官员古斯塔夫・伯特朗领导的情报单位，成功招募了德国密码机构供职的官员汉斯・施密特。施密特为法国人提供了恩尼格玛密码机的说明书，以及 1932 年 9 月和 10 月的德国恩尼格玛设置。伯特兰将这些珍贵的资料分享给了英国和波兰人 。

雷耶夫斯基拿到这些资料后，如获至宝。他日夜钻研，凭借着卓越的数学天赋和顽强的毅力，开始了艰难的计算和推导。他在笔记本上密密麻麻地写下各种公式和符号，反复验证每一个假设。经过无数个日夜的努力，他终于成功计算出了恩尼格码的转子和反射器之间的精确联系，推导出了转轮内部的接线模式。这一突破，就像是在黑暗中找到了一丝曙光，为后续的破解工作奠定了坚实的基础。

随后，他们设计出了破译机的样机，并由华沙 AVA 无线电厂造出首批样机。这些破译机被相互连接，组成了一个强大的解密系统。通过这个系统，他们能够自动破译德国恩尼格玛密码机发出的密码电报。波兰数学家们的这一成就，无疑是密码学史上的一个重大里程碑。他们用智慧和勇气，打破了德军对恩尼格玛密码机不可破解的神话，让盟军看到了破解德军密码的希望。

情报传递与接力

然而，波兰数学家们的辉煌成果并没有持续太久。1936 年，德国人加强了恩尼格玛密码机的安全措施，转子的设置变更频率不断提高，从每季度一次改为每月一次，最后改为每天一次。1937 年，反射器也被更改，增加了新的互连，这使得解密工作变得更加困难。1938 年 12 月，德国军方又在恩尼格码机上增加了两个转子，加密复杂度呈指数级增长。尽管波兰数学家们竭尽全力，试图跟上德军的升级步伐，但面对如此巨大的技术挑战，他们的能力逐渐达到了极限。

1939 年，欧洲局势日益紧张，战争的阴云笼罩着整个大陆。波兰人深知，他们的国家即将面临德国的入侵，而他们辛苦取得的密码破译成果也可能毁于一旦。在这危急关头，波兰人做出了一个至关重要的决定：将密码破译成果交给英国和法国，期望借助他们的力量继续破解恩尼格玛密码机。1939 年夏天，波兰向法国和英国政府展示了密码破译机以及所破译的密码电报。这一情报的传递，就像是一场接力赛中的交接棒，英国接过了波兰手中的希望，继续向破解恩尼格玛密码机的终点冲刺。从此，破解恩尼格玛密码机的重任，便落在了英国的肩上，而英国也即将迎来一位关键人物，他将带领团队在这场密码战争中取得决定性的胜利。

英国的密码破译行动

布莱切利庄园的集结

1939 年，英国政府深知破解恩尼格玛密码机的重要性，于是在伦敦郊外的布莱切利庄园成立了政府代码与密码学校，这里成为了密码破译的核心战场。布莱切利庄园，这座原本宁静的英式庄园，瞬间汇聚了来自各个领域的顶尖人才，宛如一座神秘的智慧殿堂。

在众多精英中，艾伦・图灵无疑是最为耀眼的一颗明星。图灵于 1912 年出生在英国伦敦，从小就展现出了超凡的逻辑思维和数学天赋。在剑桥大学学习期间，他便成为了备受瞩目的数学家，后来又前往普林斯顿大学深造，接触到了最前沿的逻辑学和计算机科学思想 。二战爆发后，图灵怀着对国家的忠诚和对科学的热爱，毅然投身到密码破译的工作中。除了图灵这样的数学天才，布莱切利庄园还吸引了许多其他领域的专家。其中有擅长语言学的学者，他们能够敏锐地捕捉语言中的细微规律，为密码破译提供语言学上的分析；有精通国际象棋的大师，他们凭借着超强的逻辑推理能力和策略思维，在密码破解的复杂棋局中纵横捭阖；还有天赋卓绝的贵族女子，她们以细腻的心思和对细节的关注，为破译工作贡献着自己的力量。这些来自不同背景的人，因为共同的目标走到了一起，他们在布莱切利庄园里日夜奋战，各自发挥着独特的优势，形成了一个强大的密码破译团队。

图灵与 “炸弹” 机的诞生

面对恩尼格玛密码机复杂的加密机制，传统的手工分析方法如同蚍蜉撼树，根本无法应对。图灵深知，必须另辟蹊径，设计出一种机械化的自动破解工具，才能在这场密码战争中取得胜利。于是，他带领着团队开始了艰苦的研发工作。

图灵的思维如同夜空中最璀璨的星辰，闪耀着创新的光芒。他提出了一种全新的破解思路：利用机器来模拟恩尼格玛密码机的加密过程，通过大量的计算和比对，找出其中的规律，从而破解密码。这一想法在当时无疑是极具开创性的，它打破了人们对传统密码破译方法的认知，为破解恩尼格玛密码机带来了新的希望。

在图灵的带领下，团队成员们齐心协力，日夜兼程。他们面临着无数的技术难题和挑战，每前进一步都异常艰难。但是，他们凭借着顽强的毅力和对科学的执着追求，不断地尝试和改进。经过数月的不懈努力，他们终于成功制造出了 “炸弹” 机。“炸弹” 机内部模拟了恩尼格玛密码机的转子结构，采用穷举法来破译密码。它通过电驱动的机械部件的精密组合和自动运动，不断尝试所有可能的转子位置组合，直到找到正确的密钥。图灵还引入了对角线原理，设计了特殊的对角线板，大大提高了破译效率。“炸弹” 机的诞生，是密码破译史上的一个重大突破。它的出现，使得破解恩尼格玛密码机的速度大幅提升，从原来的几乎不可能在短时间内完成，变为了有可能在数小时内实现。

巨人计算机的登场

随着战争的推进，德军的通信加密技术也在不断升级。他们开始使用更为复杂的洛伦兹密码机，这种密码机加密的是德国高层通信，信息通过电传打字机传输，其复杂性远超恩尼格玛密码机，“炸弹” 机对其也无能为力。英国又一次面临着严峻的挑战。

在这关键时刻，数学家马克斯・纽曼提出了使用电子方法自动化破译过程的建议。邮政总局研究站的工程师托马斯・弗劳尔斯勇敢地接受了这一挑战。他将自动化、电子技术和逻辑学的概念巧妙地结合起来，经过无数个日夜的努力，终于设计出了巨人计算机。1943 年 12 月，第一台巨人计算机在布莱切利园投入使用，其改进型后继产品 Mark II 于 1944 年问世。巨人计算机是一台具有划时代意义的机器，它的设计完全电子化，依靠 2000 多个热离子阀（真空管）进行逻辑运算，这使得它比早期的机电设备更快、更可靠。它能够以每秒 5000 个字符的速度读取打孔纸带，速度之快令人惊叹，能够实时处理大量数据，这对于破解洛伦兹加密信息来说是一个至关重要的优势。虽然巨人计算机并不具备现代意义上的可编程性，但它可以通过插板和开关进行重新配置，操作人员可以将其设置为不同的任务，使其能够适应各种密码破译场景。

巨人计算机的成功运行，对盟军的战争努力产生了立竿见影且深远的影响。在它出现之前，破解一条洛伦兹加密信息可能需要数周时间，等到情报可用时，往往已经过时，失去了价值。而有了巨人计算机，这个过程被大大缩短，仅需几个小时就能完成。在 1944 年 6 月诺曼底登陆计划期间，巨人计算机发挥了关键作用。它成功解密了德军关于部队调动的电报，使盟军指挥官能够以前所未有的精确度策划战略，为诺曼底登陆的成功奠定了坚实的基础。

密码破译对战争的影响

改变战争局势的情报

密码破译在二战中发挥了举足轻重的作用，成为改变战争局势的关键因素。其中，最为著名的当属中途岛战役。1942 年，日本海军精心策划了对中途岛的进攻，企图一举摧毁美国太平洋舰队。然而，美军通过破译日军的 JN-25 密码，提前得知了日本的作战计划。他们了解到日本舰队的行动路线、攻击时间以及兵力部署等关键信息。基于这些情报，美军提前在中途岛海域设下埋伏，以逸待劳。当日本舰队到达时，遭到了美军的猛烈攻击。最终，日军四艘航空母舰被击沉，元气大伤，而美军则取得了一场辉煌的胜利。中途岛战役的胜利，彻底扭转了太平洋战争的局势，使日本海军由战略进攻转为战略防御，为盟军在太平洋战场的最终胜利奠定了基础。

在大西洋战场上，德军的 U 型潜艇曾给盟军的海上运输线带来了巨大的威胁。这些潜艇利用恩尼格玛密码机进行通信，协同作战，频繁袭击盟军的商船和军舰，一度让盟军的物资运输陷入困境。然而，随着图灵等人成功破译恩尼格玛密码，盟军逐渐掌握了德军潜艇的行踪和作战计划。他们能够提前调整运输船队的航线，加强护航力量，有效地减少了损失。1943 年 5 月，在北大西洋的一场激烈海战中，盟军根据破译的情报，对德军潜艇展开了大规模的围剿。在这场战役中，德军潜艇被击沉多艘，损失惨重，被迫暂时撤离北大西洋。此后，盟军在大西洋战场上逐渐占据了上风，物资运输得以顺利进行，为欧洲战场的反攻提供了有力的支持。

诺曼底登陆是二战中的关键转折点，而密码破译在其中也发挥了至关重要的作用。1944 年，盟军计划在法国诺曼底登陆，开辟欧洲第二战场。为了确保登陆行动的成功，他们必须了解德军在诺曼底地区的防御部署和兵力分布情况。通过对德军密码的破译，盟军获得了大量关于德军防御工事、部队调动和作战计划的情报。这些情报使盟军能够精确地制定登陆计划，选择最佳的登陆地点和时间，合理地分配兵力和资源。在登陆过程中，盟军还利用破译的情报，及时了解德军的反击行动，做出相应的调整和应对。最终，诺曼底登陆取得了圆满成功，为盟军在欧洲战场的胜利开辟了道路，加速了纳粹德国的灭亡。

对战争进程的加速作用

密码破译对战争进程的加速作用是不可估量的。据历史学家估算，如果没有成功破译德军密码，二战可能会延长数年。在战争中，时间就是生命，每多持续一天，就会有无数的生命消逝，更多的家庭破碎。通过破译德军密码，盟军能够提前了解德军的战略部署和军事行动，从而有针对性地制定作战计划，避免了许多不必要的战斗和损失。这不仅减少了人员伤亡，还大大缩短了战争的时间。

以欧洲战场为例，盟军在破译德军密码后，能够更加准确地掌握德军的防线弱点和兵力空虚之处，从而选择最佳的进攻时机和路线。在一系列战役中，盟军凭借情报优势，迅速突破德军防线，加速了对德国本土的推进。在太平洋战场，美军通过破译日军密码，提前预知了日军的行动，成功地进行了多次伏击和反击，有效地削弱了日军的战斗力，加速了战争的结束。

除了减少人员伤亡和缩短战争时间外，密码破译还为盟军节省了大量的物资和资源。在战争中，物资和资源是战争胜利的重要保障。通过准确掌握德军的行动，盟军能够避免盲目地进行军事行动，减少了物资的浪费和损失。他们可以将有限的物资和资源集中用于关键的战役和战略目标，提高了资源的利用效率，为战争的胜利提供了更加坚实的物质基础。

被掩盖的功勋与后世的铭记

战后的保密与图灵的悲剧

战争结束后，布莱切利庄园的密码破译工作被英国政府严格保密。那些曾经在战场上发挥了巨大作用的 “炸弹” 机和巨人计算机，被迅速拆解、销毁，仿佛它们从未存在过。参与密码破译的人员也被要求对这段经历保持沉默，不得向任何人透露工作的细节。这种保密措施持续了很长时间，使得图灵等密码破译者的功绩在战后的很长一段时间里都不为人知。

在这其中，图灵的遭遇尤为悲惨。他不仅要忍受着不能公开自己功绩的痛苦，还要面对来自社会的偏见和迫害。1952 年，图灵因同性恋身份被英国警方起诉。在当时的英国，同性恋被视为一种犯罪行为，图灵被判处 “严重猥亵罪”。他面临着两个选择：要么入狱服刑，要么接受 “化学阉割” 的治疗。为了能够继续从事自己热爱的研究工作，图灵无奈选择了后者。

“化学阉割” 对图灵的身心造成了极大的伤害。他的身体开始出现各种不适，激素的失衡让他感到疲惫、焦虑和抑郁。他的精神状态也每况愈下，曾经那个充满活力和创造力的天才，变得沉默寡言、神情恍惚。然而，即便遭受了如此不公正的待遇，图灵依然没有放弃对科学的追求。他在艰难的处境中，继续进行着计算机科学和人工智能的研究，为后来的科技发展奠定了基础。但长期的身心折磨最终还是击垮了他。1954 年 6 月 7 日，图灵被发现死在家中，床头放着一个被咬了一口的苹果。警方调查后认定，他是因食用了浸泡过氰化物的苹果而自杀，年仅 41 岁。图灵的离世，是科学界的巨大损失，也是人类文明的悲哀。他的才华和贡献，本应得到世人的敬仰和赞誉，却因社会的偏见和不公，过早地消逝在了历史的长河中。

历史的平反与纪念

随着时间的推移，社会观念逐渐发生了变化，人们对图灵等密码破译者的功绩也有了更深刻的认识。20 世纪 70 年代，由于恩尼格玛密码机已经很少被使用，英国政府对二战期间破译恩尼格玛密码的保密措施逐渐放松，布莱切利庄园的秘密才逐渐为世人所知。图灵的故事也开始走进大众的视野，他的天才和贡献，以及他所遭受的不公正待遇，引起了社会的广泛关注和同情。

2009 年，时任英国首相的戈登・布朗代表英国政府，为图灵当年受到的不公正待遇公开致歉。布朗在声明中表示：“图灵所遭受的对待是令人震惊的，他为国家做出了巨大的贡献，却遭到了如此不公正的惩罚。我们对他的遭遇表示深深的歉意。”2013 年 12 月 24 日，英国女王伊丽莎白二世签署了对图灵的皇家赦免令，正式为他平反。这一举措标志着图灵的功绩得到了官方的正式认可，他的名字也被铭刻在了历史的丰碑上。

为了纪念图灵的贡献，人们以各种方式缅怀这位伟大的科学家。在计算机领域，图灵奖被誉为 “计算机界的诺贝尔奖”，每年颁发给在计算机科学领域做出卓越贡献的人。图灵的故居被保存下来，成为了纪念他的场所。许多关于图灵的书籍和电影也相继问世，如电影《模仿游戏》，生动地展现了图灵在二战期间破解恩尼格玛密码的传奇经历，让更多的人了解到了他的故事。图灵的故事，不仅是一段关于战争和密码的传奇，更是一个关于坚持、勇气和智慧的故事。他用自己的才华和生命，为人类的进步做出了巨大的贡献。他的精神，将永远激励着后人在追求真理的道路上奋勇前行，永不放弃。