在第二次世界大战中,图灵密码和谜码是德国行动的有力保障。通过它的加密,德国军队的行动就像隐形一样,因此盟国无法知道。但没有不能破解的密码。英格兰的艾伦·马西森·图灵终于破解了密码,但他是如何破解的?
1、 图灵从疯人院里出来,是一个有名的疯子,因为他的奇怪行为。在被称为“新泽西疯人院”的普林斯顿高等研究院,他是一个行为古怪的疯子,因为他第一天就来了。是的,图灵喜欢跑步,每天跑20公里。他来的那天,他加入了马拉松俱乐部,轻松打破了其他人的记录。
疯人院,教学任务在哪里?基本上,这是一群“疯子”下棋和数独。当他们感到无聊时,他们会去找人喝咖啡做研究。难怪有人说:“数学家的工作就是把咖啡转化成数学定理。”图灵绝对是最好的。你应该知道他的图灵机器是在这个时候开发的,更不用说丘奇图灵论证了。坦率地说,没有图灵,今天就不会有计算机。
可以说,图灵有着很高的声誉,在科学界绝对是一棵好幼苗。冯·诺依曼(vonneumann)也在“精神病院”看上了这个年轻人。他建议图灵做一名研究助理,年薪1500美元。能够与伟大的科学家冯·诺依曼一起进行研究并获得建议是一种莫大的荣誉和幸运。然而,图灵选择了放弃。他想回到英国。
图灵真的疯了吗?事实上,他并没有疯。他想回去,因为现在是1939年,德国发动了一场战争。图灵认为在美国当助理不仅不合理,而且可能会被英国军队的征兵令召回前线。首要任务是给自己找一份不会走到第一线的工作。碰巧英国军事情报部门正在招募人员。
听到这个消息后,图灵立即报名参加了比赛。非常顺利。当时,他被英国密码学校(british password school)疯狂扩张。事实上,这所学校是英国密码局40的伪装。它的目的很简单,就是破解德国的谜密码系统。到图灵抵达时,该组织已有1万多人,包括科学家、数学家、语言学家、国际象棋冠军、纵横字谜等。这个机构之所以如此庞大,是因为当时英国陷入了困境。
2、 英国面临的困境始于1939年10月,英国面临的情况越来越糟。原因很简单。德国的水下狼群出没于大西洋,给英国造成重大损失。这些由u型潜艇组成的狩猎队,如狼群,吞噬英国的海上力量,威胁英国的海上交通线,对英国的国防构成巨大威胁。到1940年4月,英国有近300艘商船被毁,物质损失数不清。
你应该知道英国是一个岛国。这个岛国的优点是不容易被对方攻击。海洋是英国的防御屏障。不管德国装甲部队有多强大,他们都不能从海底杀死他们,对吗?然而,这个岛国的缺点也非常严重,即英国缺乏资源。英国必须进口外部资源才能维持运营。这需要大量的运输车队不断地向英国运送物资。
然而,现在的问题是,英国运输舰队经常受到德国海军潜艇的攻击。就连战舰也会被击中。特别是在1940年6月德国军队占领法国后,德国潜艇从布雷斯特和洛里昂等法国港口进入大西洋,攻击西经25°-30°以西的海域,这对英国人来说更加困难。
必须打破这一困境,否则英国将被德国人困在英国的三个岛屿上。这也是在白金汉郡布雷切利庄园设立英国代码办公室的原因,因为如果他们想打破困境,他们必须破解谜码,否则战争将陷入停滞,从此没有机会。
当时,英国人已经掌握了波兰破解谜语密码和破解德国信息的方法。他们的人力远远超过波兰情报部门。当然,为德国人增加转子的谜码机可能会被破解。图灵这个奇怪的人的加入,极大地提高了解码的效率。根据数学统计,他发现了德国记者的个人习惯,总结了谜码的发送规律,建立了候选词库,然后分别考虑了转子和连接线问题,大大提高了解码效率。
同时,他在三位波兰英雄最初制造的“炸弹”的基础上,制造了一个带有12个转子的炸弹,并将三枚炸弹的连接板和接线连接起来,形成了一个高两米、长两米、宽一米的超级炸弹。这就是我们现在所说的超级炸弹。
通过这种方式,英国人可以破解大量德国信息。在敦刻尔克,是图灵的炸弹破解了德国不会从陆地攻击敦刻尔克,而是从德国空军攻击敦刻尔克的信息。正是这一信息促使英国从海上撤出被困的英法联军。然而,单凭这一点还不够,因为更复杂的德国海军谜码尚未破解。
3、 德国海军的密码因为海难而被破解。根据不同的剧院和不同的服务,德国谜码有不同的加密系统。其中,德国海军是最好的,因为他们的谜码机有八个转子。这让英国的加密技术非常头疼,图灵更是束手无策。他坦率地说,除非获得德国海军密码系统的一些外部数据,否则他无法破解德国海军的谜密码机。
图灵的喋喋不休可能奏效了。1941年5月8日晚,德国潜艇u110收到“谜”号的电报,要求他们攻击大西洋上ob318护航运输舰队的坐标,并下令将其击沉。u110机长弗里茨·尤里乌斯·伦普命令u110前往坐标系攻击ob318护航运输舰队。
5月9日,u110追上了ob318,击沉了两艘商船。然而,伦普命令u110漂浮在水面上。他想看看英国船只沉没的场景。然而,他没想到的是,英国潜艇驱动的快艇南丁基号向他们投掷了一枚深水炸弹。u110被迫浮出水面。附近的斗牛犬驱逐舰也向u110开火。u110在瞬间失去了战斗力。
这时,伦普做出了一个令人难以置信的决定,放弃了潜艇,放弃了这艘船。图灵代码!这一决定被载入史册,因为伦普没有摧毁谜密码机及其海军密码本。然而,他没想到的是,他的u110没有沉入大海,英国斗牛犬驱逐舰的船员冲进了潜艇。他们的目标非常明确,发现了任何有用的东西,尤其是代码本。
u110上的英国海军陆战队必须与时间赛跑,因为u110随时可能沉没。但他们的行动非常有价值,因为他们发现了密码本和德国海军的谜密码机。现在图灵所说的外部数据是由英国获得的。图灵立即开始根据码本和海军谜密码机分析海军的关键特征,最终破解了德国海军的加密系统。现在,德国海军的行动对英国来说已不是秘密。
尽管德国海军曾怀疑其密码有问题,但在美国的参与下,德国潜艇在美国东海岸一次又一次地取得成功,让他们忘记了这一点。尽管这曾经让英国陷入了一些困难,但毕竟,美国运输舰队在进入他们的护送区之前就被德国人击沉了。但英国赢得了这场海军攻防战的第一次机会。
《法典》的秘密战争以英国的胜利而告终。德国海军不知道他们已经被英国人彻底破解,认为他们的密码是安全可靠的。众所周知,图灵完全暴露了他们的行为。图灵破译密码的传奇随着战争的结束而被埋葬。但图灵作为科学家的传奇才刚刚开始。
参考资料:超级秘密,密码故事,第二次世界大战密码战中的数学故事