“謎”與“如謎的解謎者”（十七）

花卷

英國首相丘吉爾看了圖靈他們的上書，立即下令要求最大限度滿足他們的要求，并任命“有干勁有眼光”的特拉維斯為布菜切利莊園的新領(lǐng)導(dǎo)人。伴隨著體制改革，布萊切利莊園的工作漸入佳境，為英國和盟軍提供了大量的德軍秘密情報(bào)，這些情報(bào)被作為最高機(jī)密管理，代號“UItra”。為了不讓德軍懷疑Eniqma的保密陸，英國在如何使用UItra情報(bào)方面采取了一系列障眼法，力求在“有效利用情報(bào)贏得勝利”和“避免德軍懷疑”之間尋求平衡，以維護(hù)這個(gè)來之不易的重要情報(bào)源。

從三到四

雖然德國人看起來對自己密碼機(jī)的安全性充滿了“蜜汁自信”，但其實(shí)德國人骨子里那是相當(dāng)?shù)鼐媲缶?，對于Enigma也是不斷地更新升級，除此之外還研究了一種比Enigma更厲害的密碼機(jī)，這個(gè)我們先賣個(gè)關(guān)子，留到后面的章節(jié)中再講吧。

我們之前講過，UItra情報(bào)對于躲避德軍在大西洋中搞的大規(guī)模潛艇騷擾很有幫助，要不然英國的海上補(bǔ)給可就真的危險(xiǎn)了。1942年2月1日，布萊切利莊園發(fā)現(xiàn)德軍那些潛艇使用的通信密碼變得跟原來不一樣了，這意味著他們很可能對Enigma密碼機(jī)進(jìn)行了修改，英國人給這個(gè)新的密碼網(wǎng)絡(luò)起了個(gè)名字叫“鯊魚（Shark）”，一聽就特別猛，而德國那邊的代號叫“特里頓（Trition）”，就是希臘神話中海神波塞冬的兒子，反正也不是什么善茬兒。

那么德國人到底對密碼機(jī)做了什么樣的改造呢？其實(shí)，英國人對這件事也不是一點(diǎn)兒都不知情，他們早在差不多一年之前就已經(jīng)從其他渠道掌握了德國人要對Enigma進(jìn)行升級改造的消息。當(dāng)時(shí)他們聽說的是，德國人要把Enigma里面那個(gè)原本是固定的反射器，給改成一個(gè)能轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪式反射器。

事實(shí)上呢？也差不多，但是比這個(gè)稍微復(fù)雜一點(diǎn)。德國人把原本的反射器給拆成了兩個(gè)部件——一個(gè)超薄型的轉(zhuǎn)輪，還有一個(gè)超薄型的反射器——換句話說，就是在原本的反射器和3個(gè)轉(zhuǎn)輪之間，插入了一個(gè)新的轉(zhuǎn)輪——我們就管它叫4號轉(zhuǎn)輪吧——只不過呢，這個(gè)轉(zhuǎn)輪和前面3個(gè)轉(zhuǎn)輪不一樣，它沒有逐次步進(jìn)的功能。大家應(yīng)該還記得，前3個(gè)轉(zhuǎn)輪就像時(shí)鐘上的時(shí)針、分針和秒針，每按一下鍵盤，這些轉(zhuǎn)輪都會(huì)按順序步進(jìn)，但是4號轉(zhuǎn)輪不會(huì)，除非你手工轉(zhuǎn)動(dòng)它的位置，否則無論怎么按鍵盤，它自己都不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

之所以會(huì)采用這樣的設(shè)計(jì)，原因也很簡單，因?yàn)檫@種有4個(gè)轉(zhuǎn)輪的Enigma——即Enigma M4型——是在原有型號的基礎(chǔ)上改造的。把一個(gè)反射器拆成兩個(gè)部件已經(jīng)相當(dāng)不容易了，再加一個(gè)步進(jìn)機(jī)構(gòu)也太麻煩了，更何況，4號轉(zhuǎn)輪即便能步進(jìn)，也要按下17576次鍵盤之后才會(huì)步進(jìn)一格，誰會(huì)發(fā)那么長的電文?。砍硕嗉右粋€(gè)轉(zhuǎn)輪之外，德國人還為這個(gè)4號轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)了兩個(gè)版本，代號分別叫Beta和Gamma。不僅如此，反射器也有兩個(gè)版本，分別叫Bruno和Caesar，它們都可以換著組合使用。也就是說，4號轉(zhuǎn)輪和反射器一共有4種不同的組合，這可比英國人預(yù)想的要麻煩得多了。

兩個(gè)后門

雖然英國人對M4的出現(xiàn)早就有所準(zhǔn)備，但是1941年布萊切利莊園自己還忙不過來呢，別忘了直到1941年年底他們的破譯工作才真正步入正軌，哪有那么多閑工夫管這個(gè)八字還沒一撇的事兒呢。不過，有時(shí)候，對方非要往槍口上撞，你也不能眼睜睜地放跑了呀。

德軍是在1942年2月正式啟用M4密碼機(jī)的，但正式啟用之前，肯定要把新機(jī)器先布置到那些潛艇上面。誰想到，不知道是哪個(gè)發(fā)報(bào)員手賤，在正式啟用之前，就用M4密碼機(jī)發(fā)出了一條電報(bào)。當(dāng)然，發(fā)完之后他就后悔了，新機(jī)器加密的電文，友軍也不能解密啊，畢竟還沒正式啟用呢，于是他又換回原來的密碼機(jī)，把那條電報(bào)重新加密又發(fā)送了一次。

這個(gè)操作看起來也沒啥問題，但可憐的發(fā)報(bào)員不知道，他觸犯了密碼通信的大忌，那就是絕對不能把同一條明文用不同的加密方式發(fā)送兩次。我們知道，原來的密碼機(jī)，英國人已經(jīng)能夠用炸彈機(jī)實(shí)現(xiàn)有效破譯了，那么那位手賤的發(fā)報(bào)員第二次發(fā)的電報(bào)內(nèi)容，自然也沒能逃過被英國人看光的命運(yùn)。用M4發(fā)的那條，英國人雖然沒法破譯，但憑感覺猜出內(nèi)容和這條已經(jīng)破譯的一模一樣。由于M4和原來的密碼機(jī)的區(qū)別只在于新加的那個(gè)4號轉(zhuǎn)輪，因此通過這條線索，英國人就可以推算出4號轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的連線方式了。

有了這條線索，英國人就可以采用同樣的猜詞方法，利用炸彈機(jī)來破譯M4。不過，炸彈機(jī)是針對3個(gè)轉(zhuǎn)輪的Enigma設(shè)計(jì)的，如果要破譯有4個(gè)轉(zhuǎn)輪的M4，那必然需要花費(fèi)更多的時(shí)間。這要是多一點(diǎn)還不要緊，布萊切利莊園的專家們估算，利用現(xiàn)有的炸彈機(jī)，破譯M4的密鑰所需的時(shí)間是破譯普通空軍密碼的50-100倍——這完全沒法忍啊！

既然如此，那么當(dāng)務(wù)之急就是要設(shè)計(jì)出能針對4轉(zhuǎn)輪Enigma的，運(yùn)算速度更快的炸彈機(jī)——雖然條件非常艱苦，沒錢，沒人，時(shí)間緊，但英國人還是設(shè)定了兩條技術(shù)路線，同時(shí)展開對新型炸彈機(jī)的研發(fā)。這兩條技術(shù)路線分別是怎么回事，我們放在后面再說，但現(xiàn)在的情況是，到1942年2月德軍啟用M4的時(shí)候，新炸彈機(jī)還連個(gè)影子都看不見，這意味著布萊切利莊園必須得用現(xiàn)有的炸彈機(jī)硬著頭皮解決這個(gè)問題。

在炸彈機(jī)的效率沒辦法提高的情況下，要想破譯M4的密鑰，就需要更精確的猜詞來彌補(bǔ)了。1941-1942年間，英國人從擊沉的德國潛艇上找到了一些編碼手冊，這些手冊上面都是一些代表天氣或者作戰(zhàn)指令的短編碼，就拿天氣編碼來說，使用這套編碼就可以用7個(gè)字母來編碼一整套天氣狀況報(bào)告。例如：“北緯68度西經(jīng)20度地區(qū)，大氣壓強(qiáng)972亳巴，溫度-5℃，西北風(fēng)6級，云量3成，能見度5海里”，這些信息就可以縮寫成：MZNFPED。

之所以要搞短編碼，就是為了縮短通信發(fā)報(bào)的時(shí)間。我們在諜戰(zhàn)片里面都看過，特務(wù)用電臺(tái)發(fā)報(bào)的時(shí)候，我們可以對發(fā)報(bào)位置進(jìn)行定位，但是需要花一定的時(shí)間，如果發(fā)報(bào)時(shí)間太短，就定位不到了。這個(gè)電視劇的橋段倒是還比較科學(xué)，所以縮短發(fā)報(bào)時(shí)間，就不容易被敵人定位，這對于需要隱藏位置的潛艇來說太重要了。但是，有了這些編碼，英國人也更容易猜詞了，因?yàn)樘鞖鈭?bào)告一般都是固定時(shí)間發(fā)，現(xiàn)在又知道了固定的編碼規(guī)則，那猜出某一天發(fā)報(bào)的內(nèi)容就不難了。

當(dāng)然，光能猜詞，還是不能解決炸彈機(jī)只能處理3個(gè)轉(zhuǎn)輪的問題，幸好，英國人又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)后門。我們知道，M4密碼機(jī)加密的消息只能用M4密碼機(jī)才能解密，而潛艇有時(shí)候也需要和其他部隊(duì)聯(lián)絡(luò)，比如說海面戰(zhàn)艦之類的，于是M4在設(shè)計(jì)的時(shí)候就做了一個(gè)“兼容模式”，也就是說，4號轉(zhuǎn)輪有一個(gè)“旁路”位置，撥到這個(gè)位置的時(shí)候，M4就相當(dāng)于變成了原來型號的密碼機(jī)，這時(shí)就可以和其他沒有M4的部隊(duì)通信了——當(dāng)然，這些通信也可以被英國人輕松破譯了。

兩個(gè)藍(lán)圖

然而說到底，炸彈機(jī)本身的問題必須得解決啊，不然大家再怎么努力，還是很難改變大局。事實(shí)上，1942年這一年，英國人都沒能大規(guī)模破譯“鯊魚”網(wǎng)絡(luò)中的電文，只能在運(yùn)氣好的時(shí)候破譯其中的一部分，聊勝于無吧。于是，英國人開始張羅著研發(fā)一種新型的炸彈機(jī)，這種新型機(jī)器需要速度快，而且能應(yīng)對新的德國M4密碼機(jī)。

在這個(gè)計(jì)劃中，有兩個(gè)人分別提出了自己的技術(shù)路線。其中一個(gè)我們很熟悉了，就是一直負(fù)責(zé)生產(chǎn)炸彈機(jī)的BTM公司的首席工程師哈羅德

基恩?；鲗φ◤棛C(jī)太熟悉了，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型炸彈機(jī)，代號叫“猛犸（Mammoth）”，基本上還是在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級改造。而另一路人馬則是由電信研究所（TRE）的物理學(xué)家查爾斯·韋恩-威廉姆斯（Charles Wynn-Williams）和英國郵政總局的工程師托馬斯

弗拉瓦茲（Thomas Flowers）領(lǐng)銜，他們比較前衛(wèi)，打算玩點(diǎn)黑科技，他們的方案代號叫“眼鏡蛇（Cobra）”。

韋恩·威廉姆斯也是劍橋出來的大牛，他一開始是研究雷達(dá)的，還搞過蓋革計(jì)數(shù)器。蓋革計(jì)數(shù)器是用來測量α射線之類的電離輻射量的，核心部件就是一個(gè)真空管，而真空管——我們一般也叫電子管——可以作為一種電子開關(guān)來使用——如果劇透一下的話，公認(rèn)的世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC，其實(shí)就是用幾萬個(gè)電子管組裝起來的。

相比之下，圖靈、基恩他們設(shè)計(jì)的炸彈機(jī)，則是依靠電磁繼電器來工作的。電磁繼電器其實(shí)就是一塊電磁鐵，通過控制電流使得電磁鐵釋放和吸合，就可以控制一條電路的開關(guān)，所以工作時(shí)會(huì)發(fā)出“咔嗒咔嗒”的響聲。我們現(xiàn)在有很多電子設(shè)備中依然會(huì)使用繼電器，但繼電器有一個(gè)很大的問題，就是速度慢，畢竟它需要操控電磁鐵這種物理部件。而電子管的反應(yīng)速度則要快多了，開關(guān)的切換幾乎是瞬間的事情——看起來，用電子管的確可以讓炸彈機(jī)變得更快。

但是，技術(shù)這個(gè)東西，永遠(yuǎn)不能只看一個(gè)方面。以韋恩一威廉姆斯為首的黑科技派雄心勃勃，但是畢竟這玩意兒之前沒人做出來過，他們必須從零開始;而相對地，以基恩為首的穩(wěn)健派雖然沒有什么突破性的技術(shù)，只是采用了更高速的繼電器，但畢竟是基于成熟的設(shè)計(jì)進(jìn)行改造，總歸看起來穩(wěn)妥一些。這兩撥人熱火朝天地搞了好幾個(gè)月，不光干活干得熱火朝天，吵架也是吵得熱火朝天，兩撥人都在噴對方的方案不靠譜。

眼看兩撥人都快打起來了，也沒分出個(gè)勝負(fù)，但是政府不可能同時(shí)把兩個(gè)方案的機(jī)器都量產(chǎn)出來，畢竟沒那么多錢啊。沒辦法，只能請之前發(fā)明對角線板的戈登維爾赫曼出來做個(gè)決定了。維爾赫曼現(xiàn)在負(fù)責(zé)總管布萊切利莊園在機(jī)械方面的工作，他搞了個(gè)小組研究了一通之后，認(rèn)為黑科技派的方案雖然很有突破，但是到現(xiàn)在依然無法穩(wěn)定工作，這個(gè)問題解決不了的話很難投入實(shí)用，就目前來看，還是穩(wěn)健派的方案更靠譜一些。

美國入局

既然決定了用穩(wěn)健派的方案，那就麻溜地量產(chǎn)吧。說到這兒，英國這個(gè)時(shí)候在財(cái)力上真的是捉襟見肘了，據(jù)資料顯示，即便到了1943年6月，這種新型炸彈機(jī)也只生產(chǎn)了4臺(tái)，跟幾十上百臺(tái)的舊型炸彈機(jī)相比簡直是少得可憐。

不過，1941年年底的一件事，給英國人帶來了一個(gè)機(jī)會(huì)。

1941年12月7日，日本發(fā)動(dòng)了一系列作戰(zhàn)行動(dòng)，其中就包括大名鼎鼎的“偷襲珍珠港”。珍珠港是美國在夏威夷的一座重要軍事基地，是美國太平洋艦隊(duì)的老窩。和“一戰(zhàn)”一樣，“二戰(zhàn)”一開始也跟美國沒什么關(guān)系，美國并沒有參戰(zhàn)。但是“二戰(zhàn)”時(shí)的美國實(shí)力已經(jīng)比“一戰(zhàn)”時(shí)強(qiáng)大多了，美國把臉一板，其他國家也要抖一抖的。日本覺得美國的太平洋艦隊(duì)是一個(gè)心腹大患，總想著給端了，于是就搞了個(gè)“夏威夷作戰(zhàn)”，出其不意，擊沉了美軍7艘戰(zhàn)艦，擊毀100多架飛機(jī)，太平洋艦隊(duì)這回真的是傷了不少血。

日本這一搞，美國再也坐不住了，立即宣布加入同盟國陣營，對德國、日本等軸心國勢力宣戰(zhàn)——也就是說，現(xiàn)在美國和英國是一伙的了。既然如此，英國人在破譯Enigma方面的成果，特別是關(guān)于炸彈機(jī)的資料，美國人一定是非常感興趣的。而反過來說，英國人也有自己的考慮，美國畢竟有錢有資源，有本事的科學(xué)家也不少，如果他們能造出更多更先進(jìn)的炸彈機(jī)，雙方在情報(bào)工作上建立合作，那么對英國來說也是很有好處的。