BBC《密碼破譯者》
首先，電影告訴了我們一個重要的信息：在二戰(zhàn)期間，在英國的破譯基地布萊切利進(jìn)行密碼破譯并且創(chuàng)造奇跡的關(guān)鍵人物，除了圖靈，還有另外兩個人物：英國數(shù)學(xué)家Bill Tutte還有英國郵政局的工程師Tommy Flowers。圖靈主要貢獻(xiàn)是破譯了英格瑪，但是按照該片的說法（畢竟三個都是英國人，估計(jì)他們應(yīng)該比較客觀），Bill Tutte破解了Tunny密碼，而Tommy Flowers則在1944年，根據(jù)Tutte的數(shù)學(xué)理論發(fā)明了世界上第一臺計(jì)算機(jī)。只是因?yàn)椤氨Ｃ堋笔沟盟麄兊呢暙I(xiàn)一直被世人忽略。不過，就我的理解，Tutte和Flowers的工作思路，其實(shí)與圖靈并沒有多大的區(qū)別，只是圖靈依然是用純粹的齒輪機(jī)械，而Flowers則用了電子管。
其次，電影幫助我們更深入地了解密碼戰(zhàn)。
Tutte的工作背景自然和圖靈一樣，時逢二戰(zhàn)，因?yàn)閼?zhàn)線越拉越大，軍隊(duì)的機(jī)動性很強(qiáng)，建設(shè)封閉的通訊線路（比較安全，但是不易移動，也容易遭到破壞）更加困難。所以雙方都廣泛使用無線電通訊。因?yàn)闊o線電通訊很容易被對方截獲（畢竟就像聲波一樣，到處散播），所以大家都努力對通訊信息進(jìn)行加密。英國最布萊切利建立了破譯基地對德軍的通訊進(jìn)行破解。一開始，布萊切利工作的重點(diǎn)是破解Enigma密碼。很明顯，破解過程中圖靈起到了關(guān)鍵性作用。Enigma密碼的運(yùn)用，特別之處在于它采用機(jī)器進(jìn)行編碼，而且即使同一個字母，第二次敲入時，編出來的字幕會不同（如果我按下字母N那么字母W會發(fā)光，也就是說N被加密為W。假如我松開，然后再次按下字母N，那么這次發(fā)光的字母變成了M。這是因?yàn)闄C(jī)器內(nèi)部有一組馬達(dá)，每當(dāng)我按鍵時，馬達(dá)就會轉(zhuǎn)動，改變內(nèi)部電路）。如果沒有密碼機(jī)，就很難處理這些每個字符都變的加密文件。即使獲得一個密碼機(jī)，因?yàn)榈萝娒刻於紩匦抡{(diào)校一次密碼機(jī)的“設(shè)定”（根據(jù)電影《模仿游戲》）。當(dāng)然，這樣的密碼器有其問題,那就是耗費(fèi)人力時間，發(fā)送時一個人輸入信息，一個人馬上記錄編碼，一個人發(fā)送；接收方也需要三個人，一個接收，一個輸入，一個記錄。而希特勒則要求更有效率，更安全，能夠傳遞更大量的信息。于是，德國又創(chuàng)造了更高級的Lorenz的密碼。
Lorenz機(jī)器相當(dāng)復(fù)雜，里面一共有12個轉(zhuǎn)子，發(fā)送方的操作員只需輸入明文，而接收方就能直接收到明文，它會自動打印下來，不需要人工干預(yù)。而且這機(jī)器里，每個密碼進(jìn)行了“兩次”加密，還會增加隨機(jī)干擾碼（第一輪加密用到了5個轉(zhuǎn)子，然后，第二輪加密用到了類似的另外5個轉(zhuǎn)子，剩下2個轉(zhuǎn)子，被我們稱作“口吃碼”，它會隨機(jī)產(chǎn)生重復(fù)的字符，這樣做的目的是為了向密鑰中引入更多的隨機(jī)性，在12個轉(zhuǎn)子的作用下，這臺無比強(qiáng)大的密碼機(jī)能夠產(chǎn)生的密鑰序列一共有1600萬億種不同的組合）。Lorenz的另一項(xiàng)創(chuàng)新在于它將電傳打字的編碼，作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它非常類似于現(xiàn)代的二進(jìn)制編碼，內(nèi)容只有0和1（就我的理解，按照這樣的說法，發(fā)明電子計(jì)算機(jī)思想的，德國人的功勞也不比英國人?。?。
片中，主持人還具體演示了加密的方式：每個字母對應(yīng)一個五位數(shù)的二進(jìn)制符號，只需要遵循“相同符號相加等于?，不同符號相加等于X”的法則，將字符“A”“加上”密鑰“K”得到了“Ｎ”。將加密的“N”再次“加上”密鑰“K”又得到了原始字符“A”
        A = x x ? ? ?
+ K = x x x x ?
        N = ? ? x x ?
        N = ? ? x x ?
+ K = x x x x ?
        A = x x ? ? ?
這種新型的密碼機(jī)數(shù)量極少，成為德軍高層用來進(jìn)行重要的通訊。雖然英國軍方發(fā)現(xiàn)了這一新式密碼，但是卻毫無頭緒。直到和圖靈他們遇到的偶然事件相似的“大禮包”。因?yàn)樘^于自信，1941年8月30日一位德國發(fā)報(bào)員把一封長達(dá)4000字的電文從雅典發(fā)往維也納，電文發(fā)出后，他們收到了回應(yīng)。對方說 “我好像沒有收到，請?jiān)侔l(fā)一次？”這位發(fā)報(bào)員把電文又發(fā)了一遍，但他沒有更換密鑰，于是 我們就得到了一組“深度”，也就是用相同密鑰加密的兩條不同的電文。因?yàn)橥祽校诙伟l(fā)送時他對一些內(nèi)容盡量地使用縮寫。于是，著名的譯碼員John Tiltman發(fā)現(xiàn)了這種新型密碼的破綻：如果兩條不同的消息使用相同的密鑰加密，那么，就有可能將它們還原出來。
主持人是這樣解釋其方法的：
假如我們找到一組密碼A和相似的B，同樣被密鑰Ｋ，加密成為N和P。
即：A+K=N，B+K=P。那么A+B=N+P。（片中是用“=”號，我認(rèn)為改成“→”號比較合理）
我們可以將收到的信息進(jìn)行“加”的運(yùn)算，并在字母符號表中，找到對應(yīng)的“G”。即：N+P=G；那么A+B=G。
而反過來，G拆分為A和B。問題是這樣的反過來拆分“在數(shù)學(xué)上不可能。但是可以嘗試代入。比如五個符號PSEZLS，可能關(guān)于地名。那么先代入LONDON（倫敦），結(jié)果發(fā)現(xiàn)OXFORD（牛津）。這就證明準(zhǔn)確?！?br>最后，我們再來具體看看Tutte的工作：找到Lorenz密碼機(jī)的工作原理。
Tutte在接受圖靈面試時，并沒有被圖靈賞識；幸好被Tiltman上校收入自己部門。跟著Tiltman，他就成為了破解的主力，畢竟Tiltman雖然是個語言天才，但卻不是數(shù)學(xué)家。很明顯，上面主持人解釋的方法就是Tiltman的方法，但是這是幸運(yùn)地破譯一次特殊密碼的過程，按照影片的說法，Tileman花了10天時間手工破譯這些密電，這次破譯很了不起，他成功地分離了密文。他從一份電文中，同時找出了密鑰和明文，這次成功意義非凡，但他沒能找到一種破譯所有Tunny密碼的通用方法，他琢磨不出這種密碼機(jī)的工作原理，這項(xiàng)任務(wù)落在了Bill Tutte的肩上。根據(jù)Tutte的回憶，當(dāng)時完全是“死馬當(dāng)做活馬醫(yī)”。
Tutte的只要方法是怎么樣的呢？電影是這樣描述的：他想要找出密文中的規(guī)律，他把這份4000字的電文縱向抄寫在格子里，做成了一張表格，他想找出合適的表格長度，突然他注意到在整張表格中，有些內(nèi)容反復(fù)出現(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)似乎每隔23個字母就會有一次循環(huán)。他想或許有25個齒輪，所以他把23跟25乘起來，想看看在第575行是否有類似的循環(huán)，結(jié)果沒有；不過在第574行卻有這樣的循環(huán)。于是他大膽設(shè)想，嗯，也許每41次，密鑰就變一次，因?yàn)?1剛好能被574除盡，而密碼機(jī)的轉(zhuǎn)子不可能有574個齒輪。“也許就是41”，他嘗試了一下，成功了。他推斷既然每41個字母就有一次循環(huán)，那么密文就會有規(guī)律，盡管它還被其他的因素所影響，但最重要的是，每41個字母之后，密鑰有重復(fù)，于是他想“對，第一個轉(zhuǎn)子的大小是41”，然后他開始繼續(xù)判斷第二個轉(zhuǎn)子 這樣繼續(xù)下去。憑借著Tutte的觀察能力以及一種名為Turingery的方法，Testery小組用鍥而不舍的努力攻破了這種密碼。
很明顯，這樣的方法就是尋找規(guī)律，而且是利用“數(shù)的關(guān)系”尋找規(guī)律。甚至看到這一段，聯(lián)系一下之前我在《模仿游戲》影評中使用的那個字母圖更好理解了（當(dāng)然，我那個字母圖是根據(jù)一本密碼研究的書籍簡化的）。
而Tutte的發(fā)現(xiàn)在二戰(zhàn)中的決定性作用很明顯是高于圖靈的（當(dāng)然也要明白圖靈更早地提供了破譯的數(shù)學(xué)方法，以及機(jī)器破解方法，從這點(diǎn)看，又是高于Tutte和Flowers的）。因?yàn)?，后來人們發(fā)現(xiàn)Tunny密電傳遞的情報(bào) 都具有極高的價(jià)值，我們看到了電文的簽署人和收件人，都是一些熟悉的名字，它們包括陸軍元帥凱特爾，德軍總統(tǒng)帥，如雷貫耳的名字，還有約德爾，他是德國的陸軍大將，也是德軍的作戰(zhàn)部長，還有他的副手瓦利蒙特，到了1944年又出現(xiàn)了一個新名字阿道夫?希特勒本人。我們仿佛身處高級軍官的會議室，他們在討論軍情，而我們在暗處，將一切看得一清二楚。所以按照英國人的說法（BBC可是英國人的，我相信蘇聯(lián)人不會同意的），這一密碼的破解，使得他們幫助蘇聯(lián)贏得了庫爾斯克戰(zhàn)役（被蘇聯(lián)人成為蘇德戰(zhàn)爭的轉(zhuǎn)折點(diǎn)）。
Tutte畢竟是個數(shù)學(xué)家，發(fā)現(xiàn)規(guī)律是他的工作，至于制造更省時省力的“解碼機(jī)器”那就得靠Flowers了。Flowers原來是一名英國郵政總局的工程師，在布萊切利，他跟著數(shù)學(xué)家Max Newman工作。Max很明顯按照圖靈的思路造了一臺譯碼機(jī)，但是機(jī)器狀況百出（估計(jì)只要用齒輪來運(yùn)作，但是因?yàn)楸菶nigma的解密機(jī)器更復(fù)雜，所以很容易出問題）。于是Max就讓工程師Flowers去修。而Flowers看了機(jī)器后，說：“我能造出更好的機(jī)器，我能造出可以生成密鑰規(guī)律的電路，只需要一條記錄密文的紙帶就夠了，我能以每秒5000字的速度讀取它，而且我能用電路來生成密鑰規(guī)律。”而Flowers的計(jì)劃將是用海量的電子管來實(shí)現(xiàn)這種功能。在當(dāng)時電子管是一種脆弱的元件，同時運(yùn)轉(zhuǎn)的電子管越多出問題的概率就越大。但Tommy有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在當(dāng)時他對于電子管潛力的了解比任何人都多，他知道當(dāng)電子管長時間持續(xù)運(yùn)行時是不會出問題的，只有當(dāng)反復(fù)開關(guān)它們時才會有麻煩，對于這點(diǎn) Flowers充滿自信。于是他努力進(jìn)行嘗試，并且最終取得成功。因?yàn)檫@可是真正動用了大量的電子管，利用電子管來進(jìn)行計(jì)算，用電影的話說：他們造出了Colossus，世界上第一臺半編程型電子計(jì)算機(jī)（我的理解是程序純粹由硬件來實(shí)現(xiàn)，沒有專門的儲存設(shè)備。而按照其輸入輸出來看見是“打孔計(jì)算機(jī)”）。
按照影片的說法，其破譯為著名的諾曼底登陸作出了巨大貢獻(xiàn)，既摸清了德軍的部署兵力，也明確德軍已經(jīng)被“蒙騙”，以為諾曼底是一場佯攻。很明顯其中布萊切利密碼破譯的貢獻(xiàn)，尤其是Tutte和Flowers的貢獻(xiàn)功不可沒。而且因?yàn)閷lowers工作的保密要求（戰(zhàn)后，依然不想讓德國人知道英軍能夠破譯其密碼；甚至也要借助破譯成果以防備獲得德軍大量密碼的機(jī)的蘇聯(lián)），所以反而讓后來制造出ENIAC的美國人占了“第一臺電子計(jì)算機(jī)”之名。作為英國電視臺，BBC很明顯心有不甘。
影片還展示了Tutte和Flowers的人生簡介，Tutte的父親是個園丁，而Flowers的父親是個磚瓦匠。但兩人中學(xué)都是學(xué)習(xí)成績優(yōu)異。Tutte入劍橋的三一學(xué)院學(xué)習(xí)化學(xué)，后來鉆研數(shù)學(xué)。Flowers沒有上大學(xué)，只是在夜校拿到了學(xué)位。但是也憑借努力成為了一名出色的工程師。很明顯，成功需要勤奮，也需要天才。16.12.4
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