P80 恩尼格码密码机
恩尼格玛密码机
英国的密码破译者如何扭转第二次世界大战局势
布莱切利园的工作人员是如何破译“牢不可破”的德国恩尼格玛密码，
以此来帮助击败希特勒的纳粹军团的？
现在是1942年2月，第二次世界大战的屠杀没有任何停止的迹象，世界力量的平衡岌岌可危。大西洋上，随着夜幕的降临，海水渐渐变得冰冷、黑暗。在世界各地的海洋深处，德国的U型潜艇像追踪猎物的食肉动物一样四处巡航。它们静静等候，耐心地等待可以浮出水面的那一刻。有些潜艇甚至公然地包围舰队，在它们周围隐秘航行。这天晚上，一艘U型潜艇放出鱼雷，一艘美国护航舰随即被吞没在明亮的火焰中，火光照亮了天空。这个舰队的船员们知道，他们将消亡在这片冰冷的海水中，他们穿越大西洋运往英国的重要物资也将沉入海底。当尖叫声和呼喊声停止，一切都回归到可怕的寂静。临近的船只上的人也只能绝望地在一旁看着，担心下一个被攻击的目标就是自己。狼群就这样又拿下了一个受害者。对于这些潜艇，盟军真的束手无策，只知道这些可怕的潜艇会再次袭击，但不知道什么时间、什么地点。
1942年年末，英国皇家海军军舰爆炸号（HMS Petard）在巴勒斯坦（Palestine）港口发现了一艘德国U型潜艇U-559，随即用深水炸弹击沉该潜艇。这一次，U型潜艇上的船员体会到了一切被毁灭的感觉：潜艇在下沉，他们不得不弃船而逃。尽管潜艇已经逐渐沉到水面以下，海军上尉托尼·法森（Anthony Fasson）、一等水兵（Able Seaman）科林·格拉齐尔（Colin Grazier）和汤米·布朗（Tommy Brown）还是游向了它。他们看到潜艇内仍有灯光，随后惊讶地发现那是一台四转子恩尼格玛密码机和相应的密钥本。托尼·法森和科林·格拉齐尔凭借着勇敢和机敏，用防水材料把密码机、密钥本、二元语言模型表格包裹起来。他们这么做是为了盟军，那个时候他们都没有意识到这些东西的重要性。他们拼尽全力把机器和材料都交给正等在船外的16岁海员汤米·布朗。这是法森和格拉齐尔的后一次行动，然后他们就随着U-559一起沉下去了。两人牺牲后都获得了乔治十字勋章（George Cross）。
对英国密码破译者而言，这个机器就是个宝藏。密码机被送到了白金汉郡郊外的布莱切利园，那里有一栋乡间别墅。在战争初期，这里就作为情报总部。在那里工作的人知道，现在他们有一个绝佳的机会破译德国海军的密码，影响第二次世界大战的结果，这一密码的代号为“鲨鱼”。在整个破译过程中，一个古怪的年轻数学家发挥了关键性作用，他就是艾伦·图灵。
图灵生于1912年，年仅27岁的他从剑桥来到布莱切利，那天英国对德国宣战。他的衣服总是皱巴巴的，总有人觉得他像个流浪汉。当他因为某些问题或想法感到兴奋时，他总会因为急于表达大量观点而结巴。常有人看到他在布莱切利郊外骑着自行车，通常还戴着一个防毒面罩，以防花粉诱发他的花粉症。在办公室里，他会把咖啡杯用链条锁挂在暖气片上，这样就不会有人拿走了。图灵对战时的银行和货币缺乏信心，所以把钱换成了银条，埋在地下，准备战后再挖出来。然而他没有想到，当他沿着自己精心设计的路线指南去挖那些银条时，一个叫作米尔顿凯恩斯（Milton Keynes）的小镇正在郊外的那片土地上一砖一瓦地建设起来。在旁观者看来，艾伦·图灵正是一个人们刻板印象中为军方工作的密码专家；而在他的同事看来——在这个由全国聪明的头脑组成团队中——图灵是他那个时代真正的天才。
盟军知道德国人正在使用一台名为恩尼格玛的密码机。在布莱切利，有几个密码破译团队试图破解恩尼格玛密码机使用的代码。这些团队在新建的预制小屋里工作，每个小屋都有一个号码，而不是保密的代码。在八号小屋中，这些密码破译者专注于破解德国海军使用的密码。
他们已经知道德国海军的恩尼格玛密码机的操作者比陆军密码机的操作者更加谨慎，因此难以使用有根据的猜测，或用某些已知信息作为解码的密钥来找到德国人的错误。但是现在他们意识到，由于四转子恩尼格玛上的编码转子的数量增加，可能的设置数量也大大增加。图灵已经在专注升级波兰炸弹密码机，他意识到当务之急是需要有一台机器，来加快机械检查数百万个设置组合的过程。战前在剑桥的时候，图灵就有了一个独创的想法：通用图灵机（Universal Turing Machine），这是一种“超级打字机”，可以自动识别符号、写入、读取和执行其他任务，无须人工干预。然而，在研究过以前的波兰密码机和恩尼格玛的复制品之后，图灵知道，他的假想机器都无法满足破译的需求。于是他开始研究恩尼格玛的机械原理，研究它的转子、线路、接线板，并试图设计一个可以解密相同文本的电路系统。
不过图灵知道，如果用波兰密码机破译加密的德国信息，人为干预仍然是必不可少的，他需要利用已知信息作为编码密钥和数学计算来协助波兰密码机。一台能够快速检查数百万个组合的机器，这一想法具有颠覆性意义。然而，图灵是一个理论家，而不是一个密码破译的实操者，所以在六号小屋工作的密码破译者和出色的管理者戈登·韦尔什曼（Gordon Welchman）招募了来自剑桥的数学家奥利弗·朗（Oliver Lawn）来帮助制造机器；台炸弹密码机名为“胜利”，于1940年3月18日在一号小屋建造并完成安装。后来，韦尔什曼改进了炸弹密码机的电子对角线路板的设计，增加了机器的功率和计算能力。尽管当时他们已经每天都能读出德国空军恩尼格玛机的信息，但海军的恩尼格玛机是一根更难啃的硬骨头。1941年，发生了两次重大海战——一次在北极圈（Arctic Circle）内，一次在大西洋。这两次海战让盟军得以获得恩尼格玛机的编码文件。根据这些信息，图灵计算出了一种他称之为“班伯里”（Banbury）的新方法，因为整个运算过程里需要在班伯里制造的长纸上打孔。在1941年夏天余下的时间里，布莱切利园的破译者已经能够解读德国海军恩尼格玛机的大部分信息，从而为英国航运提供了重要的保护，这也是布莱切利园里真正的成功故事。战争取得了重大突破，但随着战争的推进，密码破译团队将面临更加激烈的战斗。
布莱切利园的故事起源于1938年8月。当时，在牛津大学城和剑桥大学城之间的一个白金汉郡小型乡村火车站，一群衣着普通的人抵达布莱切利的一栋维多利亚时代的乡间别墅举行的社交聚会。在雷德利上尉的组织下，随行人员表面上看起来在享受上层阶级喜好的事情：周末射击派对。但这是真的吗？事实上，这群人都是军情六处和政府密码学校（Government Code & Cipher School, GC＆CS）的成员，或者是备受尊崇的学者，后来他们都成为了密码破译者。他们评估了这座住宅及其地基，认为如果发生战争，这里可以作为战时的情报部门场所，而随着希特勒所发表的每一次煽动性的言论，战争的可能性越来越大。
当战争这一不可避免的事情发生时，这些人转而开始了一些后来被认为将战争缩短了两年的工作。来自各行各业的男男女女突然都在这个火车站台下车，他们中有数学家、古典文学学者、工程师、皇家海军女子服务团成员、空军女子辅助部队成员、语言学家、打字员、行政人员甚至是上层社会的年轻女子。
每个人都像是大轮子里的一个小齿轮，独立工作并且高度保密，他们不知道任何其他小屋中进行的工作。他们签署了《官方保密法》后，意识到了自己的工作对战争至关重要，但他们永远无法向任何人提及自己的工作。这些人的智慧毋庸置疑，不过早破译恩尼格玛机的并非是布莱切利园的英国人，这个荣誉实属另一个国家。1932年，波兰人首先破解了恩尼格玛机。当时，密码每隔几个月改变一次，而到了战争爆发的时候，密码每天都会更换。随着波兰遭到入侵的威胁迫在眉睫，他们转而向英国求助，来帮忙破译恩尼格玛机的15万亿种可能的组合——这是一个惊人的数字，150亿个10亿。的密码破译者们都被聚集到布莱切利园的预制编号小屋内。这些队伍由迪利·诺克斯（Dilly Knox）、约翰·杰弗里斯（John Jeffreys）、彼得·特温（Peter Twinn）和艾伦·图灵领导。他们的个突破是破译了德国军队使用的行政钥匙，简称为“绿色”，随后他们破译了德国空军使用的“红色”钥匙。当然，恩尼格玛机密码被破解在当时是机密，不能让纳粹知道，因此他们捏造了一个名为伯尼法斯（Boniface）的军情六处间谍，以掩人耳目。在整个战争期间，德国都认为情报的破译都是因为双重间谍泄露了信息，而没有想到一个远程的密码破译团队正在解密。艾伦·图灵和戈登·韦尔什曼发明的炸弹密码机让整个破译机制得以工业化，以加速计算恩尼格玛机所有可能组合的速度。这个机器由皇家海军女子服务团成员操作，其工作环境炎热、有气味和噪声，但这一工作又是无价的。到了1942年，布莱切利园的成功首先帮助了北非的战情。在那里，布莱切利园破译的情报让皇家海军切断了隆美尔的供应线，并将德军的一举一动都告知了蒙哥马利将军。然而在早些时候，德国人推出了带有额外转子的恩尼格玛机，使得机器变得更为复杂。这导致了盟军重大的信息中断，而且是布莱切利园的密码破译员们面临的挑战之一。
好在，法森和格拉齐尔两位海员勇敢地从沉没的U-559中夺取了至关重要的恩尼格玛机密钥本，因此到了1942年年底，密码破译者成功破解了这一台新机器。从那时起，布莱切利园的团队已经能够解读“鲨鱼”密码了。不过，破译德军的战略密码才可以说是布莱切利园伟大的地方。战略密码是希特勒用于和柏林以及各战区指挥官通信的密码。初，这些密码仍需手动破译。随着拦截信息的数量不断增加，马克斯·纽曼（Max Newman）教授意识到需要一种新型机器来跟上信息量增加的速度。在出色的英国邮政总局（General Post Office, GPO）工程师汤米·弗劳尔斯（Tommy Flowers）的帮助下，这样一台机器得以完成设计并制造。这台机器被称为“巨人”，是世界上个半可编程电子计算机。后来这台计算机对于盟军入侵欧洲和诺曼底登陆行动（operation D-Day）的战略策划发挥了至关重要的作用。1938年，在这个豪宅的次“射击派对”上，人们就希望能通过密码破译获得这样的成功。但是同时，即使在政府内部也有很多人担心密码破译者对战争战规划可能产生的负面影响。
不过，艾伦·图灵并非普通的密码破译者。他拥有那个时代秀的头脑。毫无疑问，他对“通用图灵机”的独特构想不仅为布莱切利园内电子机器随着战争的推进而不断发展奠定了基础，也为我们今天生活的计算机时代奠定了基础。
在布莱切利园的所有同事中，与汤米·弗劳尔斯的合作可能是让图灵为兴奋的。图灵和弗劳尔斯于1939年首次见面，当时这位年轻的、才华横溢的邮政总局工程师通过图灵首次得知了恩尼格玛机的秘密。这两人都热情洋溢，是各自领域的专家，并且一直相互尊重。图灵有时会去弗劳尔斯位于多尔利斯山（Dollis Hill）的实验室中看望他，在那里他们首先讨论了如何建造一台可以利用电磁铁破译恩尼格玛的机器。虽然这一想法超出了当时可用的技术范围，但图灵对于这样一台机器的构想和愿景一直留在弗劳尔斯脑海中，终在“巨人”机器上得以实现。
不过，在天才的背后，图灵是一个饱受困扰的人。这位剑桥毕业生有一定程度的社交障碍，并且是一名同性恋。在那个时代，这不仅仅是一个会让人皱眉的性取向，还是非法的性取向。图灵曾向布莱切利的一位同事霍安·克拉克（Joan Clarke）求婚，后者接受了。但图灵随后又取消了婚约，并告诉了她自己的性取向。
图灵逐渐成为了一个全能型顾问，1942年11月，他作为别联络人越过大西洋，（不仅要处理令人绝望的恩尼格玛危机，）还要就罗斯福和丘吉尔之间的语音信号进行电子编码提供建议。
不过，在图灵的一生中，他的天才和对战争的贡献从未得到过应得的认可。 1952年，他因与一名男子发生关系而面临刑事指控，并被要求接受荷尔蒙治疗，以减少性欲。1954年，42岁的图灵被发现死于曼彻斯特（Manchester）的家中，死因为氰化物中毒自杀。
如今时过境迁，一切都不一样了。很多地方都立起了图灵的雕像：在苏塞克斯大学（University of Sussex）附近，因为图灵在这里长大；在曼彻斯特，因为图灵战后居住在这里。布莱切利园现在也成为了博物馆。2009年，时任首相戈登·布朗（Gordon Brown）代表国家为针对图灵的起诉致歉，并公开承认盟军欠图灵一句感谢。这个国家和整个世界还应该感谢那些与图灵共事、在布莱切利那个毫无特色的火车站下车的人。
那个火车站见证了太多故事：有一个女孩因为想穿那一身潇洒的制服、希望有机会在海上服役而加入皇家海军女子服务团，结果发现自己被派到全英国离海几乎远的地方；一位年轻人是著名的国际象棋冠军，正在攻读数学学位，他受邀在整个密码破译行动期间暂时搁置他的学业；一位秘书，只想“尽己所能”，所以在伦敦申请了一个文书职位，但由于她能说流利的德语，导致她没能留在伦敦，而是拿着一张火车票前往了这个不知名的目的地。他们是普通的男男女女，有的甚至都没有离开过象牙塔，这些人的独特才能都以一种超凡的方式得到了运用。这些人都是心甘情愿地前来参与这项行动，他们通常就是在贝克街（Baker Street）的一栋匿名房子里签署了各自的《官方秘密法案》，之后就来到了这个看似不重要的地方。当他们走下那些列车时，他们不知道自己将成为惊人成就的一分子；他们也不知道，在自己的协助下，给这个国家留下了什么样的遗产。
尽管如此，他们还是来了：慢慢地，有数百人报到，后来随着英国面临闪电战的恐怖、敦刻尔克（Dunkirk）和诺曼底登陆，自愿前来的人越来越多。到1945年，在布莱切利园里的工作人员大约有10,000人。
布莱切利园是他们的故事开始的地方，是一场独特的斗智斗勇的战争，终将第二次世界大战缩短了很多年。现在终于可以完整地讲述这个故事，并光明正大地庆祝所有的成就了。