研究密碼的弗裏德曼

在現代戰爭中，截獲敵方電報和組織專家破譯，是電子戰的一個重要方麵。它往往會關係到一場重大戰役的得失成敗和士兵的生死存亡，所以各國對電報通信，都嚴加保密。

二次世界大戰的前夕，日本海軍於1937年便使用了一種為保護最高機密而研製出的“九七式”密碼電報機。這種電報機發報時，是采用兩本按字母順序編寫的45000組密碼。日本軍方認為，它保密性極強，其中密碼，世人難以破譯，有利於軍事秘密通信。

但是強中更有強中手，上述日本的密碼，還是被人破譯了。是誰破譯的呢?這人便是美國的密碼奇才、破譯高級專家——弗裏德曼。

弗裏德曼1912年畢業於美同康奈爾大學，畢業後就從事密碼的研究工作。從1938年起，他全力以赴地做破譯日本密碼和仿製日本密碼電報機的工作。經過兩年多嘔心瀝血地鑽研，終於在1940年9月，通過一架仿製的“九七式”密碼電報機，初步破譯了日本的密碼。1941年1月20日，又正好有一艘日本商船“日新丸”號駛入美國舊金山，美國海軍情報機關認為這是天賜良機，機不可失，便派出幾名士兵，化裝成海關人員搶走了“日新丸”商船上用的“電報密碼本”。雖說這商船甩的密碼與日本海軍用的密碼不一樣，但總有一定啟發，這就給弗裏德曼掌握日本密碼規律和精確破譯日本密碼，提供了一個條件。

此後半年多時間，弗裏德曼破譯了日本外務省與日本駐美大使館之間的電報達270多份。此外，還破譯了90％的日本海軍聯合艦隊發出的密碼電報。由於弗裏德曼建立了這樣大的功績，先後榮獲美國頒發的“公民特別勳章”、“最高功勳章”、“保障國家安全勳章”，並獎給他10萬美元巨款。

1942年5月20日，日本聯合艦隊總指揮官山本五十六海軍大將，發給日本各艦的密碼電報，又被弗裏德曼破譯，這就關係重大了。

因為，此時正是日美太平洋戰爭中一次大規模海戰——“中途島大海戰”即將打響的前夕(日軍6月4日淩晨發起攻擊)。日本海軍集中絕對優勢兵力——航空母艦8艘(艦載飛機400多架)以及戰列艦、巡洋艦、驅逐艦、潛艇等共120多艘，決心攻占中途島，以達到消滅美國太平洋艦隊的目的，迫使美軍退守夏威夷和西海岸。

美國太平洋艦隊司令尼米茲上將，從破譯的密電碼中得知日本海軍的作戰行動計劃，喜出望外。但還有一事不明，就是日軍這次軍事行動要攻占的目標是哪裏?密電碼中隻多次提到“AF”，這“AF”究竟是何地?這又難壞了尼米茲。尼米茲猜想是中途島，於是從中途島給美國國防部拍了一封電報，報文是“中途島的蒸餾水廠遭到破壞，淡水供應十分困難。”有意讓日軍“竊收”。果然日本海軍上當了：日軍“竊收”到電文後，在發往日本東京的急電中說：“AF”淡水奇缺，必須在6月5日以前，把大量淡水運到“AF”。從日本海軍這電文中使尼米茲證實了日軍要攻占的目標“AF”就是中途島，還進一步了解發起攻擊日期可能是6月4日，因為日本海軍自以為兵力強大，狂妄已極，想一天就拿下中途島。全部殲滅美國太平洋艦隊，像半年前(1941年12月7日)突襲美國珍珠港那樣——炸沉、炸傷美國軍艦40多艘、擊毀美軍飛機260架、炸死炸傷美軍47575人，致使美國太平洋艦隊喪失戰鬥力達半年之久。

但是曆史的進程並不都是按日本侵略者的意願前進的。美國尼米茲海軍上將，從弗裏德曼破譯的日軍密電中，對日本海軍的一舉一動，都了如指掌。於是便巧作如下部署。

由山本五十六指揮的日本聯合艦隊的第一機動部隊4艘航空母艦，開進距中途島西北240海裏海域，派出第一批飛機180架撲向中途島，企圖殲滅美國太平洋艦隊。此時，美國太平洋艦隊的戰鬥群(也稱航空母艦編隊)已離開中途島，開進日本第一機動部隊4艘航空母艦附近，並派出了200多架飛機，前去轟炸日軍的航空母艦。

當日軍第一批飛機轟炸中途島返回、正在航空母艦上降落，日軍第二批100多架飛機又掛魚雷準備起飛的忙亂時刻，美國的兩批機群先後撲過來，對日本的4艘航空母艦狂轟濫炸。此時，日本隻有寥寥數架飛機拚死迎戰，但如飛蛾撲火，已無濟於事了。結果，日本聯合艦隊的第一機動部隊4艘航空母艦，都被美軍炸沉。美國航空母艦戰鬥群乘勝追擊日本的殘兵敗將，使山本五十六想一舉攻下中途島的美夢徹底粉碎了。

救救我們

如果你看過英國電影《尼羅河慘案》，一定會記得這樣一個場麵：製造慘案的凶手，為了隱蔽他們的陰謀，施展出“借蛇殺人”之計。比利時的偵探波洛，在房間裏突然遇到了可怕眼鏡蛇，在十分危險、又無法走脫的情況下，他機警地用手指敲了敲牆壁，隔壁的雷斯上校聽到敲牆的聲音，急忙拿著劍衝進波洛的房間，刺死了毒蛇，解救了波洛。雷斯上校來得如此之快，他是怎樣知道波洛遇到危險了呢?原來，波洛在牆上敲的是“莫爾斯電碼”——“SOS”的響聲(嘀嘀嘀，啦啦啦，嘀嘀嘀)，這是國際上通用的遇險求救的信號，因此雷斯上校聽到後，便急忙來援裘。波洛巧用“莫爾斯電碼”的國際上通用的遇險求救信號，因此雷斯上校聽到後，便急忙來援救。波洛巧用“莫爾斯電碼“的國際遇險求救信號，便化險為夷了。

那麽，這“SOS”的響聲(嘀嘀嘀，噠噠噠，嘀嘀嘀)是什麽意思呢?又是何時規定下來的呢?

原來，在電報發明以前，航海的人們是以火花、音響和旗幟作為遇險求救信號。有了電報以後，1908年國際上一致同意，船隻遇險時都用“SOS”作為呼救信號。這“SOS”是幾個英語字的縮寫，意思是“救救我們”。最早使用這一遇險求救信號的是美國“阿拉普豪伊”號輪船，那是在1909年8月，這艘輪船航行到哈特拉斯角附近時，機器發生了故障，無法繼續航行，船上人員十分焦急。此時輪船不得不發出“SOS”信號，希望得到鄰近海岸的救援。

這莫爾斯電碼“SOS”信號的意義十分重大，它挽救了許多人的生命。例如，1909年，白星輪船公司的“共和國”號船發生重大事故；1912年，“泰坦尼亞”號船的慘劇；1913年，“伏爾托諾”號船的火災；1914年，“愛爾蘭女皇”號船在聖勞倫斯河被撞沉……都是由於這些輪船及時發出“SOS”信號，得到援救，才大大減少了人員的傷亡。莫爾斯電碼“SOS”信號，自1908年至今，究竟解救了多少人，這是難以統計的。但電報的作用是有目共睹的。

電報捉凶犯

用電報傳送信息，至少有兩大優點：一是快；二是準確無誤，“報文”一般不會出現差錯。

電報為什麽快呢?快到什麽程度呢?以無線電報來說它是以電波的形式傳送的，電波在空間傳播的速度和光的速度一樣，每秒鍾約30萬千米。這種速度要比當今3倍音速的飛機(例如美國名叫“黑鳥”的高空偵察飛機)甚至比20倍的洲際導彈(洲際導彈落下時速度)都要快許多倍。所以用“電”傳“報”，即使地球上兩點最遠的距離，隻需1／15秒就可以傳到了，這不能不令人驚異！

1945年1月，英國首都倫敦各家報紙都以大的標題登載了一條追捕逃犯的消息，人們看後都爭相傳告，說：“這電報可真快!”這裏講的“電報真快”，與逃犯有什麽關係呢?

原來，那年元旦淩晨，英國帕丁頓火車站的報務員收到一份從斯勞火車站發來的電報，說那裏發生一起凶殺案，罪犯已登上7點 42分開往帕丁頓的火車，座位是頭等車廂第二節最後一排。報務員收到電報後，馬上報告了保安部門。刑警隊迅速在帕丁頓車站布下羅網，火車一到站，凶手就很快被捕獲。

從以上事例可以看出，利用電報追捕逃犯真是快如閃電，逃犯即使乘上3倍音速的“黑鳥”飛機，想從英國倫敦飛到美國紐約，那也難逃法網。因為，“黑鳥”的飛行速度雖然是3倍音速，比步槍子彈剛出槍口的速度還快，但從倫敦飛到紐約也需1小時55分32秒，而電報隻要一眨眼功夫，0．1秒鍾就傳到了。

此外，從以上事例還可以看出，電報是準確無誤的。從斯勞火車站發來的“報文”說，罪犯已登上“7點42分”的火車，這“7點42分”不會誤為“9點42分”，如果失誤，那罪犯就難抓到了。電報為什麽不會失誤呢?

把電報同普通電話比較一下，就可以了解電報在這一方麵的優點了。電報和電話在傳輸過程中，都不可避免地會受到各種幹擾，如雷電、風沙以及各種電氣設備所產生的電火花的幹擾，有時還有敵特施放的電子幹擾。普通電話傳輸的是連續的語言信號，對於上述各種雜音幹擾是難以克服的，隻好讓這些幹擾雜波和人說話的聲波混在一起，送入接話人的耳中，所以有時聽不清楚，要求對方再說一遍。而電報傳送的是“滴滴啦”一個個離散的、不連續的“電碼脈衝”(脈衝是指一個極短時間的電流，正像人的脈搏跳動一樣。)，雖然“電碼脈衝也會受到幹擾，但隻要“電碼脈衝”不被幹擾雜波淹沒，對方發來的“電文”內容就能反映出來。

特別是，在電報機的接收設備中，有一個“幅度鑒別器”，它能巧妙地對電報信號起到篩選作用。

人們事先確定好“鑒別電平”，當收到脈衝的幅度超過“鑒別電平”時，就輸出“有電脈衝”。這就好比江河上有個攔水大壩，隻有當水位超過大壩的高度時，才有水流過去。通常，“鑒別電平”是定在正常脈衝的一半以上。這樣，隻要幹擾雜波不超過正常脈衝的一半，幹擾雜波就被去掉了。有了“脈衝幅度鑒別器”，如同給電報戴上了一副“濾光眼鏡”，大大增強了電報的“抗幹擾能力”，從而提高了電報傳送信息的準確性。當然，這是指正常情況下的收發電報。如果在非常情況下——喋血惡戰之時，敵方施放強烈的電子幹擾，或叫“電子轟炸”(即“電子戰”)，像海灣戰爭第一夜，美軍幾十架電子飛機施放電子幹擾，就可能使電報通信失靈而中斷。

此外，電報通信不容易出差錯是因為有存文可查。電報通信能把對方發來的電文，自動記錄下來，發電報的一方也能同時留下一份底文。這樣可以及時發現差錯和留案備查。這對傳送上級命令，尤為必要。以上電報的優點，是普通電話不具備的。

現在的“快速電報”，還采用了一種對“錯誤碼元”能作自我檢查、自行糾正(簡稱“自檢自糾”)的編碼方式，傳送100萬個碼元，差錯不超過一個，這就使電報的準確性更高了。

有一種“快速電報機”，當在70個碼元中，出現3個以下差錯時，能自行糾正；出現4～6個差錯，能全部檢查出來；出現6個以上差錯，能大部分檢查出來。檢查出來以後，便通知對方，叫他“重發”，直到收下的“報文”，完全無錯為止。還有一種更高級的“快速電報機”，在發報端安裝了一整套自動檢錯和糾錯設備。發報時，一邊把電報發出，一邊又將它存進“存儲器”。收報端收到電報後，一邊“落地”(鑿成電報紙條或印成字符)，一邊又將信息送回發報端。發報端把收到的“返回信息”與“原發信息”進行比較發現有差錯，就主動重發，一直到對方收到的電報完全無錯為止。這對於傳送上級命令，是完全必要的，以免一字之差，造成大錯。例如，“淩晨2點發起總攻”，如誤為“3點”，那將影響戰爭全局的得失成敗。

密碼真的保密嗎?

其實，電報不僅快而準。而且它還具有保密性好的優點。

這是因為電報傳送的信息(即報文)，是一組一組的電碼，沒有經過專門訓練的人，是沒法聽懂的，不像打電話那樣，誰都可以聽明白。如果用電傳機(由電報機發展而成)傳送電報，由於采用均勻電碼，每一個字符是由相等的電碼脈衝組成，再加上傳送速度很快，像打機關槍那樣，那就更沒法聽清了。這就起到了一定的保密作用。

再就是，中文電報的每個漢字，都是由一組一組的數碼組成。拍發中文電報時，先要將漢字譯成數碼，再把數碼變成電碼。具體來說，要拍發一份“見報速回”的電報，首先你要在電報紙上寫好報文底稿，電報局的譯電員就根據全國的統一的《標準電碼本》，把報文中的一個個漢字，翻譯成一組組由4個阿拉伯數字組成的電碼 (“見”是6015，“報”是1032，“速”是6643，“回”是0932)，再加上報頭，報務員就可拍發了。拍發電報過程見下圖。

報務員用“印碼電報機”(也叫莫爾斯電報機，它是電報家族的第一代，至今有的線路仍在使用)拍發電報時，根據電碼組合按下和放開電鍵。按下電鍵時，電路就接通了。這時電流經過電報線路，傳人對方電報機的電磁錢線圈，使電磁鐵產生磁力，吸動銜鐵，利用杠杆原理，把印碼輪(平時浸在油墨缸中)抬起，使它正好貼在移動著的紙條上。於是，在紙條上便畫出了一條黑線。當報務員放開電鍵時，電路中的電流被切斷，電磁鐵失去磁力，印碼輪又落在油墨缸中。由於印碼輪離開紙條，紙條上便出現了一段空白。發方報務員不斷用手指按下和放開電鍵，電路時通時斷，在紙條上便印出了“點”和“劃”的符號。收方的報務員把這些“點”和“劃”抄譯成數字，再由譯電員譯成漢字，就成了一份電報了。

由以上可見，電報確實具有保密性，如果沒有專業的譯電員，發過來都是“點”和“劃”，或是“6015，1032”等等數碼，一般人怎能了解其含義呢?

但是，曆史上的戰爭，特別是近代戰爭都告訴人們，在遠離炮火紛飛的前線，還有一場隱形的激烈戰鬥在後方無時無刻都在進行著。那便是交戰國雙方彼此“竊收電報”的戰鬥以及“破譯密碼”的戰鬥，簡稱“密碼戰”。在現代京劇《紅燈記》中，李玉和對日本鬼子鳩山的生死鬥爭，就在於不能交給日本鬼子鳩山的“密電碼本”。所以在非常情況下，軍事上拍發電報，為“反竊收”、“反破譯”都需要另外“加密”。所加的密碼是一組組人為製造的令人很難摸到規律的亂碼，經過雙方秘密約定，而且又隨時變更，或雙方各自用電子計算機按照預先編好的程序，進行及時轉換密碼。這樣“加密”，隻要加的密碼不泄露，敵方即使“竊收”到了電報，但找不到解密的金鑰匙——“密碼本”，也是無法了解電報的內容。密碼電報的“密”，就在於此。

此外，還有一種密碼是“約定語式密碼”，是事先與對方約定，把文中的詞語用與原意毫不相幹的內容替換。收到電報的人一看便知，別人卻莫名其妙。1984年11月6日，日本《每日新聞》登出一個尋人廣告。廣告的文字是：“二郎，惡友已離去，請速歸家，有熱茶飯相待。母親千代子啟。”在一般人看來，這僅是一個很普通的廣告，哪知是涉及到一樁詐騙案的“暗語”。上述廣告文字，真正的意思就是：“鷲，警察不在了，速來聯係，同意付款，森永公司。”像這樣“暗語”式的密碼電報，倒像是敵特相互聯係時的“黑話”。要破譯它，就太難了。

以上僅是密碼電報的幾個簡例，隨著當今高新技術的發展，密碼電報更加複雜難破譯了。例如，把要傳送的文字，逐個用數字加以置換，並及時加上隻有已方才明白的數碼。對這種密碼，除非搞到對方的“換字對照表”，否則破譯是十分困難的。據報刊報道說，早在1963年，美國的白宮和前蘇聯的克裏姆林宮就建立了一條“直接電報通信線路”，這條線路從莫斯科經過英國倫敦，然後通過橫貫大西洋的海底電纜到達美國首都華盛頓。對這條線路，人們叫它“熱線”。兩國政府之間發出的所有電報，在發出時都是自動譯成密碼，接收時自動譯成文字。可想而知，密碼在此過程中起著十分重要的作用。