“天書密碼”與“圖靈炸彈”

黃牛大叔

精英的聚會

1939年9月4日，第二次世界大戰爆發后的第4天，位于倫敦西北的布萊奇利無線廣播公司里，一次秘密會議正在進行。

“先生們！”主持會議的海軍上校丹尼斯頓大聲說道，“你們都是不同領域的精英，但從今天開始，你們將執行一個共同的任務——破譯德國人的恩尼格瑪！”

丹尼斯頓的對面坐著寥寥幾個人，他們個個一臉困惑，盯著桌上那臺剛剛繳獲的恩尼格瑪密碼機發呆。其中有位數學家一邊飛快地在草紙上演算著，一邊自言自語地說：“這臺小機器差不多能制造出一萬五千九百億億種編碼方式，也就是在159后面加18個0，我們得花50萬億年才能把這么多種可能性全部驗證一遍……”

“不！”丹尼斯頓打斷了他，“德國人每天都會更改密碼機的設置，所以你們每天只有十幾個小時的時間——午夜0點一過，一切又從頭開始！”

“什么？！”眾人發出一片驚呼。這時，一個冷靜的聲音突然傳來：“我們都不是這臺機器的對手。要打敗它，只能靠另一臺機器！”

恩尼格瑪密碼機

恩尼格瑪密碼機的操作十分簡單，只要鍵入電文字母，就可以在字母顯示燈上看到加密后的電報明文字母。但是，這種字母間的加密轉換是無法預測的，因為每當輸入一個字母，密碼機內部暗藏的3根轉子就會轉動一次，為下一個字母更換一組不同的加密方式。而且，這3根轉子的初始位置以及接線方式還可以由發報方自由設置。在不知道德軍的這些設置的情況下，盟軍截獲的電文只是一堆毫無規律的亂碼，憑人力根本無法破解。

會思考的機器

說話的人名叫阿蘭·圖靈，一位年輕的劍橋大學數學教授，同時也是一個密碼學天才。在接下來的日子里，當團隊其他成員都在使用傳統的計算與推理方法強攻德軍的亂碼電報時，圖靈卻整天一個人躲在一邊，在圖紙上設計著他的機器。終于，同事們對他忍無可忍，跑到丹尼斯頓那里投訴了他。

“人類智慧都無能為力的問題，一堆齒輪、電纜、轉軸就能解決嗎？”聞訊趕來的丹尼斯頓氣憤地質問圖靈。

“理論上講，我們可以制造一種能夠像人一樣思考的機器。”圖靈激動地拿出自己的圖紙給他看，“我現在需要10萬英鎊資金來建造這臺機器。”

“不可能的。”丹尼斯頓傲慢地擺了擺手，“我不能把寶貴的戰爭資金用在無用的地方。作為這里的長官，我現在命令你立刻拋棄這些幻想，與其他同事一起認真工作。”

“長官？”圖靈眨眨眼睛，“那么，您的長官又是誰呢？”

“溫斯頓·丘吉爾，唐寧街10號。”丹尼斯頓說完，不無嘲諷地沖著圖靈冷笑起來。

首相的信

一個星期后，一封從唐寧街10號寄來的信被擺在了丹尼斯頓的辦公桌上。

“圖靈先生的想法很好，我希望你可以給他全力支持。”

看著紙上丘吉爾的筆跡，丹尼斯頓被氣得直打哆嗦。“他……他竟然真的給首相寫信了……”

雖然并不情愿，但事已至此，丹尼斯頓也只能遵命照辦，給圖靈撥款。不久，一臺好似巨型木柜的奇怪機器就被打造了出來。它高2米，長2米，寬1米，上面分布著密密麻麻的線纜和121個轉子，以及標注著26個英文字母的插線口。

“我管它叫‘炸彈，它一定能把恩尼格瑪炸個粉碎。”圖靈興奮地說著，拿起一封剛剛截獲的德軍電報，對照著滿篇天書一般的雜亂字母，將對應的插線口用線纜連接起來。然后，他合上電閘，這臺龐然大物頓時轟鳴著運轉起來……

“炸彈”要提速

一天，兩天，“炸彈”隆隆的轟鳴聲始終持續著……圖靈就這樣坐在工作室里，睡覺也不離開，一直等到第七天——終于，機器停轉了。

“就是它！”圖靈拿著那封上星期的電文，對著“炸彈”上顯示的計算結果興奮地叫了起來。聞訊而來的同事們發出一陣驚嘆。雖然7天譯出一封電報對戰爭毫無意義，但是要知道，團隊成員幾個月來還一無所獲呢。

“我們要想辦法讓它提速。”不知是誰說了這么一句。很顯然，從這一刻起，大家都已經拋棄了對機器的成見，把全部希望都寄托在了圖靈的“炸彈”身上。

酒吧奇遇

在大家的共同努力下，“炸彈”的運算速度幾經提高。可是盡管如此，要想把一萬五千九百億億種編碼方式全部驗證完，一天還是不夠用。圖靈為此整夜失眠，最后只好去酒吧借酒澆愁。

一天，一個醉醺醺的男子湊到圖靈身邊，樂呵呵地對他說：“你知道嗎，有個倒霉的德國電報員就要被槍斃了？”

圖靈疑惑地盯著這個人，感到莫名其妙。

男子大笑起來。原來，他是名無線電監聽員，專門負責監聽德國的一座無線電站。最近幾天，他攔截到的電報中常常出現一個女人的名字，而根據德軍的規定，不同的電報明文中是嚴禁出現相同詞語的。“我猜那個電報員肯定是陷入熱戀昏了頭。不過希特勒才不會因此饒了他呢。”

“不許出現相同的詞語……”圖靈機械地重復著這句話，早把身邊那個喋喋不休的酒鬼忘到了腦后。“但是，有一句話他們不會禁止，對嗎？”突然，他像著了魔似的大叫一聲，隨即跳起來，在人們驚愕的目光中徑直沖出了酒吧大門。

來自希特勒的“幫助”

圖靈一路奔跑，一路呼喊，將團隊成員召集到了工作室里。“如果有一部分電文內容是已知的，我們就能以此設置出一個很小的檢索范圍，大大縮短檢索時間，對不對？”他激動地說。

“但問題是，我們不可能知道電文內容，否則我們干嘛還要在這里破譯它？”大伙都不明白圖靈的意思。

“不。”圖靈擺了擺手，“想想看，德國人的每封電報里都會出現哪句相同的話？那就是我們的解謎鑰匙。”

“相同的？”團隊中的德語專家眼前一亮，“你說的該不會是那句該死的納粹口號吧……”

“沒錯，就是那句‘希特勒萬歲。希特勒做夢也想不到，是他親手給了我們這把鑰匙。”

1小時后，謎底揭曉了—— 圖靈的“炸彈”順利地破譯出了德軍電報。從此，恩尼格瑪再也不是什么難懂的天書，德軍的大量機密通信被盟軍一覽無余。據估算，二戰因此提前結束了2年，至少2 000萬人得到了拯救。

戰后，圖靈繼續進行著人工智能的研究，成為計算機邏輯學的奠基人，被后人稱作“人工智能與計算機科學之父”。為了紀念他，計算機學界的最高獎項被命名為“圖靈獎”。

編輯/王君梅