花卷

前情提要

經(jīng)過(guò)艱苦卓絕的努力，波蘭數(shù)學(xué)家雷耶夫斯基和他的同事們終于成功地設(shè)計(jì)出了一套破譯Enigma每日密鑰的方法，波蘭人也因此在情報(bào)方面勝了德國(guó)人一招。但同時(shí)，德國(guó)人也在不斷調(diào)整和完善Enigma的規(guī)格和運(yùn)用，這給波蘭人的破譯工作制造了很大的困難。面對(duì)一次又—次的挑戰(zhàn)，雷耶夫斯基和他的同事們也創(chuàng)造出了循環(huán)測(cè)定機(jī)、穿孔紙片等裝置和方法來(lái)加以應(yīng)對(duì)。

雷氏炸彈機(jī)

我們之前提到過(guò)，1938年，德國(guó)人對(duì)指標(biāo)組的加密方式來(lái)了一個(gè)徹底大換血，這讓小雷之前搞的循環(huán)測(cè)定機(jī)變成了一堆廢鐵。還好，小雷的同事小齊（齊加爾斯基）特別靠譜，他發(fā)明的穿孔紙片法拯救了波蘭人于水火。不過(guò)小雷在這個(gè)時(shí)候也并沒(méi)有閑著，他覺(jué)得小齊這個(gè)穿孔紙片的原理挺棒的，就是用起來(lái)比較麻煩，要是能把這個(gè)過(guò)程自動(dòng)化，用機(jī)器代替人工來(lái)完成那多好呀。

這個(gè)主意真的是太妙了，說(shuō)干就干。于是，小雷設(shè)計(jì)了一臺(tái)大機(jī)器，這臺(tái)大機(jī)器上有6組Enigma的轉(zhuǎn)輪，每組轉(zhuǎn)輪都可以模擬真正Enigma轉(zhuǎn)輪的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)——簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這臺(tái)機(jī)器就相當(dāng)于同時(shí)控制6臺(tái)Enigma，測(cè)試轉(zhuǎn)輪位置的不同組合。這臺(tái)機(jī)器的原理和小齊的穿孔紙片本質(zhì)上是一樣的，都是利用“samiczki”——也就是加密后的指標(biāo)組中1/4、2/5、3/6位置上出現(xiàn)相同字母的情況——來(lái)尋找滿足條件的轉(zhuǎn)輪位置組合。不同的是，小雷這臺(tái)機(jī)器是全自動(dòng)的，而且是6組轉(zhuǎn)輪一起找，那效率當(dāng)然就高多了。

我們知道，Enigma有3個(gè)轉(zhuǎn)輪，每個(gè)轉(zhuǎn)輪有26種位置，那么3個(gè)轉(zhuǎn)輪就一共有26x26x26=17 576種位置。小雷的機(jī)器上面有6組轉(zhuǎn)輪一起找，假設(shè)每秒可以嘗試一種轉(zhuǎn)輪位置，那么只需要17 576/6≈3 000秒就可以嘗試所有的可能性了，還不到一個(gè)小時(shí)（根據(jù)小雷的說(shuō)法，實(shí)際需要的時(shí)間差不多是兩個(gè)小時(shí)，這可能包括了尋找和收集“samiczki”所需要的時(shí)間）！當(dāng)然了，轉(zhuǎn)輪本身還有6種排列順序，而且到了1938年，這個(gè)排列順序還是每天換的，這可咋辦呢？波蘭人用了個(gè)簡(jiǎn)單粗暴的辦法，既然轉(zhuǎn)輪有6種排列順序，那我就造6臺(tái)機(jī)器唄！ 波蘭人給小雷設(shè)計(jì)的這臺(tái)機(jī)器起名叫“炸彈機(jī)（bomba，就是波蘭語(yǔ)中的bomb -詞）”。這個(gè)名字聽起來(lái)特別出戲也特別搞笑，關(guān)于為啥要叫“炸彈”，也有幾種不同的說(shuō)法。有人說(shuō)這個(gè)名字是波蘭三杰中最年輕的魯日茨基給起的，意思是一種冰激凌的名字。這個(gè)說(shuō)法聽起來(lái)實(shí)在是有點(diǎn)扯，冰激凌跟破譯密碼怎么看都沒(méi)有半毛錢關(guān)系啊。那么，設(shè)計(jì)這臺(tái)機(jī)器的小雷本人又怎么說(shuō)呢？也是奇了怪了，小雷對(duì)這個(gè)名字的來(lái)歷好像諱莫如深，他在1981年的那篇文章中說(shuō)：“我們管它叫炸彈機(jī)，是因?yàn)閷?shí)在起不出什么更好的名字了。”

小雷給出的這個(gè)理由也真的是太不負(fù)責(zé)任了。不過(guò)我們可以確定的是， “炸彈”這個(gè)名字肯定是密碼局工作人員叫的一種“外號(hào)”，后來(lái)因?yàn)椤捌鸩怀鍪裁锤玫拿帧?，大家就把這個(gè)外號(hào)當(dāng)成正式的名字了。那么這個(gè)外號(hào)又是怎么來(lái)的呢？答案據(jù)說(shuō)很簡(jiǎn)單粗暴——是因?yàn)檫@玩意兒工作起來(lái)實(shí)在是太！吵！了！對(duì)，就跟個(gè)大炸彈似的，轟隆隆，轟隆隆，相當(dāng)擾民。據(jù)說(shuō)，還有些工作人員給它起名叫“洗衣機(jī)”，想想就特別有畫面感是不是？

必殺一擊

小雷的炸彈機(jī)大約是1938年10月左右鼓搗出來(lái)的，有了這種神器，哪怕德國(guó)人每天都換轉(zhuǎn)輪順序，波蘭人也可以在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)破譯當(dāng)天的每日密鑰，然后就可以大張旗鼓地解密這一天的所有電文了，這簡(jiǎn)直是爽翻了。波蘭人本以為可以高枕無(wú)憂一段時(shí)間了，沒(méi)想到德國(guó)人實(shí)在太“雞血”，新的挑戰(zhàn)很快就降臨了。

1938年12月，也就是炸彈機(jī)搞出來(lái)短短兩個(gè)月之后，德國(guó)人使出了一個(gè)超級(jí)必殺技——原本Enigma上只有3個(gè)轉(zhuǎn)輪換來(lái)?yè)Q去，現(xiàn)在德國(guó)人又給加了兩個(gè)，變成了5個(gè)轉(zhuǎn)輪！當(dāng)然，Enigma機(jī)器上依然還是有3個(gè)槽位，機(jī)器本身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有變，但是現(xiàn)在可以從5個(gè)轉(zhuǎn)輪里面選出3個(gè)，再排列成不同的順序，利用我們數(shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)的排列組合知識(shí)，可以計(jì)算出轉(zhuǎn)輪的排列方式總共有5x4x3=60種，從原來(lái)的6種足足增加到了它的10倍！

現(xiàn)在擺在小雷面前的問(wèn)題非常棘手。首先，這兩個(gè)新轉(zhuǎn)輪的接線方式完全是未知的;其次，即便知道了新轉(zhuǎn)輪的接線方式，密碼局也必須再造出54臺(tái)炸彈機(jī)才能覆蓋所有可能的轉(zhuǎn)輪排列順序。要知道，造一臺(tái)炸彈機(jī)很貴的，波蘭也不是什么有錢的國(guó)家，這預(yù)算妥妥地申請(qǐng)不下來(lái)??！但如果不解決這個(gè)問(wèn)題，波蘭人就只能碰運(yùn)氣了——假設(shè)某一天德國(guó)人的每日密鑰恰好沒(méi)有使用這兩個(gè)新轉(zhuǎn)輪，那原來(lái)的炸彈機(jī)還能搞定。但這樣的好運(yùn)氣太難碰到了，大部分日子里，波蘭人都只能望機(jī)興嘆。

這可怎么辦呢？作為一個(gè)數(shù)學(xué)家，小雷還是很腳踏實(shí)地的，他的想法是，無(wú)論能不能造出那么多炸彈機(jī)，如果能夠破解兩個(gè)新轉(zhuǎn)輪的接線方式，那將來(lái)總歸是可以派上用場(chǎng)的。然而，就是這件事也并沒(méi)有那么容易。未知的轉(zhuǎn)輪只有兩個(gè)，而且Enigma機(jī)器本身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化，但是別忘了，德國(guó)人已經(jīng)全面改變了指標(biāo)組的加密方式，小雷之前發(fā)現(xiàn)的那個(gè)循環(huán)模式已經(jīng)沒(méi)用了，那要怎么樣才能計(jì)算出這兩個(gè)新轉(zhuǎn)輪的接線方式呢？

接力賽

1938年底到1939年初的這段時(shí)間，德國(guó)人在Enigma上的動(dòng)靜上為什么這么大呢？正所謂司馬昭之心路人皆知，德國(guó)人肯定是要搞事情了唄。我們之前講過(guò)，波蘭是德國(guó)與蘇聯(lián)之間的一塊重要的緩沖地帶，因此讓波蘭保持獨(dú)立是牽制德國(guó)的一個(gè)重要砝碼。1939年，英國(guó)和法國(guó)宣布與波蘭結(jié)盟，并放出話來(lái)說(shuō)只要德國(guó)威脅到波蘭獨(dú)立，英法決不會(huì)坐視不管。希特勒聽說(shuō)之后一拍大腿，好哇，你們跟波蘭拜了把子，莫不是要把我德國(guó)給包圍起來(lái)嗎？這種事情我可忍不了。

德國(guó)原本跟波蘭是簽過(guò)一個(gè)互不侵犯條約的，但是一聽說(shuō)波蘭又轉(zhuǎn)過(guò)頭跟英法結(jié)了盟，希特勒一怒之下把這個(gè)條約給撕了。這件事傳到波蘭，可把波蘭人給嚇尿了，你說(shuō)英國(guó)和法國(guó)離得那么遠(yuǎn)，萬(wàn)一德國(guó)真打過(guò)來(lái)，根本扛不了多久就得被干趴下，他們就算想幫我也來(lái)不及??！眼看戰(zhàn)爭(zhēng)一觸即發(fā)，小雷他們也挺焦慮的——畢竟這些研究成果耗費(fèi)了他們數(shù)年的心血，一旦落在德國(guó)人手里，那他們一定會(huì)迅速部署新的密碼裝置，破譯Enigma的這些努力也就前功盡棄了。

面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì)，不得不說(shuō)波蘭人做了一個(gè)十分英明的決定——既然這些東西不能落在德國(guó)人手里，那交給英國(guó)和法國(guó)恐怕是最好的選擇了——因?yàn)橛⒎ê筒ㄌm是盟友，而且在“一戰(zhàn)”時(shí)他們就是對(duì)抗德國(guó)的老功臣，這濃眉大眼的怎么都不會(huì)叛變的是吧。另一個(gè)原因，就是英法在密碼學(xué)研究方面都還算有兩把刷子，盡管在Enigma這件事上他們沒(méi)有波蘭人走得遠(yuǎn)，但既然現(xiàn)在波蘭人給鋪好了路，相信他們一定有能力把這條路繼續(xù)走下去。

1939年7月25日和26日，波蘭密碼局長(zhǎng)格維多-蘭杰上校召集了英國(guó)和法國(guó)情報(bào)部門的代表在華沙開了兩天的會(huì)。作為情報(bào)同盟，他們?nèi)齻€(gè)國(guó)家其實(shí)是經(jīng)常在一起開會(huì)的，但這次開會(huì)的意義可以說(shuō)是空前重大。作為破譯Enigma的核心人物，小雷當(dāng)然也去開會(huì)了。原本波蘭人的打算是，眼看要打仗了，在破譯Enigma這個(gè)問(wèn)題上，大家互通一下有無(wú)，分享一下各自的成果。但出乎意料的是，英國(guó)和法國(guó)直接兩手一攤，說(shuō)我們真沒(méi)什么成果，Enigma那玩意兒太妖了，我們?cè)趺炊颊幻靼装。?/p>

小雷一聽，行吧，反正波蘭朝不保夕，我就給你們看看這幾年我們都干了啥。首先，小雷拿出5個(gè)Enigma轉(zhuǎn)輪，你看，這些都是我們根據(jù)電文計(jì)算出來(lái)的，跟真機(jī)的轉(zhuǎn)輪一模一樣哦。接下來(lái)，小雷拿出兩臺(tái)波蘭復(fù)刻版的Enigma密碼機(jī)，你看，這兩臺(tái)機(jī)器是我們自己造的，真機(jī)什么樣我們沒(méi)見過(guò)，但差不多就這么回事吧。除此之外，還有齊加爾斯基發(fā)明的這個(gè)穿孔紙片，再加上這幾臺(tái)炸彈機(jī)，這些東西你們帶回去研究一下先。

來(lái)開會(huì)的法國(guó)代表是我們的老朋友古斯塔夫·貝特蘭上尉，大家應(yīng)該還記得他買通德奸偷資料給波蘭的故事。貝特蘭看見這些玩意兒之后眼珠子差點(diǎn)掉出來(lái)，心想當(dāng)初給你們那些資料的時(shí)候根本沒(méi)想到你們能搞到這種程度啊，波蘭還真是臥虎藏龍，轉(zhuǎn)眼瞥了一下英國(guó)人，嘖嘖，看來(lái)你們也沒(méi)波蘭人厲害嘛。蘭杰跟貝特蘭說(shuō)，這兩臺(tái)復(fù)刻版的Enigma機(jī)器你都帶走吧，其中一臺(tái)還要拜托你想辦法送到英吉利海峽另一邊的英國(guó)去。貝特蘭說(shuō)放心，這件事就包在我身上了。

除了給法國(guó)人布置了任務(wù)之外，小雷還給英國(guó)人留了個(gè)作業(yè)?，F(xiàn)在德國(guó)人有5個(gè)轉(zhuǎn)輪，一其60種排列順序，你看造60臺(tái)炸彈機(jī)不太現(xiàn)實(shí)，但是做60套穿孔紙片好像還問(wèn)題不大——畢竟只要有足夠的人手就搞定了。聽說(shuō)你們英國(guó)的密碼部門兵精糧足，要不這個(gè)任務(wù)就交給你們了吧。

波蘭淪陷

接下來(lái)的事情大家在歷史課本上應(yīng)該都學(xué)過(guò)了。1939年9月1日，德國(guó)對(duì)波蘭發(fā)動(dòng)了閃電戰(zhàn)，第二次世界大戰(zhàn)正式爆發(fā)。英國(guó)和法國(guó)說(shuō)好了要保護(hù)波蘭，但是正如波蘭人一開始所預(yù)料的那樣，英法能給予的支援對(duì)德國(guó)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直就是撓癢癢。更可氣的是，開戰(zhàn)之前，德國(guó)還跟蘇聯(lián)秘密簽訂了一個(gè)所謂的“互不侵犯”條約，里面說(shuō)如果德國(guó)打波蘭，蘇聯(lián)就也可以對(duì)波蘭出兵——這不是明擺著狼狽為奸要把波蘭給瓜分了嘛。果不其然，9月17日，蘇聯(lián)軍隊(duì)就浩浩蕩蕩地開進(jìn)波蘭了。

德國(guó)跟蘇聯(lián)一起上，波蘭立馬就撐不住了，但是波蘭人非常有骨氣，面對(duì)如此糟糕的局面，波蘭政府自始至終也沒(méi)有宣布投降，而是搞起了游擊戰(zhàn)。眼看德國(guó)人就要打過(guò)來(lái)了，密碼局也開始張羅著跑路，但是在跑路之前，為了不讓德國(guó)人發(fā)現(xiàn)他們已經(jīng)破譯了Enigma，他們銷毀了相關(guān)的所有資料和設(shè)備。在貝特蘭上尉的安排下，15名密碼局成員，包括小雷和他的兩位同事，連夜撤離到了法國(guó)巴黎附近的一座城堡里。但由于所有的設(shè)備和資料都已經(jīng)銷毀了，因此他們也沒(méi)能夠繼續(xù)進(jìn)行Enigma的破譯工作。也就是說(shuō)，從那次會(huì)議開始，破譯Enigma的接力棒就已經(jīng)交到了英國(guó)和法國(guó)手上，波蘭人則功成名就，退居幕后去了。

至于小雷他們后來(lái)的境況，只能說(shuō)是跌宕起伏。法國(guó)淪陷之后，他們被迫輾轉(zhuǎn)逃亡英國(guó)，但在途中蘭杰被德國(guó)人抓走，魯日茨基則死于沉船，只有小雷和小齊兩個(gè)人成功逃到了英國(guó)，并加入了一個(gè)波蘭軍事組織?！岸?zhàn)”結(jié)束后，小雷回到波蘭與親人團(tuán)聚。到了20世紀(jì)70年代，一些作者開始出版講述Enigma破譯過(guò)程的書，小雷也看了幾本，發(fā)現(xiàn)這里面很多東西都是瞎扯淡，特別是對(duì)波蘭人的貢獻(xiàn)，要么輕描淡寫，要么寫得驢唇不對(duì)馬嘴。

于是，小雷寫了好幾篇文章，詳細(xì)回憶了他和他的兩位同事為破譯Enigma所做的工作，這才還原了歷史的真相。他還對(duì)一些不太靠譜的說(shuō)法進(jìn)行了辟謠，比如一位英國(guó)的密碼學(xué)家在他的書里說(shuō)波蘭人之所以把成果分享給英國(guó)和法國(guó)是因?yàn)樗麄兣錾狭烁悴欢ǖ碾y題而進(jìn)行不下去了。小雷對(duì)此大為惱火，心想你們英國(guó)人啥都沒(méi)搞出來(lái)居然還倒打一耙，我們當(dāng)時(shí)這樣做純粹是因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)一觸即發(fā)，不想讓之前的工作白白浪費(fèi)，而所謂的困難是不存在的，因?yàn)榈聡?guó)人加了兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，這也只是“量變”而不是“質(zhì)變”，我們只不過(guò)是沒(méi)時(shí)間了。

1980年2月13日，雷耶夫斯基因心臟病去世，享年74歲。2000年，雷耶夫斯基和齊加爾斯基被授予波蘭大十字復(fù)興勛章，這也是波蘭平民所能獲得的第二高級(jí)別的榮譽(yù)。2014年，電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）授予雷耶夫斯基、齊加爾斯基和魯日茨基“IEEE里程碑獎(jiǎng)”，這一獎(jiǎng)項(xiàng)用來(lái)表彰那些曾經(jīng)改變世界的偉大成就。