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到了1941年夏季,布莱切利园已经能在不到两天时间里破译一份纳粹海军密电,这一方面是因为被截获的纳粹海军文件,另一方面也是由于他们学会了利用恩尼格玛机的一个重要缺点:当发报员在恩尼格玛机上输入电文时,机器会把每一个字母替换成另一个字母,不会有任何字母被替换成与它相同的字母。这个简单事实对于破译密电来说很重要。随着译码员研判更多被截获的密电,还有一点变得很清楚:德国人在电文中持续重复一些固定短语。很快,译码员就可能根据电文中所包含一个特定短语来预测电文内容。布莱切利园把这种短语称为“配点牌张”。
随着纳粹军队内部官僚作风日益严重,德国人经常会在每天相同时间发送同样的信息。事实上,一些电文非常押韵,可以说是顺口溜。译码员据此判断,值夜班的德军有时候会很无聊,因此有时候会两三次发顺口溜解闷。这些电文本身没有什么意义,却为布莱切利园破译纳粹密码提供了线索。
当译码员怀疑电文中存在一个固定短语时,他们就会寻找这个短语。要想找到该短语的正确位置,取决于恩尼格玛机的一个短板。译码员把“配点牌张”放在加密电文上滑动。因为他们知道恩尼格玛机永远不会原样复制一个字母,所以一旦出现字母对相同的情况,就说明固定短语的位置不正确。一旦滑动到没有任何字母相同的地方,就可能是这个短语的位置。如果成功,译码员就可能在接下来的24小时里破解恩尼格玛机的设置。
逐渐地,译码员在这方面变得如此熟练,以至于他们能创建自己的“配点牌张”。他们会让英国皇家空军在某个特定海域投放炸弹,德军会立即发密电给出英军投弹海域的坐标。译码员知道这个坐标会出现在德军密电中,他们就用这个坐标短语作为“配点牌张”,来寻找恩尼格玛机的密钥。到了这时,译码员已经不只是在弄懂恩尼格玛机,而且是在了解战争通信的整个系统。新情报能否影响整个军事战略呢?这一测试在北非沙漠出现了。
情报较量
纳粹将领隆美尔因为对英军之战大胜而在纳粹内部声名大噪。他在非洲很幸运,一点伤都没有受,只是有一块英军弹片击中了他的皮带,但没进入他体内。整个1941年,沙漠之战在利比亚境内展开,德国企图占领北非。由于那里只有无线电通信,所以隆美尔的北非战略需要依赖恩尼格玛机。
隆美尔也坚信恩尼格玛机无法被破解,但隆美尔的战略有个主要弱点:他完全依赖意大利人提供物资。隆美尔的物资供给线自然沦为了英军攻击目标。因为布莱切利园能够破译纳粹空军和意大利军队的恩尼格玛机密码,所以英国空军能袭击穿越地中海、驶向北非的意大利供应船。
1942年8月,丘吉尔前往北非,决心逆转盟军命运。他的第一个举动是给第8军领导层注入新鲜血液。他指派蒙哥马利挑战隆美尔的非洲军团。丘吉尔从最高机密——被破译的纳粹密电得知,隆美尔准备在埃及某地发动攻击。攻击地究竟是在哪里呢?蒙哥马利预测是在阿拉姆哈勒法岭。几天后,布莱切利园破译的电文显示,隆美尔将于9月30日在阿拉姆哈勒法岭发动进攻。
蒙哥马利还有另一个优势——情报。盟军最终意识到,德国人正在解读美国使馆对英国战略的报告,于是美国使馆改变了外交密码。隆美尔不再能了解敌方意图,而蒙哥马利继续接收来自布莱切利园的情报。很快,德军就承受了巨大压力。布莱切利园一些译码员开始对蒙哥马利感到不耐烦,他们觉得蒙哥马利好像并不相信他们提供给他的那么珍贵的情报。
1942年10月23日,英国军队在埃及北部的阿拉曼村发起进攻。丘吉尔要求英军摧毁北非的纳粹轴心,消灭隆美尔及其残余。那场战斗期间,英国情报拦截站每天都截获超过300份纳粹密电。布莱切利园知道隆美尔的计划、他的部队和他的损失。军队在提前掌握敌人情况的条件下参战,这在战争史上算得上奇迹。布莱切利园告知蒙哥马利:隆美尔的部队严重缺少燃油和坦克。11月2日晚,隆美尔向希特勒申请撤退。希特勒次日回复:不管胜败,绝不退缩。蒙哥马利在这份密电发出后几小时内就读到了它。在阿拉曼村之战中,蒙哥马利的军队重创了隆美尔的德军,但他决定不追杀撤退的德军。
尽管蒙哥马利完全有能力将当地德军斩草除根,他却没有这么干。纳粹军队那么邪恶,他为什么要饶恕他们?这个疑问至今无解。布莱切利园3号房向蒙哥马利提供情报,他置之不理。这些情报包括隆美尔部队的悲哀状况、可运作坦克数量等重要信息。那么,蒙哥马利为什么会漠视这么重要的情报?这个问题也没有答案。
英美联手
阿拉曼村战役发生之时,美国与德国交战已近一年。甚至在珍珠港事件之前,英国海军就一直在把破译的纳粹潜艇情报传递给美国海军。丘吉尔和时任美国总统罗斯福都很清楚,大西洋战场很重要,破译的情报对于反制纳粹潜艇来说是一大优势。 1942年2月,英国海军部接到一个灾难性消息:纳粹潜艇密码突然改变,让布莱切利园不再能解读纳粹潜艇的电报信号。同样严重的是,纳粹潜艇的战术也突然改变。这些潜艇从大西洋北部转向美国东海岸海域。在那里,纳粹潜艇要么不发出无线电信号,要么发出的信号无法被解码。在整个大西洋,盟军难以应对日益增加的海上损失。随着危机深化,布莱切利园的海军恩尼格玛机译码团队通宵达旦工作,目的是破解纳粹海军新密码。由于原有译码攻略全部失效,因此很明显的是,邓尼茨剧烈改变了恩尼格玛机。对于大西洋两侧的盟军来说,这都是一个严重打击。
在这次打击之前,英国海军部的潜艇跟踪室一直能借助邓尼茨和其下属之间电传的导航位置,来确定纳粹潜艇的方位。而现在,这种定位的精度低多了。到了1942年末,盟军被击沉舰船数量是这次密码破译失败之前的4倍。布莱切利园最终还是想明白了邓尼茨究竟对恩尼格玛机干了什么。
更大挑战
英国译码员告诉美国译码员,一个更大的译码难题是,除了恩尼格玛机之外,德国人有时候还使用另一类完全不同的密码机。英国早在1940年就开始截获这种密电。当时,英格兰南部海岸警察监听德国间谍在英国境内的无线电通信。本不应该有这样的通信,因为所有在英国的德国间谍都己被抓获。尽管如此,这些警察还是仔细聆听,结果听到了这些奇怪信号。但英国人长时间来对这种密码机一无所知。
现在,这种密码机发出的密电信号被送到了布莱切利园。首先,译码员困惑的是这些奇怪信号的来源。希特勒要求给纳粹总部配备速度比恩尼格玛机快、保密性比恩尼格玛机好的密码机。为此,德国专家设计了一种基于电传打字电报机的加密系统。电传打字电报机的运作,是基于今天广为人知、简单明了和普遍使用的二进制代码。德国人把电传打字电报机与一台机器连接,该机器能巧妙地利用电传打字电报机的语言产生一种复杂密码。这种纳粹加密机被称为洛伦茨。为了加密信息,洛伦茨使用的转子数量是12个,而不是恩尼格玛机的3个或4个转子。另外,洛伦茨加密电文是一次对一连串字母加密,而不是对单个字母或字母对加密。因此,洛伦茨加密机发出的密电破译难度极大。
洛伦茨依赖的数学体系叫作“模加法”。它能让被添加到电文的一连串毫无意义的字母,在接收端通过一种类似的数学算法被移除。具体而言,发报员先在其电传打字电报机上按下一个键,产生一个电信号。接着,洛伦茨给这个电信号添加一种模糊性,其结果被传输出去。在接收端,另一台相同架构的洛伦茨再产生相同的模糊性,并把它添加给收到的加密电文,模加法让这两个模糊性相互抵消,从而给出清晰的电文。
简言之,洛伦茨的保密性在于:洛伦茨通过添加一连串随机字母,来隐藏真实信息。但因为洛伦茨依然是一种机器,所以它并不能产生完全随机的一组字母。布莱切利园把洛伦茨密码称为“鱼”。他们算出“鱼”是基于电传打字电报机的语言。怎样剥离模糊密码?起初只能靠猜测。在1941年8月30日这天,一个懒惰的德国发报员把洛伦茨的秘密暴露了。
当他来到洛伦茨面前,键入一份包含近4000个字母的电文后,接收端发回的信息是“没收到,再发一遍”。接着,接收双方就像白痴一样,都把自己的洛伦茨设置回同样的起始位置。然后,发报员开始再次键入长电文。当他这么做时,他变得不耐烦了,干脆省略掉了一部分电文内容。这样造成的轻微改变,就让译码员能剥离掉遮盖真实信息的随机字母串。 既然译码员已经破译了这份密电,那么他们能否运用这次经历想出洛伦茨究竟是怎样工作的?在接下来的两个月里,译码员在无穷无尽的模糊字母串中寻找模式。最终,他们弄懂了洛伦茨的机械原理。这真的了不起,因为他们从未见过洛伦茨。他们甚至建造了自己设想的洛伦茨。因为这台洛伦茨被用来破解“鱼”的密码,译码员称自己制作的洛伦茨为“金枪鱼”。一旦洛伦茨的设置被发现,“金枪鱼”就能把洛伦茨密电转化成清晰的德文。
虽然译码员们对托马斯的创意持怀疑态度,但托马斯确信技术关键就在真空管里,并且需要成百上千只真空管。托马斯从1943年3月开始研发这种机器。当时最大的机器也只有150只真空管,而托馬斯设想的计算机有1500只真空管。1943年圣诞节那天,托马斯把世界上第一台程控计算机安置在了布莱切利园里。最终,这种计算机的数量增加到了10台,它们全都致力于破解来自纳粹总部的密电。这些计算机被合称为“巨人”。“巨人”能高速解读一条加密信息,然后寻找洛伦茨的密码转子设置。“巨人”能在几分钟内完成以前要一个月才能搞定的译码任务。这得归功于托马斯很高明地意识到,通过光学可以非常高速地阅读纸带,每秒能读5000字。事实上,托马斯的预测是非常准确的。
“巨人”从诺曼底登陆之前5个月起开始运作。当时,坦克和大炮充斥英国南部的主要街道。盟军准备了一个精心骗局。他们想让德国人相信:对诺曼底的袭击只不过是转移视线。在英国的双重间谍,把这个假情报发给了柏林,但只有译码员才可能知道这个骗局是否奏效。
这是一个巨大的骗局,更是一场豪赌。盟军夜以继日地搜寻纳粹方面的任何怀疑。就在此时,布莱切利园又破译了一条非常重要的纳粹密电。就在诺曼底登陆日之前,隆美尔被任命为西线防御总监,随即他发出了一条包含7000个字母的长电文,其中透露了西线防御的细节,包括部队驻扎地点和装备情况。这条电文还惊人地揭示,德军坦克正在向美军即将空降诺曼底的地方集结。
1944年6月4日,在被破译的密电显示无忧之后,盟军大部队开始前进。24小时后,盟军发起了有史以来最大规模的进攻。被破译的电文显示,盟军的骗术成功了。希特勒的部队分散在诺曼底和法国城市加莱之间,无力反击盟军在诺曼底的进攻。超过半数德军依然呆在东北部地区,等待永远不会到来的进攻。在布莱切利园,知道诺曼底登陆消息的人被要求在48小时内禁止离园。
对译码员们来说,这却绝不是糟糕的一天。他们通过破译电文准确得知了62个德军师中60个的驻扎地。在整个诺曼底登陆期间,恩尼格玛机和洛伦茨密电被全天候解读。到二战结束时,译码员们已经破译了希特勒及其将领们之间至少6300万字的加密电文。
一些历史学家认为,布莱切利园的工作让二战进程缩短了两年,但在二战胜利的功名册上,没有提到布莱切利园任何译码员的名字。甚至在二战结束后的30年里,人们都不知道布莱切利园的存在。战后,10个“巨人”中的8个被拆毁,剩下的两个被搬到了英国情报总部继续发挥余热。托马斯回到邮局,被人遗忘。“巨人”应该是事实上最早的程控计算机,但这个名号没有得到承认。译码员们在战后分散各地,有人回到大学,有人加入新兴的计算机产业,也有人继续效力情报部门。