“天書密碼”與“圖靈炸彈”

精英的聚會

1939年9月4日，第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后的第3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(lǐng)域的精英，但從今天開始，你們將執(zhí)行一個共同的任務(wù)——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(fā)呆。其中有位數(shù)學(xué)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(shè)置，所以你們每天只有十幾個小時時間——午夜0點一過，一切從頭開始！”

“什么？！”眾人發(fā)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！”

恩尼格碼密碼機

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(zhuǎn)換是無法預(yù)測的，因為每當(dāng)輸入一個字母，密碼機內(nèi)部暗藏的3根轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的初始位置以及接線方式還可以由發(fā)報方自由設(shè)置。在不知道德軍的這些設(shè)置的情況下，盟軍截獲的電文只是一堆毫無規(guī)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(xué)數(shù)學(xué)教授，同時也是一個密碼學(xué)天才。在接下來的日子里，當(dāng)團隊其他成員都在使用傳統(tǒng)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，設(shè)計著他的機器圖紙。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(zhuǎn)軸就能解決嗎？”聞訊趕來的丹尼斯頓氣憤地質(zhì)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(xiàn)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(zhàn)爭資金用在無用的地方。作為這里的長官，我現(xiàn)在命令你立刻拋棄這些幻想，與其他同事一起認(rèn)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?！?/p>

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(zhuǎn)子，以及標(biāo)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(yīng)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(zhuǎn)起來……

“炸彈”要提速

一天，兩天，“炸彈”隆隆的轟鳴聲始終持續(xù)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(zhuǎn)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(jié)果興奮地叫了起來。聞訊而來的同事們發(fā)出一陣驚嘆。雖然7天譯出一封電報對戰(zhàn)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(jīng)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(jīng)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(jiān)聽員，專門負(fù)責(zé)監(jiān)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(xiàn)一個相同的女人名字，但根據(jù)德軍的規(guī)定，不同的電報明文中是嚴(yán)禁出現(xiàn)相同詞語的?！拔也履莻€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(xiàn)相同的詞語……”圖靈機械地重復(fù)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?！叭绻幸徊糠蛛娢膬?nèi)容是已知的，我們就能以此設(shè)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(nèi)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(xiàn)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(jù)估算，二戰(zhàn)因此而提前結(jié)束了2年，至少2000萬人得到了拯救！

戰(zhàn)后，圖靈繼續(xù)進行著人工智能的研究，成為了計算機邏輯學(xué)的奠基人，被后人稱作“人工智能與計算機科學(xué)之父”。為了紀(jì)念他，計算機學(xué)界的最高獎項也被命名為“圖靈獎”。