电报的故事是什么?
在现代战争中,截获敌方电报并组织专家破译是电子战的一个重要方面。往往关系到重大战役的成败和士兵的生死,所以各国对电报通信严格保密。
二战前夕,日本海军在1937中使用了为保护绝密而研制的“97”密码电报机。这种电报使用45,000组按字母顺序书写的密码来发送时间。日本军方认为极其机密,密码世人难以破译,有利于军事秘密通信。
然而,强者恒强,上述日本密码已被破译。谁破解的?这个人就是弗里德曼,美国密码奇才,高级破译专家。
弗里德曼1912毕业于美国康奈尔大学,毕业后一直从事密码学的研究。从1938开始,他全力以赴破译日本电码,复制日本电码电报。经过两年多的潜心研究,终于在1940年9月,日本人的密码被一份仿制的“97式”密码电报初步破译。1941 65438+10月20日,又一艘日本商船“日新丸”驶往美国旧金山。美国海军情报局认为这是天赐良机,机不可失,于是派出几名士兵,伪装成海关人员,抢劫了商船“日新丸”号上使用的“电报电码本”。这艘商船使用的密码虽然与日本海军使用的密码不同,但始终具有启发性,这为弗里德曼掌握日本密码规律并准确破译提供了条件。
半年多后,弗里德曼破译了日本外务省与日本驻美国大使馆之间的270多份电报。此外,日本海军联合舰队发出的密码电报有90%被破译。因为弗里德曼的丰功伟绩,他曾被美国授予“特别公民勋章”、“最高功绩勋章”和“国家安全勋章”,并授予他6.5438亿美元的巨款。
1942年5月20日,日本联合舰队总司令山本五十六海军上将给日本舰船发了一份密码电报,由弗里德曼再次破译,意义重大。
因为,此时,正是日美太平洋战争中一场大规模海战——“中途岛海战”(日军于6月4日凌晨发起进攻)的前夕。日本海军集中绝对优势兵力——8艘航空母舰(400多架舰载机)和120多艘战列舰、巡洋舰、驱逐舰、潜艇,决心攻占中途岛,以达到摧毁美军太平洋舰队,迫使美军退守夏威夷和西海岸的目的。
美国太平洋舰队司令尼米兹上将从破译的密码中得知日本海军的作战行动计划,喜出望外。但还有一件事不得而知,那就是日军这次军事行动要攻占的目标在哪里?暗号只多次提到“AF”。这个“AF”在哪里?这很难打破,尼米兹。尼米兹猜到是中途岛,于是从中途岛给美国国防部发了一份电报。消息是“中途岛的蒸馏水厂被毁,淡水供应非常困难。”故意让日本人“偷”。果然,日本海军上当了:日军“窃取”消息后,在发往日本东京的紧急电报中说:“AF”号极度缺淡水,必须在6月5日前将大量淡水运到“AF”号。尼米兹从日本海军的电报中确认了日军要攻占的目标“AF”是中途岛,并进一步了解到进攻日期可能是6月4日,因为日本海军自以为强大,狂妄自大,想在一天之内拿下中途岛。彻底歼灭美军太平洋舰队,就像半年前突袭珍珠港时(1941年65438+2月7日)所做的那样——击沉击伤美军军舰40余艘,击毁美军飞机260架,死伤美军47575人,导致美军太平洋舰队丧失战斗力6个月。
然而,历史的进程并不总是按照日本侵略者的意愿进行的。美国的尼米兹海军上将,从弗里德曼破译的日本密电中,对日本海军的一举一动了如指掌。于是我巧妙地做了如下安排。
日本联合舰队第一机动部队的四艘航空母舰,由山本五十六指挥,驶入中途岛西北240海里的海域,向中途岛派出第一批飞机180,企图歼灭美国太平洋舰队。此时,美国太平洋舰队的战斗群(又称航母编队)已经离开中途岛,进入日本第一机动部队的4艘航母附近,派出200多架飞机轰炸日军航母。
当第一批日军飞机轰炸中途岛归来,正在航母上降落,第二批100多架日军飞机被鱼雷击中准备起飞时,两批美军飞机一拥而上,轰炸了4艘日军航母。这个时候日本只有几架飞机拼死拼活,但是飞蛾扑火也没用。结果日本联合舰队第一机动部队的4艘航母被美军击沉。美军航母战斗群乘胜追击战败日军,彻底粉碎了山本五十六一举攻占中途岛的美梦。
拯救我们
如果你看过英国电影《尼罗河惨案》,你一定会记得那个场景:制造悲剧的凶手为了隐藏自己的阴谋,用蛇杀人。比利时侦探波洛在他的房间里突然遇到了一条可怕的眼镜蛇。在一个非常危险且无法逃脱的情况下,他用手指敲了敲墙壁。隔壁的莱斯上校听到敲墙的声音,拿着剑冲进波洛的房间,刺中了那条蛇,救了波洛。雷耶斯上校来得这么快,他怎么知道波洛有危险?原来,波洛敲在墙上的是“莫尔斯电码”的声音——“SOS”(哔、哔、哔、哔),这是国际通用的求救信号。所以,雷耶斯上校听到了,赶紧去救援。波洛熟练地使用了“莫尔斯电码”这种国际求救信号,于是雷耶斯上校听到了,急忙赶来救援。波洛巧妙地使用了“莫尔斯电码”这一国际求救信号,化险为夷。
那么,这个“SOS”听起来是什么意思呢?什么时候规定的?
原来,在电报发明之前,海上的人们用火花、音响和旗帜作为求救信号。有了电报,1908国际上一致同意船舶使用“SOS”作为求救信号。这个“SOS”是几个英文单词的缩写,意思是“帮助我们”。最早使用这种求救信号的是美国船“阿拉普号”,时间是1909年8月。当船航行到哈特拉斯角附近时,机器发生故障,无法继续航行,船上的人都很着急。这时,船不得不发出“SOS”信号,希望得到邻近海岸的帮助。
这个莫尔斯电码“SOS”信号意义重大,挽救了很多人的生命。如1909年,白星轮船公司“* * *和国”轮发生重大事故;1912,泰坦尼克号的悲剧;1913,“沃尔托诺”的大火;1914年,“爱尔兰女王”号轮船在圣劳伦斯河沉没...正是因为这些船只及时发出了“SOS”信号,并得到了救助,才大大减少了人员伤亡。1908至今,莫尔斯电码“SOS”信号救了多少人,很难统计。但是电报的作用是有目共睹的。
拍电报捉拿凶手
用电报发送信息至少有两个好处:第一,快;二是准确,“消息”一般不会有错误。
为什么电报很快?有多快?就无线电报而言,它是以无线电波的形式传输的。无线电波在太空中传播的速度与光速相同,约为每秒30万公里。这个速度比今天3倍音速的飞行器(比如美国名为“黑鸟”的高空侦察机)甚至20倍音速的洲际导弹(洲际导弹坠落时的速度)都快很多倍。所以,很神奇的是,用“电”发送一条信息只需要1/15秒,即使地球上两点之间最远的距离也能到达!
1945 65438+10月,英国首都伦敦的所有报纸都以大标题刊登了一则追捕逃犯的新闻。人们看了之后,急忙跑去告诉他们,说:“这电报真快!”这里的“电报真快”和逃犯有什么关系?
原来,那年元旦凌晨,英国帕丁顿火车站的接线员接到斯劳火车站发来的电报,说那里发生了一起凶杀案,罪犯已于7点42分登上了开往帕丁顿的火车,座位在一等车厢第二节的最后一排。接线员接到电报后,立即向安全部门报告。刑警迅速在帕丁顿车站布下天罗地网。火车一到站,凶手就被迅速抓住了。
从上面的例子可以看出,用电报追捕逃犯真是快如闪电。即使逃犯乘坐三倍音速的黑鸟飞机,想从英国伦敦飞到美国纽约,也逃不出法网。因为,虽然“黑鸟”以三倍音速飞行,比步枪子弹刚刚离开枪口的速度还要快,但从伦敦飞到纽约需要1小时55分32秒,而电报只需要0.1秒就能在眨眼之间到达。
另外,从上面的例子可以看出,电报是准确的。斯劳火车站的“消息”说,罪犯登上了“7点42分”的火车,这个“7点42分”不会被误认为“9点42分”。如果出了差错,就很难抓住罪犯。为什么电报不会出错?
通过比较电报和普通电话,我们可以理解它在这方面的优势。电报和电话在传输过程中不可避免地会受到各种干扰,如雷电、沙尘暴、各种电气设备产生的电火花,有时还有敌特发射的电子干扰。普通电话传输的是连续的语音信号,很难克服。所以我们要把这些干扰杂波和人说话的声波混在一起,送到接收者的耳朵里,所以有时候听不清楚,要对方再说一遍。电报传输的是“滴滴”离散、不连续的“代码脉冲”(脉冲指的是极短时间的电流,就像人的脉搏跳动一样。),虽然“码脉冲”也会受到干扰,但只要“码脉冲”没有被干扰杂波淹没,就能反映出对方发出的“信息”的内容。
特别是在电报机的接收设备中,有一个“幅度鉴别器”,可以巧妙地筛选电报信号。
人们事先确定“辨别水平”,当接收到的脉冲幅度超过“辨别水平”时,就输出“电脉冲”。就像河上的大坝。只有当水位超过大坝的高度时,水才能流过。通常,“鉴别级别”被设置为正常脉搏的一半以上。这样,只要干扰杂波不超过正常脉冲的一半,就去除了干扰杂波。有了“脉冲幅度鉴别器”,就像给电报戴上了一副“滤光眼镜”,大大增强了电报的“抗干扰能力”,从而提高了电报传递信息的准确性。当然这是指正常情况下收发电报。如果在非常情况下——在温德尔·迪金森激战期间,敌人发射强烈的电子干扰,或者称之为“电子轰炸”(即“电子战”),像海湾战争的第一夜,美军数十架电子飞机发射电子干扰,可能导致电报通信失败而中断。
此外,电报通信不容易出错,因为有文件可查。电报通信可以自动记录对方发来的信息,发电报的一方也可以同时留个底文。这样可以及时发现错误,并存档备查。这对于传达上级命令尤其必要。上述电报的优点是普通电话所不具备的。
目前,“特快电报”还采用了能自检和纠正“错误码元”的编码方式(简称“自检自纠”),传输654.38+0万个符号,不超过一个错误,使电报的准确率更高。
有一种“快速电报”,70个符号中错误少于3个就能自我纠正;有4 ~ 6个错误,都可以检测出来;有6个以上的错误,大部分都能检测出来。退房后,通知对方,让他“重新发送”,直到收到的“消息”完全无误。还有一种更先进的“快速电报”,在发射机处安装一套自动检错纠错设备。当你发送时间时,你发送电报并把它存储在“存储器”中。接收端收到电报后“登陆”(凿入电报纸或印成字符),将信息发回发送端。发送方将收到的“返回报文”与“原报文”进行比较,如有错误,会主动重发,直到对方收到的电报完全无误。这对于传达上级命令是绝对必要的,以免一字之差,酿成大错。比如“凌晨2点发动总攻”,如果误认为是“3点”,就会影响战争的整体成败。
密码真的保密吗?
事实上,电报不仅快速准确。而且还具有保密性好的优点。
这是因为电报传递的信息(即消息)是一组代码,没有经过专门训练的人是看不懂的,不像电话,任何人都能听懂。如果用电传机(由电报机发展而来)传输电报,由于编码统一,每个字符由相等的码脉冲组成,传输速度很快,像打机关枪一样,更是听不清楚。这在保密方面起到了一定的作用。
此外,中文电报中的每个汉字都是由一组数字组成的。发中文电报时,要先把汉字翻译成数字,再把数字变成代码。具体来说,如果要发一封“见报即答”的电报,首先要把电文手稿写在电报纸上,电报局的翻译人员会把电文中的汉字按照统一的国家标准码本(“见”是6015,“报”是65435)翻译成由四个阿拉伯数字组成的组码。收发电报的流程见下图。
话务员用“印码电报机”(也叫莫尔斯电报机,是电报机家族的第一代,部分线路仍在使用)拍电报机,根据代码组合按下和释放按键。按键时,电路接通。此时电流通过电报线,进入另一台电报机的电磁钱线圈,使电磁铁产生磁力,吸引衔铁。利用杠杆原理,将印码轮(通常浸没在墨槽中)抬起,使其贴在移动的纸上。所以,纸条上画了一条黑线。当操作者松开钥匙时,电路中的电流被切断,电磁铁失去磁力,印码轮再次落入墨槽中。当印刷轮离开纸币时,纸币上出现了一片空白。发报员用手指不断按下和放开按键,电路通断,纸条上印着“点”和“破折号”的符号。接收方的话务员把这些“点”和“划”抄成数字,再由翻译翻译成汉字,就成了电报。
从上面可以看出,电报确实是保密的。如果没有专业的翻译,都是“点”“破折号”,或者“6015,1032”等等。普通人怎么能理解他们的意思?
但历史战争,尤其是现代战争告诉人们,在远离炮火纷飞的前线,后方无时无刻不在进行着一场无形的激战。那就是交战国之间的“偷电报”和“破译密码”之战,简称“密码战”。现代京剧《大红灯笼高高挂》中,李昱和与日本鬼子鸠山由纪夫的殊死搏斗,就是不能给日本鬼子鸠山由纪夫“码书”。因此,在非常情况下,军用电报需要进行额外的加密,用于“防盗”和“防解码”。添加的密码是一组人为创造的随机码,很难有规律的触碰。经双方秘密约定,可以随时更改,也可以双方利用电子计算机按照预先编制好的程序及时转换密码。这种“加密”,只要添加的密码不被泄露,即使敌人“窃取”了电报,但找不到解密的金钥匙——“密码本”,也无法理解电报内容。这就是密码电报的“秘密”。
除此之外,还有另一种密码,“约定密码”,是事先与对方约定,用与原意无关的东西替换文中的词语。收到电报的人一眼就知道了,其他人却百思不得其解。1984 165438+10月6日,日本《每日新闻》刊登了一则寻人广告。广告的正文是:“二郎,邪友已走,请快回家,热茶热饭相待。”母亲千代子琪。“在普通人眼里,这只是一个很普通的广告,却是一个涉及诈骗案的‘码字’。上面的广告文字真正的意思是:“秃鹫,警察走了,请赶快联系,同意付款,森永公司。“像这样的密码电报,在敌特相互接触时,就像是‘黑话’。太难破译了。
这些只是密码电报的几个简单例子。随着高科技的发展,密码电报变得更加复杂和难以破译。比如把要传递的文字一个个换成数字,加上只有一个人能及时理解的数字。除非拿到对方的“换字表”,否则破译这个密码是非常困难的。据报纸报道,早在1963年,美国白宫和前苏联克里姆林宫就建立了一条“直通电报通信线路”,从莫斯科到英国伦敦,再通过跨大西洋海底电缆到达美国首都华盛顿。对于这条线路,人们称之为“热线”。两国政府之间发送的所有电报在发送时自动翻译成代码,在接收时自动翻译成文字。可想而知,密码在这个过程中起到了非常重要的作用。