图灵发明了破译德国格恩密码机,是计算机的雏形。但并不是人工智能,但对人工智能有很多贡献。艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,称为计算机科学之父,人工智能之父。图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵试验,至今,每年都有试验的比赛。图灵发明了破译德国格恩密码机,是计算机的雏形。但并不是人工智能,但对人工智能有很多贡献。艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,称为计算机科学之父,人工智能之父。图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵试验,至今,每年都有试验的比赛。
在布莱切利园中,德国海军的恩尼格玛密码一直被认为是最难以破解的。
德国海军历来极其重视无线通信的可靠性和保密性,就是他们率先使用了恩尼格玛机来加密。而且,德国海军还频繁地在结构和操作方式上对恩尼格玛机进行改进,以确保它无懈可击、牢不可破。
第二次世界大战前夕,德国陆军和空军将恩尼格玛机的转子从3个增加到了5个,而德国海军则是继续增加到了7个,最后更是丧心病狂的增加到了8个。
而且,德国海军还使用了与陆军及空军不一样的新操作规程,主要包括两个方面:
一、增加“密钥手册”,规定每天0点更新初始参数。
(a)选择8个转子中的3个并规定其基左中右位置;
(b)设定各转子的内外轮之间的相对位置;
(c)设定接线板上的10对接线;
(d)设定3个转子的初始位置。
二、采用“双字替换表”
(a)发报前,先从密钥手册中选3个字母,比如ABC,作为密钥,然后把恩尼格玛机的3个转子调到当天规定的初始位置,输入ABC,假设得到FTN,再把转子调到FTN的位置,开始加密正式电文;
(b)再从密钥手册中选另一组字母,比如XYZ,在XYZ的左边和密钥ABC的右边任意增加一个字母,比如P、Q,列成两行,上下对齐。
P X Y Z
A B C Q
(c)根据当天有效的“双字替换表”把各列的字母对PA、XB、YC、ZQ分别替换,比如替换成IS、OW、MD、UV;
(d)发送电报时,把这4对字母加在正式密文的首尾;
(e)对方接收到电报后,先对4对字母反向操作,得到3个字母ABC,再得到FTN,然后开始解密正文。
这样一来,原来重复加密3个字母密钥的操作就不存在了,以致雷杰夫斯基发明的破解方法完全失效。
在图灵来到布莱切利园之前,几乎所有人都认为德国海军的密码是无法破译的,因此没有人愿意为它浪费时间。图灵到来之后,发明了基于crib方法的“炸弹”机,理论上是可以对德国海军的密码进行破译的,但由于早期的“炸弹”机性能过低,所以破解的效率极为低下。
当时德国的U-潜艇正在严重威胁盟军的大西洋生命线,寻找有效的破解德国海军密码的方法变得刻不容缓。经过一段时间的摸索和研究,图灵终于发明了基于贝叶斯统计原理的“班布里方法”,能够有效破解德国海军的恩尼格玛机。
班布里方法基于语言学中的一个统计事实:把任意两段文字拿来排成行上下对齐进行比较,查看其中有多少对字母是相同的;当这两段文字属于同一编码系统时出现相同字母对的概率,明显高于当它们不属于同一编码系统时的相应概率。
基于这个原理,图灵找到了破解德国海军恩尼格玛机的途径。不过图灵所用的方法包含了大量数学理论,过程也相当繁琐,这里就不详细表述了,我们只说一下图灵的大致思路。
首先,通过对比分析大量的电文头尾的明文字母,部分甚至完全破解“双字替换表”,从而获得电文密钥;
其次,用班布里方法,确定右边转子是8个转子中的哪一个;
再次,重复使用班布里方法,进一步确定中间转子是哪一个;
最后,用“炸弹”机破解全部密文。
这个步骤被验证是行之有效的,图灵就这样搞定了最高级别的德国海军恩尼格玛机。
1940年5月8日,用班布里方法破解德国海军密码首次获得成功。以后的三年里,此方法结合“炸弹”机成为英国破解德国海军密码的主要手段,为盟军重创德国U-潜艇舰队、守住大西洋生命线做出了巨大贡献。
据不完全统计,破解之后,盟军全年被击沉船只的吨位下降了60%;而德军潜艇的损失率,从破译前的不到7%,猛增到50%。
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敦刻尔克大撤退后,德国即将启动入侵英国本土,英国军情局在伦敦郊外的布雷奇利庄园设立了密码破译中心。在这里,有数百名工作人员参与破译德国军事行动的绝密情报。而这所庄园以及破译工作,同样也被英国政府列为最高机密,其代号就是"超级机密"。
正在英国人毫无头绪时,1938年,一位犹太人向英国情报人员透露,他曾是"艾尼格玛"的设计人员之一。英国人经过仔细甄别后,相信了他。这位犹太人真的复制出了一台"艾尼格玛"密码机,按照英国人的说法,这是仿制工程的奇迹,而这的确帮了英国人的大忙。
然而在1939年夏秋之际,德国人又改进了原先的密码机,复制品由此失去了效能,英国再次陷入困境。但波兰情报部门又出手解救了英国人。作为英国的盟国,波兰人将他们数年来对德国密码机的研究成果乃至新的密码机样机、已解密机器悉数交给了英国人。
仅仅一个星期后,纳粹军队就开进了波兰。这让英国密码破译专家诺克斯感动不已,他说:"波兰此举,就像一名古代的骑士在倒下之前,将手中的利剑递给了战友。"
在布雷奇利庄园,除了诺克斯这位破译界名宿,还有一位数学界奇才——图灵。他毕业于剑桥大学,战后依靠对密码机的研究成果,他成了开创电子计算机时代的先驱者之一。
首先,他们从研制能模仿或能解释德国国防军每一个"哑谜"方式的机器入手,从而能推出所有德军主要司令部日日夜夜、成年累月发布命令时经常变换的编码程序。经过艰难攻关,英国人终于制成了具有上述功能的机器,将之命名为"炸弹"。
1939年底,"炸弹"破译出了德国密码,英国人欣喜若狂。从此,德军的秘密计划和行动方案,源源不断地从布雷奇利庄园传到军情六处孟席斯上校手中,再直接交到丘吉尔的案头。事实上,德军在"二战"期间的绝大多数行动,都没能瞒得过英国人,只不过英国人将情报来源一直掩饰得很好,始终没有引起对手的怀疑。
1940年7月2日,希特勒发布了第一组"海狮"作战计划,也即英国本土登陆作战计划。战役一开始,丘吉尔和空军参谋部就通过"超级机密"了解到德国空军的大部分——有时甚至是全部的计划。
针对德国空军司令戈林要求夺取制空权的指令,英国皇家空军制定了集中优势兵力打击敌人的方案。由于英国空军的飞机数量没有德国多,所以只能在适当时间、适当地方和适当高度,集中战斗机中队及主要防御力量,对付敌人的主攻力量。依赖预警雷达及破译的德国军事情报,英国皇家空军总能掐着纳粹空军到达的时刻精准升空拦截,而不需要时时空中巡逻防备德军突袭——英国空军由此大大减少了飞行员体力消耗及汽油等战略物资消耗。
1940年8月13日,苏塞克斯和肯特上空,80架德军"道尼尔 17"轰炸机群,以及更多数量的"容克 88"俯冲轰炸机,飞往不列颠腹地及海岸线执行轰炸任务。由于天空浓云密布,德军护航战斗机无法按计划起飞,轰炸机只好单独出击。
英国空军司令部事先已知晓德军行动计划,当在雷达上发现德国飞机后,立即启动早已就绪的作战方案……这次交锋,德国空军共损失飞机47架,另有80多架被击伤,而英国空军仅损失飞机13架。
因为英国人制造出来了代号为炸弹的机器。
敦刻尔克撤退后,德国即将开始入侵英属大陆。英国军事情报局已在伦敦郊外的布雷奇利庄园建立了一个密码破解中心。在这里,数百名工作人员参与了有关德国军事行动的最高机密情报的解密工作。庄园和解密工作也被英国政府列为最高机密,其代号为超级秘密。尽管英国人一无所知,但在1938年,一个犹太人向英国情报人员透露他是谜的设计师之一。经过仔细筛选,英国人相信了他。犹太人确实复制了谜密码,据英国人称,这是模仿工程的奇迹,它确实对英国人有所帮助。
但是,在1939年夏秋季,德国人改进了原始的加密机,使复制品失去了效力,英国再次陷入困境。但是波兰情报部门再次营救了英国人。作为英国的盟友,波兰人多年来一直向英国人提供有关德国密码机,新密码原型和解密机的所有研究成果。一周后,纳粹军队进入波兰。这给英国密码学家诺克斯留下了深刻的印象,他说:“波兰的举动就像一个古老的骑士在摔倒之前将剑交给战友。”
在布雷奇利庄园(Brechley Manor),除了世界著名的解密者诺克斯(Knox)外,还有一个数学向导图灵(Turing)。战后,他从剑桥大学毕业,依靠加密机器的研究成果,他成为电子计算机时代的先驱之一。首先,他们从开发可以模仿或解释德国国防军的每一种愚蠢方式的机器开始,以便他们可以介绍德国主要总部的所有编码程序,这些程序在白天和晚上发出命令时经常更改。经过艰苦的研究,英国人最终制造了一种具有上述功能的机器,并将其命名为炸弹。1939年底,炸弹破译了德国法规,而英国则欣喜若狂。从那时起,德国的秘密计划和行动计划就一直从布雷奇利庄园(Brechley Manor)一直传递到MI6的孟齐斯上校,然后直接交付给丘吉尔的办公桌。
第二次世界大战中的北非战场是典型的情报战决定胜负的一场战争。英国虽然是主场作战,但并非占据天时地利人和。
英国掌握德国密码占据先机。
在著名数学家、现代计算机科学奠基人图灵的带领下,盟军成功的破译了法西斯德国引以为豪的密码——哑谜。凭着这个优势,英军可以在北非战场上破译隆美尔发出的作战指令。
但是能够通过无线电传输的消息都是即时的作战指令,提前拟定好的作战计划都属于绝密级别的信息,不可能通过无线电来传播,一定需要纸质文件传播,且传播数量、传播人员都十分有限。
当时的无线电就相当于现在的互联网领域,绝密信息怎么可能随意在其中传播呢?
因此当非洲军的装甲部队突袭的时候,能够留给英国的准备时间并不多。很有可能破译情报的部门还没有前线部队传回来的战报及时。
隆美尔也有自己的王牌天地。
在北非战场上,法西斯军队的最高指挥官其实是一名意大利的统帅,希特勒给隆美尔的权限只是配合意大利军队作战。但是十分强势的隆美尔拒绝听从意大利统帅的建议,而是依靠自己独立的情报系统进行作战指挥的判断。
隆美尔的间谍成功传递回两次情报,使隆美尔能够突破英军最薄弱的防线,并且以迅雷不及掩耳之势突破了英国重兵防守的明斯克。但第三次情报传输的时候,英国反间谍部门已经掌握了隆美尔间谍的动向,以至于当法西斯德国的装甲部队进攻的时候,前线突击坦克部队直接陷入了英国两翼反坦克炮的包围之中损失惨重。
隆美尔非常吃惊,难道是他的间谍错了?其实隆美尔应该学学中国的一句古话——事不过三。频繁的间谍活动一定能够引起英国人的注意,过分的依赖间谍就会遭到反间谍部门的破坏。
盘踞埃及的英国并不占“人和”
英军战机埃及已经很长时间了,但他们在埃及的身份一直是侵略者殖民者,由于英国人在埃及的所作所为早已经不得人心,因此在很多埃及人民心中法西斯德国的军队更像是解放军,帮助他们赶走英国侵略者的。
当隆美尔的非洲军即将进入开罗的时候,开罗城中有一半以上的平民,正在张灯结彩欢庆胜利,准备迎接“解放军”。
再加上隆美尔本人也是沙漠战坦克战的专家,因此非洲军能够长驱直入也不足为奇了。