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碧海群狼:二战德国U艇全史
1.26.1 揭开埃尼格码的神秘面纱

揭开埃尼格码的神秘面纱

自从德国开始全面装备埃尼格码密码机后,从第一次世界大战以来一直保持着对德国无线电通讯很高破译效率的英国、法国等国家立即陷入了束手无策的地步,在几番努力都告失败之后,英、法随即选择了放弃,因为既看不到破译成功的任何希望,又考虑到在凡尔赛条约的重重约束下,国疲民穷的德国想来也成不了什么危害。但是德国的弱邻波兰可没有英法这样宽心,毕竟失去了但泽走廊(Danzig Corridor)而一直耿耿于怀的德国,对于波兰而言,总是最危险的敌人。因此通过破译无线电密码来掌握德国有关情报,是波兰情报机构始终不会放弃的努力。波兰很早就建立了专门的密码破译机构——总参谋部第二局密码处(Biuro Szyfrow),该处主要破译德国和苏联的无线电通讯,在1919-1920年的波苏战争中就曾成功地破译大量苏军电报。对德国无线电破译方面该处也一直保持着很高的效率,直到埃尼格码密码机出现。

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■ 波兰密码三杰。

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■ 马里安·雷耶夫斯基。

密码处设法弄到一台谢尔比乌斯公司早期生产销售的埃尼格码商用型,大致掌握了其工作原理。但是军用型与商用型在最关键的地方——转子的结构和连接板的联机完全不同,这可是差之毫厘失之千里啊!密码处使出浑身解数依旧毫无进展,据说,密码处情急之下居然曾请过一位号称有“天眼通”功能的特异大师来遥感埃尼格码密码机的转子和连接板结构,结果当然是一场空。最后,密码处又想到,既然埃尼格码是机械,那么是否可以通过科学的办法来尝试破译呢?以往的密码破译人员基本都是语言专家,于是密码处开始吸收数学家参与破译工作。1929年1月,波兹南大学(Poznan University)数学系主任兹德齐斯拉夫·克里格罗夫斯基(Zdzislaw Kryglowski) 教授向密码处开列了数学系里最优秀的数学家名单,密码处根据这份名单招募了三名数学家,这就是后来被称为“波兰密码研究三杰”的马里安·雷耶夫斯基(Marian Rejewski)、杰尔兹·罗佐基(Jerzy Rozycki)和亨里克·佐加尔斯基(Henryk Zygalski)。密码处之所以选择在数学研究领域还算不上顶级的波兹南大学,是因为该校地处波兰南部,直到1918年以前还属于德国,几乎所有的人都能讲一口流利的德语,这对于破译德国电报自然是得天独厚的有利条件。在被招募的数学家中,雷耶夫斯基的表现最为出色。当时他还只有23岁,在大学里的专业是统计学,原本打算毕业后投身保险业当个精算师,但在经过密码处举办的短期密码分析训练后,就迅速成为密码破译的顶尖专家。

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■ 波兰密码三杰在紧张的工作之余散步放松。

然而,波兰的一切努力还是和英法一样,都毫无所获。眼看就要到了山穷水尽之时,却终于有了一线转机。

1931年夏,法国军事情报机构密码处处长古斯塔夫·伯特兰(Guistav Bertrand)上尉收到一个名叫汉斯·提罗·施密特(Hans Thilo Schimdt)的德国人的来信,此人声称愿意出卖德国军队所使用的埃尼格码密码机的情报。伯特兰立即派人对施密特进行了调查,发现此人出身很不错,父亲是著名的大学教授,母亲是女男爵,曾入伍参加过一战,战后退役开办了肥皂厂,结果在战后的大萧条中破了产,穷困潦倒之后通过担任德国国防军密码办公室主任的大哥鲁道夫(Rudolph)的关系,在密码处谋到了一个低薪职位,勉强可以糊口。他的工作虽然薪水低,但却可以接触到德国军队通讯系统中最核心机密的东西,于是出卖国家机密,就成为施密特增加收入报复社会不公的自然之举。10月,伯特兰安排代号“雷克斯”的特工到比利时韦尔维埃与其接头,考察所提供情报的价值。雷克斯随后报告,施密特提供的情报是货真价实的。11月8日,伯特兰和助手赶到韦尔维埃,在旅馆里与施密特进行了第一次交易,拍下了施密特所带来的有关埃尼格码转子结构、连接板联机和使用手册等数据——根据这些数据,就可以复制出埃尼格码军用型密码机——施密特则得到了一万马克的报酬。不过法国密码破译人员看到这些资料,却认为还是无法破译出埃尼格码。根据与英国、波兰的军事合作协议,伯特兰又将这些数据提供给了英国与波兰。英国方面和法国人一样,认为没有多大价值。而波兰人则完全不同,以雷耶夫斯基为首的密码破译人员可以根据这些数据,取得第一步也是最关键的突破!

在施密特提供的情报中,有埃尼格码密码机的使用手册,其中规定使用几号转子和连接板的联机顺序是根据下发的每月密钥表,而转子初始方向则是由发信时,任选三个随机字母连打两次(以免错打或接收时遗漏)来通知收信方。例如,发信方先连续输入两遍随机选择字母ADH-ADH,密码机会自动加密为SEV-BYI(两次加密为不同字母),然后把SEV-BYI作为电文的第一部分发出,再把转子初始方向转到ADH,这才开始正式发报。收信方在按当日密钥调整好机器,先输入收到的最开头六个字母SEV-BYI,解密为ADH-ADH,确认无误后把转子初始方向调整到ADH,就可以开始解密正文了。——德国人是这样考虑的,如果使用统一的密钥,那么每天就可能会有几千封甚至几万封电报用同一个密钥加密,同一个密钥加密的数量太大,危险性也较大。而每封电文都用各自密钥,每个密钥所加密的数量就不多,况且这些字母都是随机选取,和有意义的电文性质不同,不可能用统计概率的方法来破译。粗看这种方法很是安全,但是“重复乃密码大忌”!在获悉了使用手册后,雷耶夫斯基就可以知道每封电文最开始的那6个字母就是由3个字母的密钥重复两次加密而成,这就成为雷耶夫斯基的突破口!

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■ (左)法国军事情报机构密码处处长古斯塔夫·伯特兰(右)出卖密码机秘密的汉斯·提罗·施密特。

对于这6字母密钥来说,第一个字母和第四个字母是由同一个字母加密而来,同样地第二个和第五个字母以及第三个和第六个字母也是分别由同一个字母加密而来。根据每天截获的大量电文能够掌握大量的这样字母加密之间的联系,从而使雷耶夫斯基能够判断出转子的初始位置。作为数学家的雷耶夫斯基对埃尼格码的分析都是严格数学化了,再利用施密特提供的情报,波兰复制出了埃尼格码密码机,雷耶夫斯基和同事们一个接一个地试验转子的不同位置和初始方向,然后产生相应的字母对应表并记录下相应的字母循环,最后通过这些字母加密关系得出了关于置换矩阵的方程式,终于从埃尼格码那看似固若金汤的防线上打开了缺口!

三杰中的另两位罗佐基和佐加尔斯基在破译工作中也做出了重要的贡献,佐加尔斯基想出了用在纸上钻孔的方法来迅速查询对应于某类字母循环圈的转子状态。在雷耶夫斯基和同事们的努力下,波兰在后来的几年里成功地破译了大量德国电报,仅1933年1月到1939年9月,波兰就破译出了近十万封德国电报,其中甚至有德国在苏台德地区兵力重新部署的情报。而对埃尼格码的破译在波兰总参谋部也是最高机密,军官们会收到标有“维奇尔”(Wicher,破译埃尼格码的代号)的情报,他们被告知这些情报绝对可靠,但来源绝密。

当然,德国在此期间,对埃尼格码也不是一成变的,只要对转子联机作出一点改动,那么雷耶夫斯基花费大量心血所归纳的密钥档案就毫无用处了。但是雷耶夫斯基已经有了对付的办法,在埃尼格码的基础上设计了一台能自动验证三个转子的所有变化即26×26×26=17576个方向的机器,这是由6台埃尼格码机以及其他辅助器材组成的机器,能在两小时内找出当日密钥。罗佐基把它取名为“炸弹”(La Bomba),因为它运转起来震耳欲聋的声响就像是炸弹的爆炸。“炸弹”实现了密码分析的机械化,这是对埃尼格码机械加密的很自然的应对手段。

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■ 佐加尔斯基设计的用来查询密码的钻孔表格。

在雷耶夫斯基进行破译的同时,施密特还在继续向法国情报机关提供有关情报,在1931年以后7年中,他和法国情报人员接头不下20次,先后提供了38个月的密钥。1938年6月,英国秘密情报局(即军事情报六处,MI6)接到报告,一名拒绝说出真实姓名的波兰犹太人(后查明是理查德·莱温斯基),称其曾在德国制造埃尼格码密码机的工厂里当过技术员和工程师,因为是犹太人而遭到驱逐。他愿意凭记忆为英国制造“埃尼格码”密码机,条件是一万英镑以及给他和家人英国护照和法国居住权。军情六处经过数周的调查,认定此人所说属实,随即派出密码专家赶到华沙,对其进行考察,然后按计划将他及家人护送到法国,根据他的回忆复制出一台埃尼格码密码机。——巴黎沦陷前,英国用专机将莱温斯基等有关人员转移到了英国——然而这种埃尼格码密码机很快过时了,1938年12月德国强化了埃尼格码加密能力,给每台埃尼格码增加了两个转子,从原来的3个转子6种排列方式一下增加到现在从5个转子中任意选取3个装入密码机,这样一来转子排列方式达到了5×4×3=60种。对波兰密码破译人员来说就意味着,“炸弹”的机器数量也必须相应增加到60台机器同时运转,而1台“炸弹”的价格是密码处总预算的15倍!1939年1月,德国在埃尼格码连接板上的联机又从6根增加到10根,密钥的总数达到了一万五千九百亿亿个,是原来的一万五千九百倍!雪上加霜的是施密特也停止了和法国情报部门的接头。有关密钥的所有来源都断了!

1939年4月德国撕毁和波兰签订的互不侵犯条约,侵占了苏台德地区,而且德国国内对波兰的仇视日益高涨,战争一触即发。波兰人清楚地意识到,他们将是纳粹德国实现其建立日耳曼帝国的第一个牺牲品。波兰总参谋部的情报部商定,并经波兰总参谋长批准,一旦战争临近,即把破译德国“埃尼格码”密码的成果向英法盟国公布,以便在波兰遭到入侵后,拥有更大人力、物力、财力的英法还可以继续破译工作。

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■ 波兰情报机关研制的用于破译埃尼格码密码机的“炸弹”。

6月30日,波兰密码处处长格维多·兰格尔(Gwido Langer)少校致电英法同行,邀请他们来华沙讨论有关埃尼格码事宜。7月25日英法专家到达波兰,代表英国的是政府代码及加密学校(Government Code and Cipher School,简称为GC&CS)负责人阿拉斯泰尔·丹尼斯顿,代表法国的就是伯特兰。在华沙以南约10公里卡巴齐森林深处的一处偏僻小院里,英法波三国的密码专家开始了会谈,谁能想到这次会谈用来交流的语言居然是德语——因为那是三国密码专家都懂得而不需要翻译的语言!兰格尔向英法同行展示了“炸弹”,并介绍了雷耶夫斯基的破译方法,最后慷慨地向英法赠送了复制的埃尼格码机以及“炸弹”的图纸。伯特兰通过外交邮包把这份“大礼”寄回巴黎,而英国则是由两名特工伪装游客,把复制的埃尼格码乔装成行李带回英国。

1939年9月1日德军入侵波兰,在伯特兰的帮助下,雷耶夫斯基、罗佐基和佐加尔斯基带着他们的部分机器(密码处其他的机器和数据则被全部销毁)逃往罗马尼亚,从那里穿越南斯拉夫和意大利的边界到达法国。他们在巴黎成立了Z小组,后来转移到法国维希继续进行埃尼格码的破译和“炸弹”的改进工作。在那里他们独立工作了2年之久,破译了9000条以上的德军电报,这些破译的电报有力支持了盟军在南斯拉夫、希腊、苏联以及北非的作战。

1942年1月,罗佐基在从法属阿尔及利亚一个监听站返回法国途中,因乘坐的客轮触礁沉没而遇难。而在维希坚持工作的Z小组处境也日益艰难,1942年11月9日,雷耶夫斯基和佐加尔斯基被迫撤离,在穿越法国西班牙边境时被西班牙警察逮捕,投入了难民营。不过他们始终没有透露自己的真实身份。1943年5月获释后就取道直布罗陀到达英国,随后参加了对德国另一种密码SS密码的破译工作。

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■ 英国政府代码及加密学校负责人阿拉斯泰尔·丹尼斯顿。

战后,佐加尔斯基留在了英国,在巴特尔西(Battersea)技术学院任教,1978年在普利茅斯去世。雷耶夫斯基则回到了波兰,在波兹南大学担任行政工作,1967年退休,1980年去世,享年75岁。

由于种种原因,他们的功绩很长时间里不为人们所知。甚至在1974年弗雷德里克·温特伯坦姆(F.W.Winterbotham)所著的介绍密码破译专家丰功伟绩的《超级机密》(The Ultra Secret)一书中,也没提及。但是历史是不会忘却他们的卓著功勋的,2000年7月17日,波兰政府向雷耶夫斯基、罗佐基和佐加尔斯基追授波兰最高勋章。2000年9月英国安德鲁王子访问波兰时,代表英国政府将一台二战中从德国潜艇上缴获的埃尼格码机复制品赠送给波兰,以感谢波兰在破译埃尼格码密码中所做出的巨大贡献。在赠送仪式上,安德鲁王子说:“如果没有波兰数学家的发现,埃尼格码密码就有可能无法破译。”在英国代码及加密学校战时旧址布莱奇利公园,1999年、2000年和2001年都举行“波兰日”纪念活动以纪念波兰数学家的贡献。

2001年4月21日,雷耶夫斯基、罗佐基和佐加尔斯基纪念基金在波兰华沙设立,基金会在华沙和伦敦设置了纪念波兰数学家的铭牌,并于7月在布莱奇利公园安放了一块基石,上面刻着丘吉尔的名言:“在人类历史上,从未有如此多的人对如此少的人欠如此多。”这当然不只是对波兰数学家,而是对所有在破译埃尼格码密码工作做出贡献的人们的最高褒奖。

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■ 2000年英国安德鲁王子访问波兰向波兰布泽克总理赠送埃尼格码密码机复制品。