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【馆窥天下】第28期 英国国家计算机博物馆:最高机密解码地

来源:中国数字科技馆

  英国国家计算机博物馆(图1)位于伦敦以北约70公里处的布莱切利园内,虽然外观朴实无华却内藏乾坤。二战时期,这里是英国秘密军事解码基地,也是英德两国信息战交锋的战场,这里天天上演着间谍电影里才能看到的截获密电、计算破解的惊险桥段。

英国;国家计算机;博物馆

图1.英国国家计算机博物馆外观

  在这里很多展品背后都隐藏着惊心动魄的故事。2014年9月该馆举办了一场二战老兵聚会,当年使用巨人计算机(Colossus Computer)破译敌军密码的八名女兵到场,此外,当年一些开发和运维的技术人员亲属也来到现场,追忆共同战斗的岁月。

  和老兵们并肩作战的10台巨人计算机是由电话工程师托米•弗劳尔斯设计的,这些巨型怪兽在布莱切利园不分昼夜地解密德军高级司令部最复杂的加密军情,它们实际上组成了全球第一座计算机中心。二战结束后由于巨人计算机涉及国家最高军事机密,而被全部销毁,直至20世纪80年代关于它们的机密档案才被世人知晓。

  英国国家计算机博物馆的联合创始人托尼•塞尔和他的志愿者团队花了14年时间按残存的电路碎片和当时所拍照片复制了当时的巨人计算机。如今该台复制品(Colossus Mark II)被安置于1945年时9号计算机的位置上(图2)。

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图2.巨人计算机复制品。其有1500个阀门,无内存,使用纸带读取数据。

  巨人计算机破解的是二战后期德军高级指挥部使用洛仑兹密码机(Lorenz)加密电文,而在战争初期,英国则使用阿兰·图灵和戈登·韦尔奇曼共同研制的图灵炸弹机(Turing-Welchman Bombe)破解了德方的恩尼格玛密码机(Enigma)。这种密码机的设计初衷是商业领域的信息加密,要想破译它,就要试验每个字母所对应的1590亿种可能,因此恩尼格玛密码机被德军视为牢不可,并作为标准装备,为德国三军配备了2万多台。

  靠人工无法完成如此巨量的计算工作,因此图灵提出以机器来对抗机器。1940年炸弹机问世后,成效显著,于当年5月8日破译出德军的第一封电报。随着破译的情报越来越多,在如何使用方面,英国曾面临艰难抉择。1940年11月,图灵炸弹机破译出德军即将在14日实施月光奏鸣曲计划,空袭考文垂的情报。为了不让德军知道密电已被破译,英国忍痛没有采取防范措施,结果考文垂遭到毁灭性打击:500多家店铺和5万多间民房被炸毁;12家飞机零件工厂处于瘫痪状态。空袭共炸死554人,炸伤4800多人。损失惨重,但是对整场战争来说,保护了图灵炸弹机的安全,就是为战争最后胜利奠定基础。

  1944年6月,在炸弹机破译情报的帮助下,盟军成功在诺曼底登陆,开辟了第二战场。曾作出牺牲考文垂决定的丘吉尔就说:“还记得考文垂吧,从那以后,我们就是一直捏着德国人的脉搏打这场世界大战!”

  图灵炸弹机所破译的情报帮助盟军取得了一次又一次胜利。有历史学家认为,这些破译的密电,至少使战争提前两年结束,也至少挽救了1400万人的生命。

  目前复制的图灵炸弹机(图3),正被英国国家计算机博物馆置于馆中,向观众诉说着哪些惊心动魄的故事。

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图3.重建的图林炸弹机

  除了战争时期的解码机,该馆还展示了不少计算机发展史上的具有重要意义的老爷机。比如二战后英国自产的早期计算机——延迟存储电子自动计算器(EDSAC)。它于1949年首次在剑桥大学使用,标志着“计算机编程”作为一门专业开始向学生传授,许多技术术语如“子程序”最初是由EDSAC的程序员创造的。

  还有世界上最古老的原始办公计算机——1951年生产的Harwell Dekatron计算机,亦被称为WITCH。它是一台慢速运转的机器,计算的结果虽然只比熟练的计算器操作员快一点,但计数更准确,并且与计算器操作员不同,可全天候工作。如今它是一个最佳教学设备,学生可通过它观看数据从纸带输入到存储器,通过计算再到打印输出的完整计算机程序。这是一台生命顽强的机器,几次逃脱被报废的命运。今天它闪烁的灯光和点击的噼啪声令观众着迷。

  这就是英国国家计算机博物馆,历史、文化与科技藏品交织出了以一个动人的故事等着您来阅读。

(作者:杨军 Cindy Kemball-Cook 中国科技馆科研管理部高级工程师及英国IEL展览公司项目总监)

(栏目主持人:齐欣,编辑:刘巍)

英国;国家计算机;博物馆

(本文转载自:《科普时报》2019年12月20日(第8版)“馆窥天下”栏目)

本文来自:中国数字科技馆
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