三联中读的朋友们，大家好，我是刘伟。欢迎和我一起走进“20世纪十大思想家”。在上一节中我们说了何谓“图灵测试”及其意义和重要性，这一节我们将为大家讲一讲图灵在二战时期如何破译密码和他的具体工作。

数字化时代

在如今数字化时代，我们已经习惯了将各种形式的信息都表示成数字，像文本、图画、照片、声音、音乐、电影、万物都可以进入数字化工厂，以0和1构成的更为复杂的形式，保存在计算机和其他设备上。但在20世纪30年代，只有二进制数才算是数字。如果某个人把文本转换成数字，他的目的就是欺骗和耍阴谋。 

1937年秋天，阿兰.图灵开始了他在普林斯顿第二年的生活，当时英国和德国之间，很快就要爆发一场战争，普林斯顿处于高度的恐慌之中。图灵那时正忙于自己的博士论文，但也已对密码学有了兴趣。密码学是设计科学和数学领域的学科，他创建保密码，并破译他人代码。 

图灵坚信战争期间加密信息的最好方式，是将单词转换成二进制数字，然后再乘上很大的数字。在不知道大数字的情况下，解密信息会涉及很困难的因式分解问题。图灵的这种想法很有先见之明，因为如今大多数这种计算机加密的工作就是这样的。与大多数数学家不同的是，图灵特别喜欢亲自动手做事情，图灵甚至到机械工厂，亲自制造继电器，亲手缠绕电磁铁。 

二战中的“解密”

图灵一生短短42年里，做出了很多重大的贡献。其中最重要的成就之一是二战中的解密。由于图灵在破解法西斯德国加密电报方面的突出贡献，使战争提前结束了两年。 

大家知道工业革命以后，德国的数字和工业技术就领先于世界，又经过多年的不断进步，二战时期处于无可匹敌的状态。当时德国使用收音机交流情报，波兰军方数年来一直努力解码，但都毫无所获，真正的难度不在于信息的获取上，而是信息的破译方面，从数千条经过加密的信息中，找到有用的那几条是最难的。德国使用一个名为恩尼格玛（德语：Enigma）的通信密码即加密，这是一个在战前各国都研究过的加密机，并且在许多方面都投入了商用，但是德国的聪明之处是为其添加了一个接线板，使可能性增加了成千上万种，并且口令有不同的人轮班掌握，所以生存的可能性又增加了许多，破译起来难上加难。虽然破解出了几种解码，但是只要德国方面修改一下机械版的机械方式，那么所有的付出都白费了。波兰主要使用的破解方式以群体为主，只是优化了算法，缩短了计算时间。

恩尼格玛（德语：Enigma）密码机，图片来自网络

英国政府传统上是雇用一些古典文学学者来从事解码工作，因为他们认为这些人在解读困难语言方面受过良好的训练。随着战争的临近，为了分析类似恩尼格玛（Enigma）的复杂编码系统，政府编码与密码学院显然也需要数学家。 

1938年夏天，阿兰·图灵从普林斯顿返回到英国后，被邀请到英国政府总部做讲座。英国政府可能早在1936年就和他有了联系，1939年英国政府购买了一处地产，其处有一座坐落在伦敦东北50英里，叫做布莱切利庄园的维多利亚时期的官邸。在某种意义上，布莱切利庄园是整个英格兰智慧的焦点，牛津大学和剑桥大学间的铁路线和向南通向伦敦南部的铁路线在这里交汇。 

英国布莱切利庄园，二战密码破译大本营

1939年9月1日，德国入侵波兰，两天后英国向德国宣战，9月4日，阿兰·图灵到布莱切利庄园报道，最后大约有1万人在那里进行了拦截和破译秘密通讯的工作。为了容纳每一个人，官邸的周围建造了临时的营房，图灵负责管理8号营房，致力于破译德国海军的密码。德军使用这种编码与潜水艇进行通讯，这些潜水艇对驻扎在美国和英国之间的大西洋的护航舰队极具威胁。早在1939年，英国政府就会见了一些波兰数学家，向他们了解了恩尼格玛（Enigma）的消息。 

布莱切利庄园的密码破译工作是建立在波兰破译密码的基础之上，图灵来到布莱切利庄园后不久，便开始重新设计并改进这些设备，也就是现在bombe（法文），这个法语是炸弹的意思。 

“图灵bombe机”

1940年，第一台“图灵bombe”机开始运行，有一吨重，可以模拟30台进行运行的恩尼格玛（Enigma）密码机。功夫不负有心人，经过长期不断的努力，图灵发明了一种叫做 bombe的破译机，主要的原理是先排除自相矛盾的解读方式，将剩下的可能结果再一一穷举，大大缩短了破译时间。后来经过不断的实验，将多台bombe破译机连接在一起，协同工作，把破译时间由原来的数天缩短到几分钟之内。现在无论德国怎么修改连接线的方式，都没有办法不被破解。也由于这个原因，使战争足足提前了两年结束，战争提前两年结束是不可想象的，也许这两年英国会落败，世界格局会发生翻天覆地的变化。

由于战事的紧急并没有做严密的理论研究，所以留给后世研究的资料也比较少。加之二战之后，丘吉尔下令销毁了全部的bombe密码机。这批机器有200多台，如果保存到现在，通过研究一定可以发现当时破译的更多细节与原理，非常可惜的是，这些机器已经不存在了。

电影《模仿游戏》海报

电影《模仿游戏》，讲述了图灵在二战时期破译德国恩尼格玛（Enigma）密码机的故事。在这个故事当中，把当时很多事实性的细节进行了反映，但细节当中也进行了艺术加工。我在英国访学的时候，去英国的大英科技馆，参观过图灵的介绍，在图灵的生平介绍里，曾经有一段文字，说当时的图灵和他小组的工作，被后来的新闻媒体和影视工作者进行了放大。从另外一个角度说，图灵他们的工作具有一定的局限性，也不是像电影里完全反应的那么宏大，在此给大家做一说明，希望大家能够了解的更客观一些。

好的，本节内容就到这里，下一节我将为大家介绍，第5节人工智能与人类智能：机器能赶上人的思维吗？ 

欢迎转发海报

开启对未来世界的畅想