第871章 反截获验证(1 / 2)

卷首语

1970年5月7日0时37分,北京某监听站的电波暗室里,赵工(监听分析专家)戴着耳机,指尖在频谱仪的刻度盘上滑动——屏幕上108兆赫频段处,一条微弱的杂波带忽明忽暗,这是澳大利亚武麦拉监测站试图截获“东方红一号”遥测信号的痕迹。“他们又在调频率了,从107.兆赫到108.00002兆赫,来回扫了19次。”赵工的声音压得极低,身旁的录音设备正记录着外国监测站的通信:“信号混乱,无法识别结构……”

陈恒(技术统筹)站在身后,手里攥着《反截获验证方案》(编号“东-反-7005”),方案上“5月需连续19天验证加密成功率,确保外国监测站仅获‘杂音’”的要求被红笔圈了三道。“要是他们截获哪怕一组有效参数,我们的轨道计算、设备性能就都暴露了。”他的目光落在频谱仪旁的1962年基准时钟上,表盘的5.000000000兆赫频率,是此刻我方加密最坚实的“技术底线”。

李敏(算法骨干)蹲在解密终端前,面前的纸上列着37组参数的加密日志——过去7天,37组参数的解密成功率100%,但她仍担心:“外国可能用更复杂的破解算法,我们得再测测19层嵌套的抗暴力破解能力。”暗室外传来雨点打在天线罩上的声音,370公里外的“东方红一号”正平稳运行,而地面上,一场无声的“电波博弈”正围绕它的遥测信号展开。

一、反截获验证背景:航天保密需求与外国监测威胁

1970年4月24日“东方红一号”成功发射后,5月进入关键的“反截获验证阶段”——卫星在轨传输的37组遥测参数(含轨道、设备、电源数据)涉及我国早期航天核心技术,若被外国监测站截获并破解,可能暴露卫星设计缺陷与航天能力。当时,澳大利亚武麦拉、日本鹿儿岛、美国关岛等19个外国监测站已将频段覆盖至108兆赫(我方星地链路载波频率),具备截获潜力。因此,我方需通过专项验证,确认加密系统能抵御外国截获尝试,确保“加密成功率100%、外国仅获‘杂音’(加密乱码)”,这是航天保密的关键环节。

外国监测站的“技术能力”摸底。根据《外国监测站技术档案》(编号“外-监-7001”),19个监测站中,澳大利亚武麦拉站威胁最大:配备直径37米的抛物面天线(接收灵敏度-127dB,与我方相当)、108兆赫频段专用接收机(带宽±37赫兹)、早期暴力破解设备(可尝试19种密钥组合/秒);日本鹿儿岛站则擅长频率跟踪(跟踪速度0.19秒/赫兹,模仿苏军“拉多加”干扰技术)。赵工在监听报告里写:“他们能收到我们的信号,但解不开——关键是要验证,无论他们怎么调频率、试密钥,都只能拿到乱码。”

我方反截获验证的“核心目标”。验证任务明确三大目标:一是“加密成功率”,37组遥测参数在轨传输的解密成功率需≥97%(确保我方正常监控);二是“抗截获能力”,通过监听外国监测站通信与信号分析,确认其无法从加密信号中提取有效数据(仅获“杂音”);三是“技术优化”,若发现外国新的截获手段(如新型频率跟踪),需在72小时内调整加密策略(如扩大37赫兹微调范围)。陈恒在任务启动会上强调:“验证不是‘走过场’,是要真刀真枪测试,确保我们的加密在实战中管用。”

验证的“时间窗口”选择逻辑。5月是“东方红一号”在轨运行的稳定期(4月发射后,5月轨道参数已稳定,无大的姿态调整),且此时外国监测站的关注度最高(刚发射后1个月内,外国会集中监测),选择这一时期验证,能更真实模拟“实战截获压力”。同时,5月太阳活动平缓(黑子数≤19个/天),太空辐射干扰小,可排除环境因素对加密成功率的影响。老钟(频率基准专家)说:“太阳活动稳定,我们的基准时钟才能更准,加密参数才不会因辐射漂移,验证结果才可靠。”

团队的“分工协作”保障。验证团队分为三组:赵工带领5人负责“外国监测站监听”(24小时跟踪19个站的信号与通信);李敏带领7人负责“加密成功率统计”(实时解密37组参数,计算成功率);老钟带领4人负责“频率与密钥调整”(若外国调整频率,立即微调我方载波;若发现密钥试探,更新关联密钥)。这种分工既延续了发射前的协作模式,又新增“外国监听分析”专项,针对性应对外部威胁。

1970年5月1日,反截获验证正式启动。监听站的天线对准外国监测站方向,解密终端接入星地链路,1962年基准时钟频率锁定——一场围绕370公里外卫星信号的“攻防战”,在无声的电波中拉开序幕。

二、外国监测站的“杂音”:截获尝试与技术局限

1970年5月1日-19日,赵工团队通过24小时监听,记录下外国监测站(以澳大利亚武麦拉、日本鹿儿岛为代表)的19次主要截获尝试——这些尝试集中在“频率跟踪”“密钥试探”“信号结构分析”三个方向,但受限于我方加密技术(19层嵌套算法、37赫兹微调、参数关联密钥),外国监测站始终无法提取有效数据,仅能获得加密后的“杂音”(乱码),其技术局限与我方加密的有效性形成鲜明对比。

频率跟踪尝试:无法锁定动态载波。澳大利亚武麦拉站首先尝试“窄带频率跟踪”:5月1日8时,其接收机从107.赫兹开始,以0.01赫兹/步的精度扫描108兆赫±0.037赫兹范围,试图锁定我方载波频率。但我方加密模块的37赫兹微调系统(随轨道高度动态调整频率,近地点+18.5赫兹、远地点-18.5赫兹)让载波频率持续变化,武麦拉站的跟踪速度(0.19秒/赫兹)始终滞后,每次锁定时,我方频率已偏移0.07赫兹,最终仅能收到“频率跳变的杂音”。赵工监听记录显示:“他们的通信里提到‘信号像兔子一样跳,抓不住’,这是频率微调起作用了。”

密钥试探尝试:关联密钥难突破。日本鹿儿岛站尝试“暴力破解密钥”:5月7日15时,其设备以19种密钥组合/秒的速度,对截获的加密信号进行试解密,重点试探“固定密钥”(如常见的数字序列、单词)。但我方采用“参数关联密钥”(轨道参数+1962年基准时钟频率、设备温度+设备编号),密钥随37组参数实时变化(如近地点439公里时密钥为“439+5.000000000”,远地点2384公里时为“2384+5.000000000”),鹿儿岛站试了19小时,仅破解出“无意义的数字碎片”,监听中传来“密钥无规律,无法匹配”的抱怨。李敏分析:“他们习惯了固定密钥,没想到我们的密钥跟着参数变,19种/秒的速度,破解一组参数要37年,根本来不及。”

信号结构分析尝试:嵌套算法难解析。美国关岛站试图通过“信号结构分析”破解:5月12日9时,其监测设备记录下108兆赫信号的波形,试图识别加密算法的嵌套层级(如15层、17层)。但我方19层非线性嵌套算法(r=3.72)的波形周期(0.07秒)与15层、17层存在细微差异(15层0.05秒、17层0.06秒),且算法中加入“伪周期干扰”(每19个波峰插入1个虚假波峰),关岛站误判为“17层嵌套”,按此解析后仅得到“混乱的参数碎片”(如温度-27℃解析为-72℃)。赵工在波形对比图上标注:“他们的分析报告里画的是17层波形,跟我们的19层差了2层,自然解不出有效数据。”

多站协同尝试:仍难突破加密屏障。5月19日,澳大利亚、日本、美国3个监测站尝试“协同截获”:武麦拉站跟踪频率,鹿儿岛站试密钥,关岛站分析结构,试图形成“合力”。但我方通过监听提前察觉,临时将37赫兹微调范围扩大至47赫兹(±23.5赫兹),同时将加密嵌套层级从19层临时增至21层(r=3.73)。协同尝试持续19小时,外国监测站仍仅获“更混乱的杂音”,最终放弃。陈恒在总结时说:“他们的协同有漏洞,我们只要打乱一个环节(比如频率),整个截获链就断了,这跟‘67式’对抗多站干扰的思路一样。”

“杂音”的“技术本质”:加密后的乱码。外国监测站收到的“杂音”,并非信号质量差,而是我方加密算法将37组参数转化为“伪随机数字序列”——例如“轨道近地点439公里”加密后为“”,“设备温度-27℃”为“”,无密钥时这些数字毫无意义,仅当用我方算法与密钥解密时,才能还原为有效参数。赵工将外国收到的“杂音”与我方加密后的信号对比,发现完全一致:“他们收到的就是我们发的加密信号,但解不开,对他们来说就是杂音。”

5月19日,监听数据显示:19个外国监测站的19次截获尝试,全部以“仅获杂音”告终,无一次提取到有效遥测数据——这为我方加密成功率的验证,提供了最直接的“外部佐证”。

三、我方加密成功率:19天的实测验证与技术保障

1970年5月1日-19日,在外国监测站持续截获尝试的同时,李敏团队同步开展“我方加密成功率”验证——通过连续19天、每天24小时监测37组遥测参数的“加密-传输-解密”全流程,统计解密成功率、误差率、抗干扰能力,同时模拟外国可能的截获手段(如频率干扰、密钥试探),验证加密系统的稳定性与可靠性。最终结果显示:37组参数的加密成功率达100%,解密误差≤0.01%,完全满足航天保密与监控需求。

加密成功率的“全周期统计”。验证期间,“东方红一号”共传输37组参数1900次(每天100次),李敏团队实时解密并记录:1900次传输中,1900次成功解密,成功率100%;其中轨道参数(7组)解密误差≤0.2公里(≤10米级精度),设备状态参数(19组)误差≤0.01℃,电源参数(11组)误差≤0.01Ah。“之前在地面测试,成功率是97%,没想到在太空还能满成功。”李敏的解密日志里,每一组参数的解密结果都用蓝笔标注“正常”,偶尔出现的0.007℃误差,也通过算法补偿修正,未影响数据有效性。老钟则通过1962年基准时钟,确保加密频率稳定:“时钟每漂移1×10?1?/天,参数误差就增加0.001%,我们每19小时校准一次,确保误差不累积。”

模拟外国截获手段的“压力测试”。为更真实验证加密能力,团队主动模拟外国可能的截获手段,测试加密系统的抗干扰性:5月5日,模拟“频率干扰”(在108兆赫频段注入±0.37赫兹的干扰信号),加密模块通过37赫兹微调快速避开干扰,解密成功率仍100%;5月10日,模拟“密钥试探”(故意泄露1组失效密钥),加密系统自动切换至备用密钥(参数关联的新密钥),外国若用失效密钥尝试,仅获乱码;5月15日,模拟“信号衰减”(将信号强度从-117dB降至-127dB,接近外国监测站接收极限),解密误差仅增至0.015%(仍≤0.05%)。陈恒在压力测试报告里写:“就算外国使出浑身解数,我们的加密也能扛住,这才是真的可靠。”

太空环境对加密的“影响验证”。5月期间,“东方红一号”经历多次极端太空环境(-50℃阴影区、1×10?rad辐射),团队重点验证加密模块的环境适应性:-50℃低温下,模块加热片启动,加密运算周期从0.07秒仅延长至0.071秒,解密误差无变化;辐射环境下,铅箔屏蔽罩有效,电容漏电率从0.07%升至0.09%,未影响加密逻辑。张工(加密模块总设计)每天检查模块遥测数据:“37立方厘米的模块在太空很稳定,之前担心的温度漂移、辐射干扰,都被我们提前的防护措施挡住了,加密成功率自然有保障。”

参数传输的“连续性验证”。验证期间,37组参数需按不同周期连续传输(轨道参数19秒/次、设备参数37秒/次、电源参数67秒/次),团队需确保加密不影响传输连续性。统计显示:19天内,无一次因加密延迟导致参数丢失,加密耗时稳定在0.17秒(≤0.19秒上限),完全适配实时传输节奏。“‘67式’在地面连续传输会卡顿,卫星模块优化后,连续19天也没问题。”李敏对比地面与太空的加密耗时,发现太空环境下因无地面干扰,加密反而更稳定。

验证结果的“交叉确认”。为确保数据真实,团队采用“三重确认”:解密终端直接输出结果、与地面轨道计算模型比对(如解密的近地点439公里与模型计算的438.9公里一致)、与卫星预设状态比对(如设备温度-27℃与预设的-27℃一致)。5月19日验证结束时,三重确认的吻合率达100%,无一次数据矛盾。陈恒拿着汇总报告:“19天、1900次传输、100%成功率,这个结果能给航天保密交差了。”