卷首语
【画面:1973年密码实验室(16胶片质感),木桌上铺着“明码频率表”(油印版),技术员用放大镜观察密文手稿,旁边放着机械秒表和“密钥组合记录本”;电子密码机的6个旋钮被红笔标注着“攻击重点”,示波器屏幕上显示着加密逻辑的脉冲波形。字幕:“1973年的密码破解没有计算机辅助,靠的是对字符频率的推算、对密钥规律的猜测、对机械结构的试探——19种攻击算法,就是19种‘破译密码的武器’,而这台密码机必须一一抵御。”】
一、测试准备:攻击算法设计与测试环境搭建(1973.06.10-06.12)
【历史影像:测试方案研讨会照片,5名身着中山装的密码专家围坐,黑板上用粉笔写满19种攻击算法名称,如“顺序暴力尝试”“频率分析攻击”“错误密钥诱导”等;实验室角落,技术员用硬纸板制作“密钥组合矩阵”(10行10列,对应6位旋钮的100万种组合)。画外音:“1973年《密码机防破解测试规程》规定:民用密码机需抵御12种基础攻击,军用设备需覆盖18种以上,本测试新增‘物理干扰诱导’算法,共19种,全面模拟敌方破解手段。”】
1.19种攻击算法分类设计
暴力尝试类(5种):顺序暴力尝试(从200了,还没对——这防暴力电路真管用,速度越来越慢了!”】
1.暴力尝试类算法测试(6.13-6.15,3天)
顺序暴力尝试:2名技术员轮班,每小时尝试300组密钥,触发密码机“防暴力保护”(连续50组错误后加密速度从5字符\/秒降至1字符\/秒),测试72小时仅尝试
组(占总组合的6.48%),未破解成功,估算完整破解需111小时,远超实战中“24小时内必须破解”的时限;
常用密钥尝试:收集部队历史常用密钥1000组,逐一尝试,均失败——密码机预设“禁用常用密钥”功能,输入“”等会触发“无效密钥”指示灯;
分段暴力尝试:固定前3位为“123”,尝试后3位000-999,2小时内完成1000组尝试,失败;更换前3位为“456”,再次尝试仍失败,证明密钥无明显分段规律。
暴力类测试结果:5种算法均未破解成功,平均尝试时长18小时\/种,最长为顺序暴力尝试72小时,最短为常用密钥尝试2小时,防暴力成功率100%。
2.逻辑分析类算法测试(6.16-6.21,6天)
单字符频率分析:输入1000字符明码(含“的”“是”“在”等高频字),获取密文后手工统计频率,推测“△”对应“的”、“□”对应“是”,构建初步映射表;用该表解密新密文,正确率仅35%——因密码机采用“多表替换加密”,单个字符对应多个密文符号,频率分析失效;
明密文对照分析:已知10组明密文对(每组20字符),尝试推导加密逻辑,发现每组的字符映射关系均不同,推测采用“动态密钥”(每加密1组更新一次密钥),无法建立固定映射;
逻辑电路推测:用示波器观察加密时的脉冲波形,发现时钟脉冲频率随密钥变化而波动,无法通过波形反推逻辑——因电路采用“晶体管随机扰动”设计,增加逻辑复杂度。
逻辑类测试结果:8种算法中,仅“错误密文回溯”算法在第3次尝试时成功解密1组短密文(5字符),但解密10字符密文时失败,整体成功率12.5%;其余7种均失败,平均耗时12小时\/种。
3.物理诱导类算法测试(6.22-6.25,4天)
电压波动诱导:将供电电压从12V降至10V,密码机自动切换至“稳压模式”(内置稳压电路),加密逻辑无错误,输出密文正常;降至9V时设备自动关机,重启后密钥重置,无法获取有效信息;
机械振动干扰:用橡皮锤轻敲设备10次(力度5N),旋钮出现短暂接触不良,输出乱码,但重新输入后恢复正常,未泄露加密逻辑;
高温诱导:用台灯照射设备至50c,晶体管β值下降15%,但加密错误率仅增至2%,未出现逻辑崩溃,无法通过错误密文推导规律。
物理类测试结果:6种算法均未破解成功,部分算法导致设备临时故障,但重启后恢复且无信息泄露,防物理攻击成功率100%。
【测试细节:每种算法测试前均重置密码机密钥(随机生成6位数字),确保测试独立性;测试中若出现设备故障,立即停机检修,记录故障状态后重新开始,共出现2次因高温导致的短暂死机,均未影响防破解效果。】
三、数据统计与防破解能力评估(1973.06.26)
【历史实物:19本攻击算法测试台账原件——每本最后一页都有“测试结论”:“未破解成功,防破解有效”(除逻辑类的“错误密文回溯”标注“部分成功”);手绘的“破解成功率柱状图”显示:暴力类0%、逻辑类12.5%、物理类0%,整体成功率6.58%。画面特写:“平均破解时长14.2小时,最长72小时,最短2小时”的统计数据旁画着红色对勾。】
1.核心测试数据统计