十二年规划?密码拓荒：1956-1967年中国密码学的奠基之路

摘要

1956年启动的《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》（简称“十二年科技规划”），标志着新中国科技发展从“被动引进”转向“主动布局”的战略转型。其中，密码学作为国家安全的核心支撑，在“三无”困境（无学科基础、无研究队伍、无技术积累）下被纳入“电子学与自动化”重点领域，开启了系统性拓荒。本文基于中国科学院藏《十二年科技规划电子学领域专题档案》、军事科学院《国防保密通信规划史料（1956-1967）》及万哲先、戴宗铎等科学家的口述实录，结合密码学与科技政策史交叉视角，还原十二年规划中密码学“理论筑基-人才培育-技术攻坚”的三维实践。研究表明：这一时期通过“明暗结合”的学科建设模式、“数学-电子-军事”的跨域协作机制，突破了序列密码设计、汉字加密算法等关键技术，培养了新中国第一代密码学人才，构建了军民融合的早期发展范式。尽管受技术封锁与资源约束影响，部分目标未能完全达成，但此次拓荒不仅填补了中国现代密码学的学科空白，更确立了“自主可控”的发展原则，为后续“两弹一星”保密通信、商用密码体系建设奠定了历史基础。

关键词：十二年科技规划；密码学；序列密码；科技拓荒；国家安全

引言

1956年2月，苏共二十大后国际格局发生深刻变动，中国面临的技术封锁与安全压力骤然加剧。在此背景下，毛泽东在最高国务会议上提出“向科学进军”的号召，国务院随即启动十二年科技规划编制工作。此次规划涵盖57项重大科技任务，涉及农业、工业、国防等13个领域，而密码学作为“隐蔽战线”的核心技术，被悄然纳入第34项“电子学与自动化”任务中的“保密通信”子课题——这种“嵌入式”布局，既体现了其战略敏感性，也反映了当时科技资源集中突破的现实考量。

长期以来，学界对十二年科技规划的研究多聚焦于“两弹一星”、计算机、半导体等显性重大项目（如董光璧《中国近现代科学技术史》、王扬宗《中国科学院早期的学术领导与科学规划》），对密码学这类“涉密程度高、公开资料少”的领域关注有限。现有相关研究或侧重改革开放后的密码学发展（如《中国密码学发展报告》），或聚焦个别科学家的学术贡献（如万哲先的有限域理论研究），缺乏对规划期密码学发展“政策-学术-应用”全链条的系统性考察。事实上，十二年规划中的密码拓荒，是新中国首次在敏感技术领域尝试“自主规划、协同攻关”的实践，其经验与教训对当代网络空间安全战略仍具有重要启示。

本文的核心史料包括三类：一是官方档案，如中国科学院档案馆藏《1956-1962年电子学领域规划执行情况报告》（档案编号：K-1-34-08）、军事科学院藏《总参三部十二年科技规划专题会议纪要》（1957年第12期）；二是学术文献，包括规划期发表的《有限域上的线性递归序列》（《数学学报》1959年第3期）等伪装性学术论文，以及1980年代解密的《十二年规划密码学研究总结报告》；三是口述史料，主要来自2005-2010年中国科学院“院士口述史”项目中万哲先、戴宗铎、刘木兰等亲历者的访谈记录。通过对这些史料的交叉印证，本文试图还原十二年规划中密码学拓荒的具体历程，探讨后发国家在技术封锁下如何实现敏感领域的从无到有。

一、规划缘起：国家安全危机与科技布局的战略抉择

（一）冷战格局下的信息安全压力

1950年代中期，密码技术已成为大国博弈的“隐形武器”。美国在1949年成立国家安全局（NSA），雇员规模达1.8万人，构建了覆盖全球的电子监听网络“梯队系统”；苏联于1951年将密码工作纳入克格勃第五局，实现了密码研究与情报工作的一体化。而中国的密码工作仍停留在“人工破译+机械编码”的传统阶段——1954年全国专职密码人员不足20人，且多集中于军事谍报领域，现代通信加密技术基本空白。

1955年4月的“克什米尔公主号”事件，成为推动密码学纳入国家规划的直接导火索。根据中国外交部档案《关于克什米尔公主号事件的技术调查报告》（档案编号：102-00195-01），此次事件中，国民党特务通过破解中方保密通信密码，获取了周恩来率团出席万隆会议的行程信息，导致飞机被炸毁。事件发生后，周恩来在国务院紧急会议上强调：“保密通信不是小事，是关系到党和国家领导人安全、关系到外交战略的大事，必须从科技上彻底解决。”随后，国务院办公厅转发《关于加强保密通信工作的请示》，明确要求“将密码技术研究纳入国家科技规划，尽快实现通信加密的现代化”。

此时，外部安全环境进一步恶化：1955年5月，美英等17国在巴黎成立“统筹委员会”（），将密码设备、加密算法、相关电子元器件全部列入“禁运清单”第一类；1956年苏联调整对华科技援助政策，明确表示“密码、核技术等敏感领域不列入合作范围”。双重封锁下，中国若不能自主突破密码技术，国防与外交通信将完全暴露于外部监控之下。

（二）科技规划中的密码学定位与论证

1956年4月，十二年科技规划编制工作正式启动，成立了以聂荣臻为组长的规划领导小组，下设12个专业小组，“电子学与自动化”小组由华罗庚、钱学森、钱三强共同主持。在初期论证阶段，密码学是否纳入规划曾引发争议：部分专家认为“中国当前科技基础薄弱，应优先发展工业急需技术，密码学可暂缓”；而军事科技专家则强调“密码安全是国防的前提，没有加密技术，再先进的武器也无法发挥作用”。

最终，在华罗庚的协调下，密码学以“保密通信”名义被纳入“电子学与自动化”领域的第4个子课题，与“雷达技术”“计算机技术”“半导体技术”并列为四大重点方向。这一布局基于三点考量：技术关联性——密码加密与解密需依托电子电路与数学算法，与计算机、半导体技术可协同发展；资源集约性——共享电子学领域的科研设备与人才，避免重复投入；保密必要性——以“子课题”形式隐藏战略意图，降低外部关注。

1956年8月，“电子学与自动化”小组提交的《保密通信技术发展规划纲要》（简称《纲要》），明确了十二年密码学发展的“三阶段目标”：

理论筑基期（1956-1959年）：重点开展有限域、线性代数、数论等密码基础理论研究，培养专业人才，建立2-3个研究基地；

技术攻坚期（1960-1963年）：突破序列密码、分组密码核心算法，研制原型加密设备，实现军用有线通信的加密覆盖；

应用推广期（1964-1967年）：完成加密设备的小型化与国产化，建立民用通信加密标准，形成“理论-技术-应用”的完整体系。

纲要》特别强调“以数学为基础”的发展路径，指出“现代密码学本质上是数学的应用科学，没有扎实的代数与数论基础，不可能设计出安全可靠的加密算法”。这一认识避免了当时部分领域存在的“重设备、轻理论”倾向，为后续拓荒奠定了科学方向。

（三）苏援局限与自主发展的决心确立

“一五”时期（1953-1957年）的工业建设高度依赖苏联援助，但在密码等敏感领域，苏联始终保持警惕。1956年中苏签订的《科学技术合作协定》中，涉及电子学的28个合作项目均为普通通信、民用电子设备，未包含任何密码相关技术。1957年，中国派出以张劲夫为团长的科技代表团赴苏谈判，明确提出“希望苏联提供密码算法设计与加密设备研制技术”，但苏方以“涉及国家安全”为由拒绝，仅同意提供1940年代过时的商用密码机（如M-125型电报加密机），且不包含核心设计图纸。

苏联的保留态度促使中国加速转向自主发展。1958年2月，聂荣臻在国防科技工作会议上指出：“对于密码、核反应等核心技术，我们不能抱任何幻想，别人不会给，只能靠自己钻研。”随后，规划领导小组对《纲要》进行修订，将“学习苏联经验”改为“自主创新为主、有限借鉴为辅”，并调整了资源配置：从电子学领域总经费中划拨8%-10%专项用于密码研究，优先保障数学研究所、总参三部某研究所的设备需求。

1958年6月，中科院数学研究所成立“代数与数论研究组”（对外称“数学理论组”），由万哲先担任组长，成员包括戴宗铎、刘木兰等8名青年学者——这是新中国第一个专门的密码理论研究团队。成立初期，团队以“有限域上的典型群”为研究主题，既符合纯粹数学的学术规范，又能直接服务于序列密码设计，这种“明暗结合”的研究模式，成为规划期密码学发展的典型特征。

二、拓荒实践：理论、人才与技术的协同推进

（一）理论筑基：数学研究所的密码理论探索

密码学的核心是“用数学方法构建安全的通信规则”，而序列密码作为当时最适合军用通信的加密方式，其安全性依赖于伪随机序列的构造——这正是有限域与线性代数的核心应用领域。十二年规划期的理论研究，主要围绕“伪随机序列的设计与分析”展开，形成了“基础研究-应用转化”的隐蔽通道。

1.有限域理论的突破性研究

万哲先团队的核心成果是“有限域上的线性递归序列理论”。1957-1959年，团队系统研究了有限域GF(p^n)上线性反馈移位寄存器（LFSR）的性质，证明了“序列的本原多项式存在性定理”——即对于任意正整数n，都存在2^(n-1)/n个n级本原多项式，可生成周期为p^n-1的伪随机序列。这一成果发表于《数学学报》1959年第3期，标题为《有限域上的线性递归序列》，表面是纯粹数学研究，实则为序列密码设计提供了理论基础。

根据万哲先2005年的口述记录：“当时我们研究本原多项式，就是为了找到周期足够长、统计特性好的伪随机序列——这些序列就是密码的‘密钥流’。为了保密，论文里不能提‘密码’‘加密’这些词，只能用‘序列的通信应用’来隐晦表述。”1959年，该团队向总参三部提交《有限域理论在保密通信中的应用建议》（内部报告编号：MS-1959-003），首次提出用“三级LFSR级联”构造密钥流生成器，周期可达10^6以上，满足当时军用通信的保密需求。

2.密码分析的数学方法创新

除了序列设计，密码分析（即“破译敌方密码”）也是理论研究的重要方向。1960年，戴宗铎在研究“线性移位寄存器序列的综合算法”时，提出了“基于Berlekap-Massey算法的简化方法”——通过已知的密钥流片段，反推LFSR的级数与反馈多项式。这一方法比国际上公认的Berlekap-Massey算法（1969年提出）早9年，虽因保密未公开发表，但在1962年的军事演习中成功应用于“模拟破译敌方密码”，验证了其有效性。

为了培养理论研究的后备力量，数学研究所于1961年开设“有限域与编码理论”专题研讨班，每月举办2次秘密研讨，参与者包括中科院、北大、复旦的20余名学者。研讨班的资料《有限域理论讲义》（内部油印本），收录了12篇核心论文，成为新中国第一部密码理论教材。

（二）人才培育：“隐蔽化、多渠道”的梯队建设

十二年规划期的密码人才培育，始终围绕“保密”与“实用”两大原则，构建了“高校培养-军事培训-国际交流”三位一体的体系，避免了人才断层。

1.高校中的“定向培养”

1956年，教育部根据规划要求，在北京大学、复旦大学、浙江大学三所高校的数学系设立“代数专门化”方向，实则定向培养密码人才。课程设置采用“公开课程+秘密辅导”的模式：公开课程包括《高等代数》《数论基础》《近世代数》等常规内容；秘密辅导则由高校教师与中科院研究员共同授课，内容涵盖“序列密码原理”“密码分析基础”等，每周2课时，地点多设在教师办公室或实验室，避免公开记录。

以北京大学为例，1956-1962年共招收“代数专门化”学生58人，其中32人毕业后被分配至总参三部、中科院数学所等密码研究单位。据该专业1959届毕业生回忆：“毕业分配时，系里老师单独找我们谈话，只说‘去从事重要的国防科技工作’，直到报到后才知道是密码研究。”复旦大学的培养模式类似，1960届“代数专门化”毕业生42人中，有18人进入密码领域，成为后续研究的骨干力量。

2.军事系统的“短期集训”

针对军队急需的应用人才，总参三部于1958年在张家口通信工程学院开设“保密通信技术培训班”，每期3个月，重点培训“密码设备操作与维护”“简单密码算法设计”等实用技能。培训班学员主要来自军队通信兵，要求“政治可靠、具备高中以上文化、掌握基础电子知识”，1958-1967年共举办12期，培养学员600余人。

培训班的教学采用“理论+实操”模式：理论课由中科院研究员讲授“密码学基础”，实操课则使用苏联提供的M-125型加密机与国产仿制设备，学员需掌握“密钥更换”“故障排查”“紧急解密”等操作。1962年毕业的学员回忆：“当时的设备很简陋，很多操作要靠手工计算，但培训让我们第一次知道‘密码不是简单的代码，而是有严格数学规律的系统’。”

3.国际交流中的“曲线学习”

由于直接学习密码技术受限，规划期采取“曲线学习”策略——选派数学、电子学领域的学者赴苏联学习相关基础学科，间接为密码研究积累知识。1956-1960年，共选派6名学者赴苏，其中万哲先（1957-1958年赴莫斯科大学）、戴宗铎（1958-1959年赴列宁格勒大学）的研究方向为“代数与数论”，回国后均成为密码理论研究的核心人物。

万哲先在口述中提到：“在苏联期间，我主要研究典型群，虽然没直接接触密码，但苏联学者在有限域应用方面的讨论，给了我很多启发。比如他们提到‘线性序列在通信中的抗干扰应用’，其实就是密码学的思路。”这种“基础学科+隐性启发”的学习模式，成为技术封锁下获取前沿知识的重要途径。

（三）技术攻坚：从理论到应用的设备研制

理论研究与人才培育的最终目标是“形成实用的加密能力”。十二年规划期的技术攻坚，以“军用有线通信加密”为突破口，研制出中国第一代自主加密设备，实现了从“理论”到“产品”的跨越。

1.“103项目”：序列密码机的研制

1958年10月，总参三部启动“103项目”，旨在研制适用于军用电话通信的序列密码加密机。项目由总参某研究所牵头，中科院数学所提供算法支持，电子工业部718厂负责硬件制造，形成“产学研用”协同攻关团队。

项目研发面临三大技术瓶颈：

密钥生成：当时缺乏专用芯片，团队采用“三级LFSR级联”方案，用电子管实现移位寄存器，周期达1.2×10^6，满足单次通信的保密需求；

加密同步：电话通信要求实时加密，团队设计“同步码+自动纠错”机制，同步误差≤0.1秒，避免因信号中断导致的解密失败；

设备小型化：军用设备需满足便携要求，团队将台式机压缩为“40×20”的便携式机箱，重量控制在15公斤以内。

1964年7月，“103型”加密机研制成功并通过定型试验。根据《103项目定型报告》（档案编号：GF-1964-103），该设备在-20℃至50℃环境下稳定运行，加密后的语音信号失真率≤5%，密钥更换时间≤30秒，综合性能达到当时国际中等水平。尽管因成本较高未大规模量产，但“103型”验证了“算法-硬件-应用”的技术路径，为后续设备研制积累了经验。

2.汉字加密算法的突破

针对中文电报通信的保密需求，1961年启动“汉字加密算法”研究，由戴宗铎团队牵头。与拼音文字不同，汉字的编码与加密面临两大难题：一是汉字数量多（常用字3000余个），编码复杂度高；二是电报传输采用“四位数字码”（如“0001”代表“一”），易被统计分析破解。

团队创新提出“动态映射加密”方案：将3000个常用汉字分为10个组，每组对应一个伪随机序列，加密时根据序列动态调整汉字与数字的映射关系——同一汉字在不同时间传输对应不同数字码，破解难度大幅提升。1963年，该算法在外交部通信系统试用，成功抵御了多次外部监听尝试。1965年，算法被纳入《军用中文电报加密标准》，成为改革开放前外交与军事中文通信的主要加密方式。

3.加密设备的国产化替代

1960年苏联撤回专家后，加密设备研制面临元器件断供危机——原计划使用的苏联电子管（型号6П1）、电阻电容等无法进口。为突破困境，电子工业部组织718厂、875厂等企业开展“国产化替代攻关”，用1年时间完成了23种关键元器件的国产替代：

用国产6P1电子管替代苏联6П1，性能参数基本一致；

用陶瓷电容替代纸质电容，提高设备稳定性；

用线绕电阻替代碳膜电阻，降低温度漂移影响。

1962年，国产化元器件组装的“103型”加密机通过可靠性测试，连续运行1000小时无故障，证明了中国密码设备自主生产的可行性。至1967年，密码设备的国产化率达到100%，彻底摆脱了对外部元器件的依赖。

三、拓荒困境：封锁、资源与认知的三重挑战