电报的故事是什么?
在人们早期研制电报机的过程中,先后出现过三种电报:静电电报、电化学电报、电磁电报。实践证明,前两种电报因操作繁琐工作效率低而没有实用价值。电磁电报的发明人是俄国外交官希林。1822年,希林受当时种种电学发明发现的启发,提出一种假想:磁针有电源通过时会产生偏转,电流的强弱能决定磁针偏转角度的大小,磁针偏转角度的变化可以传达种种信息。接着,他全身心地投入了电磁电报机的研究。后来,他研制出了人类历史上的第一台电磁式单针电报机,还发明了一套电报电码。为了使电报机能投入实际使用,希林建议政府设立电报试验线路。1837年,沙皇指定一个专门的委员会,按照希林的意见,在圣彼得堡和皇宫之间设立电报线路,可惜希林此时已经不在人世了。使希林电报机投入使用的是英国人库克和惠斯登。1836年3月,从印度退役的青年军官库克把一部希林电报机带回家乡。一到英国,他就着手改进这台机器。在工作中,他遇到了许多电学方面的难题,只好去请教大名鼎鼎的物理学家惠斯登教授。两人一见如故,成为莫逆之交,在后来的几十年里一直并肩战斗。1837年6月,两人研制出了比希林电报机先进得多的电报机,并申请了第一个电报专利。同年7月,他们作了五针式电报示范表演,信号传输距离约一英里。1839年1月1日,一种更先进的电报机在英国铁路公司的铁路线上投入使用。1846年,库克和惠斯登成立了他们的电报公司,至此,电磁电报机已基本定型。
莫尔斯原来是一个画家。在从法国到纽约的旅途中,在邮船“萨丽”号上,他听了一位医生向旅伴们介绍奥斯特电流生磁和安培关于电报的设想的讲演,产生了很大兴趣,下决心研究电报。下船时,他对船长说:“先生,不久你就可以见到神奇的‘电报’啦,请记住,它是在您的‘萨丽’号上发明的!”
在现代战争中,截获敌方电报和组织专家破译,是电子战的一个重要方面。它往往会关系到一场重大战役的得失成败和士兵的生死存亡,所以各国对电报通信,都严加保密。
二次世界大战的前夕,日本海军于1937年便使用了一种为保护最高机密而研制出的“九七式”密码电报机。这种电报机发报时,是采用两本按字母顺序编写的45000组密码。日本军方认为,它保密性极强,其中密码,世人难以破译,有利于军事秘密通信。
但是强中更有强中手,上述日本的密码,还是被人破译了。是谁破译的呢?这人便是美国的密码奇才、破译高级专家——弗里德曼。
弗里德曼1912年毕业于美国康奈尔大学,毕业后就从事密码的研究工作。从1938年起,他全力以赴地做破译日本密码和仿制日本密码电报机的工作。经过两年多呕心沥血地钻研,终于在1940年9月,通过一架仿制的“九七式”密码电报机,初步破译了日本的密码。1941年1月20日,又正好有一艘日本商船“日新丸”号驶人美国旧金山,美国海军情报机关认为这是天赐良机,机不可失,便派出几名士兵,化装成海关人员抢走了“日新丸”商船上用的“电报密码本”。虽说这商船用的密码与日本海军用的密码不一样,但总有一定启发,这就给弗里德曼掌握日本密码规律和精确破译日本密码,提供了一个条件。
此后半年多时间,弗里德曼破译了日本外务省与日本驻美大使馆之间的电报达270多份。此外,还破译了90%的日本海军联合舰队发出的密码电报。由于弗里德曼建立了这样大的功绩,先后荣获美国颁发的“公民特别勋章”、“最高功勋章”、“保障国家安全勋章”,并奖给他10万美元巨款。
1942年5月20日,日本联合舰队总指挥官山本五十六海军大将,发给日本各舰的密码电报,又被弗里德曼破译,这就关系重大了。
因为,此时正是日美太平洋战争中一次大规模海战——“中途岛大海战”即将打响的前夕(日军6月4日凌晨发起攻击)。日本海军集中绝对优势兵力——航空母舰8艘(舰载飞机400多架)以及战列舰、巡洋舰、驱逐舰、潜艇等共120多艘,决心攻占中途岛,以达到消灭美国太平洋舰队的目的,迫使美军退守夏威夷和西海岸。
美国太平洋舰队司令尼米兹上将,从破译的密电码中得知日本海军的作战行动计划,喜出望外。但还有一事不明,就是日军这次军事行动要攻占的目标是哪里?密电码中只多次提到“AF”,这“AF”究竟是何地?这又难坏了尼米兹。尼米兹猜想是中途岛,于是从中途岛给美国国防部拍了一封电报,报文是“中途岛的蒸馏水厂遭到破坏,淡水供应十分困难。”有意让日军“窃收”。果然日本海军上当了:日军“窃收”到电文后,在发往日本东京的急电中说:“AF”淡水奇缺,必须在6月5日以前,把大量淡水运到“AF”。从日本海军这电文中使尼米兹证实了日军要攻占的目标“AF”就是中途岛,还进一步了解发起攻击日期可能是6月4日,因为日本海军自以为兵力强大,狂妄已极,想一天就拿下中途岛。全部歼灭美国太平洋舰队,像半年前(1941年12月7日)突袭美国珍珠港那样——炸沉、炸伤美国军舰40多艘、击毁美军飞机260架、炸死炸伤美军47575人,致使美国太平洋舰队丧失战斗力达半年之久。
但是历史的进程并不都是按日本侵略者的意愿前进的。美国尼米兹海军上将,从弗里德曼破译的日军密电中,对日本海军的一举一动,都了如指掌。于是便巧作如下部署。
由山本五十六指挥的日本联合舰队的第一机动部队4艘航空母舰,开进距中途岛西北240海里海域,派出第一批飞机180架扑向中途岛,企图歼灭美国太平洋舰队。此时,美国太平洋舰队的战斗群(也称航空母舰编队)已离开中途岛,开进日本第一机动部队4艘航空母舰附近,并派出了200多架飞机,前去轰炸日军的航空母舰。
当日军第一批飞机轰炸中途岛返回、正在航空母舰上降落,日军第二批100多架飞机又挂鱼雷准备起飞的忙乱时刻,美国的两批机群先后扑过来,对日本的4艘航空母舰狂轰滥炸。此时,日本只有寥寥数架飞机拼死迎战,但如飞蛾扑火,已无济于事了。结果,日本联合舰队的第一机动部队4艘航空母舰,都被美军炸沉。美国航空母舰战斗群乘胜追击日本的残兵败将,使山本五十六想一举攻下中途岛的美梦彻底粉碎了。
救救我们
如果你看过英国电影《尼罗河惨案》,一定会记得这样一个场面:制造惨案的凶手,为了隐蔽他们的阴谋,施展出“借蛇杀人”之计。比利时的侦探波洛,在房间里突然遇到了可怕眼镜蛇,在十分危险、又无法走脱的情况下,他机警地用手指敲了敲墙壁,隔壁的雷斯上校听到敲墙的声音,急忙拿着剑冲进波洛的房间,刺死了毒蛇,解救了波洛。雷斯上校来得如此之快,他是怎样知道波洛遇到危险了呢?原来,波洛在墙上敲的是“莫尔斯电码”——“SOS”的响声(嘀嘀嘀,啦啦啦,嘀嘀嘀),这是国际上通用的遇险求救的信号,因此雷斯上校听到后,便急忙来援救。波洛巧用“莫尔斯电码”的国际上通用的遇险求救信号,因此雷斯上校听到后,便急忙来援救。波洛巧用“莫尔斯电码“的国际遇险求救信号,便化险为夷了。
那么,这“SOS”的响声(嘀嘀嘀,哒哒哒,嘀嘀嘀)是什么意思呢?又是何时规定下来的呢?
原来,在电报发明以前,航海的人们是以火花、音响和旗帜作为遇险求救信号。有了电报以后,1908年国际上一致同意,船只遇险时都用“SOS”作为呼救信号。这“SOS”是几个英语字的缩写,意思是“救救我们”。最早使用这一遇险求救信号的是美国“阿拉普豪伊”号轮船,那是在1909年8月,这艘轮船航行到哈特拉斯角附近时,机器发生了故障,无法继续航行,船上人员十分焦急。此时轮船不得不发出“SOS”信号,希望得到邻近海岸的救援。
这莫尔斯电码“SOS”信号的意义十分重大,它挽救了许多人的生命。例如,1909年,白星轮船公司的“共和国”号船发生重大事故;1912年,“泰坦尼亚”号船的惨剧;1913年,“伏尔托诺”号船的火灾;1914年,“爱尔兰女皇”号船在圣劳伦斯河被撞沉……都是由于这些轮船及时发出“SOS”信号,得到援救,才大大减少了人员的伤亡。莫尔斯电码“SOS”信号,自1908年至今,究竟解救了多少人,这是难以统计的。但电报的作用是有目共睹的。
电报捉凶犯
用电报传送信息,至少有两大优点:一是快;二是准确无误,“报文”一般不会出现差错。
电报为什么快呢?快到什么程度呢?以无线电报来说它是以电波的形式传送的,电波在空间传播的速度和光的速度一样,每秒钟约30万千米。这种速度要比当今3倍音速的飞机(例如美国名叫“黑鸟”的高空侦察飞机)甚至比20倍音速的洲际导弹(洲际导弹落下时速度)都要快许多倍。所以用“电”传“报”,即使地球上两点最远的距离,只需1/15秒就可以传到了,这不能不令人惊异!
1945年1月,英国首都伦敦各家报纸都以大的标题登载了一条追捕逃犯的消息,人们看后都争相传告,说:“这电报可真快!”这里讲的“电报真快”与逃犯有什么关系呢?
原来,那年元旦凌晨,英国帕丁顿火车站的报务员收到一份从斯劳火车站发来的电报,说那里发生一起凶杀案,罪犯已登上7点42分开往帕丁顿的火车,座位是头等车厢第二节最后一排。报务员收到电报后,马上报告了保安部门。刑警队迅速在帕丁顿车站布下罗网,火车一到站,凶手就很快被捕获。
从以上事例可以看出,利用电报追捕逃犯真是快如闪电,逃犯即使乘上3倍音速的“黑鸟”飞机,想从英国伦敦飞到美国纽约,那也难逃法网。因为,“黑鸟”的飞行速度虽然是3倍音速,比步枪子弹刚出枪口的速度还快,但从伦敦飞到纽约也需1小时55分32秒,而电报只要一眨眼功夫,0.1秒钟就传到了。
此外,从以上事例还可以看出,电报是准确无误的。从斯劳火车站发来的“报文”说,罪犯已登上“7点42分”的火车,这“7点42分”不会误为“9点42分”,如果失误,那罪犯就难抓到了。电报为什么不会失误呢?
把电报同普通电话比较一下,就可以了解电报在这一方面的优点了。电报和电话在传输过程中,都不可避免地会受到各种干扰,如雷电、风沙以及各种电气设备所产生的电火花的干扰,有时还有敌特施放的电子干扰。普通电话传输的是连续的语言信号,对于上述各种杂音干扰是难以克服的,只好让这些干扰杂波和人说话的声波混在一起,送入接话人的耳中,所以有时听不清楚,要求对方再说一遍。而电报传送的是“滴滴啦”一个个离散的、不连续的“电码脉冲”(脉冲是指一个极短时间的电流,正像人的脉搏跳动一样。),虽然“电码脉冲也会受到干扰,但只要“电码脉冲”不被干扰杂波淹没,对方发来的“电文”内容就能反映出来。
特别是,在电报机的接收设备中,有一个“幅度鉴别器”,它能巧妙地对电报信号起到筛选作用。
人们事先确定好“鉴别电平”,当收到脉冲的幅度超过“鉴别电平”时,就输出“有电脉冲”。这就好比江河上有个拦水大坝,只有当水位超过大坝的高度时,才有水流过去。通常,“鉴别电平”是定在正常脉冲的一半以上。这样,只要干扰杂波不超过正常脉冲的一半,干扰杂波就被去掉了。有了“脉冲幅度鉴别器”,如同给电报戴上了一副“滤光眼镜”,大大增强了电报的“抗干扰能力”,从而提高了电报传送信息的准确性。当然,这是指正常情况下的收发电报。如果在非常情况下——喋血恶战之时,敌方施放强烈的电子干扰,或叫“电子轰炸”(即“电子战”),像海湾战争第一夜,美军几十架电子飞机施放电子干扰,就可能使电报通信失灵而中断。
此外,电报通信不容易出差错是因为有存文可查。电报通信能把对方发来的电文,自动记录下来,发电报的一方也能同时留下一份底文。这样可以及时发现差错和留案备查。这对传送上级命令,尤为必要。以上电报的优点,是普通电话不具备的。
现在的“快速电报”,还采用了一种对“错误码元”能作自我检查、自行纠正(简称“自检自纠”)的编码方式,传送100万个码元,差错不超过一个,这就使电报的准确性更高了。
有一种“快速电报机”,当在70个码元中,出现3个以下差错时,能自行纠正;出现4~6个差错,能全部检查出来;出现6个以上差错,能大部分检查出来。检查出来以后,便通知对方,叫他“重发”,直到收下的“报文”,完全无错为止。还有一种更高级的“快速电报机”,在发报端安装了一整套自动检错和纠错设备。发报时,一边把电报发出,一边又将它存进“存贮器”。收报端收到电报后,一边“落地”(凿成电报纸条或印成字符),一边又将信息送回发报端。发报端把收到的“返回信息”与“原发信息”进行比较,发现有差错,就主动重发,一直到对方收到的电报完全无错为止。这对于传送上级命令,是完全必要的,以免一字之差,造成大错。例如,“凌晨2点发起总攻”,如误为“3点”,那将影响战争全局的得失成败。
密码真的保密吗?
其实,电报不仅快而准。而且它还具有保密性好的优点。
这是因为电报传送的信息(即报文),是一组一组的电码,没有经过专门训练的人,是没法听懂的,不像打电话那样,谁都可以听明白。如果用电传机(由电报机发展而成)传送电报,由于采用均匀电码,每一个字符是由相等的电码脉冲组成,再加上传送速度很快,像打机关枪那样,那就更没法听清了。这就起到了一定的保密作用。
再就是,中文电报的每个汉字,都是由一组一组的数码组成。拍发中文电报时,先要将汉字译成数码,再把数码变成电码。具体来说,要拍发一份“见报速回”的电报,首先你要在电报纸上写好报文底稿,电报局的译电员就根据全国的统一的《标准电码本》,把报文中的一个个汉字,翻译成一组组由4个阿拉伯数字组成的电码(“见”是6015,“报”是1032,“速”是6643,“回”是0932),再加上报头,报务员就可拍发了。拍发电报过程见下图。
报务员用“印码电报机”(也叫莫尔斯电报机,它是电报家族的第一代,至今有的线路仍在使用)拍发电报时,根据电码组合按下和放开电键。按下电键时,电路就接通了。这时电流经过电报线路,传入对方电报机的电磁钱线圈,使电磁铁产生磁力,吸动衔铁,利用杠杆原理,把印码轮(平时浸在油墨缸中)抬起,使它正好贴在移动着的纸条上。于是,在纸条上便画出了一条黑线。当报务员放开电键时,电路中的电流被切断,电磁铁失去磁力,印码轮又落在油墨缸中。由于印码轮离开纸条,纸条上便出现了一段空白。发方报务员不断用手指按下和放开电键,电路时通时断,在纸条上便印出了“点”和“划”的符号。收方的报务员把这些“点”和“划”抄译成数字,再由译电员译成汉字,就成了一份电报了。
由以上可见,电报确实具有保密性,如果没有专业的译电员,发过来都是“点”和“划”,或是“6015,1032”等等数码,一般人怎能了解其含义呢?
但是,历史上的战争,特别是近代战争都告诉人们,在远离炮火纷飞的前线,还有一场隐形的激烈战斗在后方无时无刻都在进行着。那便是交战国双方彼此“窃收电报”的战斗以及“破译密码”的战斗,简称“密码战”。在现代京剧《红灯记》中,李玉和对日本鬼子鸠山的生死斗争,就在于不能交给日本鬼子鸠山的“密电码本”。所以在非常情况下,军事上拍发电报,为“反窃收”、“反破译”都需要另外“加密”。所加的密码是一组组人为制造的令人很难摸到规律的乱码,经过双方秘密约定,而且又随时变更,或双方各自用电子计算机按照预先编好的程序,进行及时转换密码。这样“加密”,只要加的密码不泄露,敌方即使“窃收”到了电报,但找不到解密的金钥匙——“密码本”,也是无法了解电报的内容。密码电报的“密”,就在于此。
此外,还有一种密码是“约定语式密码”,是事先与对方约定,把文中的词语用与原意毫不相干的内容替换。收到电报的人一看便知,别人却莫名其妙。1984年11月6日,日本《每日新闻》登出一个寻人广告。广告的文字是:“二郎,恶友已离去,请速归家,有热茶饭相待。母亲千代子启。”在一般人看来,这仅是一个很普通的广告,哪知是涉及到一桩诈骗案的“暗语”。上述广告文字,真正的意思就是:“鹫,警察不在了,速来联系,同意付款,森永公司。”像这样“暗语”式的密码电报,倒像是敌特相互联系时的“黑话”。要破译它,就太难了。
以上仅是密码电报的几个简例,随着当今高新技术的发展,密码电报更加复杂难破译了。例如,把要传送的文字,逐个用数字加以置换,并及时加上只有己方才明白的数码。对这种密码,除非搞到对方的“换字对照表”,否则破译是十分困难的。据报刊报道说,早在1963年,美国的白宫和前苏联的克里姆林宫就建立了一条“直接电报通信线路”,这条线路从莫斯科经过英国伦敦,然后通过横贯大西洋的海底电缆到达美国首都华盛顿。对这条线路,人们叫它“热线”。两国政府之间发出的所有电报,在发出时都是自动译成密码,接收时自动译成文字。可想而知,密码在此过程中起着十分重要的作用。
想确实报纸,因为在训练疏忽了,没做防雷措施,所以出了事故。
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