秘密机构美国国家安全局揭秘-第54部分

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“埃尼克”计算机的研制引发了一系列有关计算机理论的讲座。这些讲座在穆尔学院进行，由海军研究局和陆军军械部共同主办。海军少校吉姆斯。彭德格拉斯参加了1946年7　月8　日至8　月31日的讲座，他是托德拉在海军安全局的同事，其任务就是评估计算机能否应用于密码破译和信号情报。
彭德格拉斯听完讲座后异常兴奋。计算机看起来能弥补快速分析机所缺乏的灵活性问题，许多快速分析机设计时只用来解决某一特殊问题，比如破译一种外国密码系统，而计算机可以处理这一领域的所有问题。“笔者认为，现在还处在设计阶段的多功能数学计算机就是‘多功能密码机’，”彭德格拉斯写道，“计算机可以做4　号大楼中任何一台分析机所做的事情，而且处理速度要快得多。”
不久，彭德格拉斯提交了报告，报告受到赞许。海军安全局和工程研究协会开始协商，由协会负责设计制造信号情报界的第一台计算机。但给这台计算机起个什么名字呢？一名文书军士偶尔听到托德拉和其同事讨论这个问题，并建议用“阿特拉斯”这个名字，它取自连环画《巴纳比》中精神巨人的名字。“阿特拉斯”计算机确实机如其名。1950年12月它被送到海军安全局时，其容量为16384　个单词，这是美国第一台装有磁鼓储存器的并行电子计算机。第M　台一模一样的计算机1953年3　月送到了国家安全局。
这种机器的主要组成部分是电子管。前国家安全局研究室主任奥瓦尔。坎佩恩说：“我们拥有当时世界上最大的电子管电路系统，我们比任何人都了解电子管的寿命，了解用过的各种各样电子管的性能，也比任何人都知道如何保养它们。”他形容电子管就像电灯泡那么大，“然而你要是把许许多多像电灯泡一样的电子管放在一起，你就必须用空调设备来冷却它们，所以每台机器还要配备15吨重的空调设备。”
彭德格拉斯的报告不仅仅给托德拉留下了深刻印象，在他收到报告的同时，在阿灵顿办公楼的陆军安全局总部，斯奈德也收到了这份报告。斯奈德后来回忆说：“1946年11月我在桌上看到这份报告时表现得相当冲动。我立刻跑到上司所罗门。
库尔内克的办公室说：“我们必须有一台这样的机器，想想它能为我们所做的一切吧！”‘于是库尔内克就派斯奈德去调查此事的可行性。斯奈德转年和一些专家进行了会谈，还参观了一些有关计算机研究的机构和私人公司。斯奈德说：“当时在安全局，钱不成问题，我们想要多少就能有多少。”最终，陆军安全局制造出了自己的密码破译计算机，名为“阿布纳”。国家安全局的计算机资深专家斯奈德说：“我们是根据连环画人物李。阿布纳。尤克姆选的名字，这是一个高大冷酷但不聪明的人物。因为我们认为计算机体积大，要用很大动力来驱动，但并非绝顶聪明；它们只能按照简单的指令行事而不能独立思考。”
最初只给“阿布纳”计算机设计了15个简单程序或“指令”（后来翻了一番增加到30个）。尽管如此，1952年4　月该机秘密制成时，它仍是当时最先进的计算机。输人或提取信息时不仅要用标准键盘穿孔卡，还要用穿孔带、磁带、平行打印机、打字机和操纵平台。
托德拉担任国家安全局70所的主管，该所负责研究高水平的密码分析技术。他和一些迫切希望提高计算机水平的人一起在1954年使计算机又上了一个新台阶。吉姆斯。基利安是哈佛的教授，他研究美国容易遭到突然袭击的问题。他得出结论，90％的战争警告通常来自信号情报。但是他指出，由于核武器袭击会在几分钟之内发生，因此，必须提高窃听和密码破译的速度。“从那时起，”一位前国家安全局人员说，“信号情报行动的焦点就是提高速度。”
几年后，也就是1956年7　月，国家安全局一项投资浩大，具有深远意义的研究计划产生了。然而这个计划的产生不是在研究所和工程实验室写满粉笔字的黑板上，而是在一次鸡尾酒会上。就筹交错间，几位国家安全局高级设备设计人员开始和卡奈因局长讨论局里的一些老问题。其中列在首位的问题要算密码破译人员之间的竞争，因为数据越来越多，工程师们就要不断设计和制造出更大更快的计算机来满足这种要求，不管新的设备功率有多大，工程师们似乎总也赶不上需要。这样，托德拉开始推动第二代计算机技术的研究。
当时，国家安全局正在使用的是PACE　10　计算机，这是局里首次使用台式模拟计算机，在一定程度上这台整装机是在内部进行逻辑操作。它的输出设备是一台打印机。由一条电线与插入所有式装置相连，每个控制板都有不同的数学功能。要解答一个相对复杂的数学题，可以先插入适当的控制板，然后用电线把控制板连结起来。计算机的操作手册上说，一旦设立好控制板，就能在15秒到60秒之间把问题解答出来。
尚在研制中的第二代计算机被命名为“收获”，估计它要比当时最好的计算机运行速度还要快百倍以上。但这种计算机的完成还要等到几年以后。卡奈因对这种情形非常恼火，他怒气冲冲地说：“糟透了，小伙子们，你们一定要胜过那帮家伙（计算机公司）！给我造出一台兆周的机器！我去弄钱广当时国家安全局研究、工程、数字和物理部的头儿是霍华德。坎佩恩，作为目标情报委员会的成员，他曾帮助破译俄国高水平的代号为”鱼“的密码系统。”在有了制造‘收获’计算机的想法后，“他说，”我们在研究中还要考虑一些其他事情；其中的一个建议就是我们应该有一个大的计划。我们应按‘曼哈顿计划’那样去做。我们确实应该效仿它。
所以我们将这项计划叫做‘闪电计划。“’坎佩恩认为，这是一个任何事情都可能发生的时代。”我们总是感到很惊奇，一旦有了一个想法，起初觉得它耗资巨大，但只要我们一往无前地去做，上面总是鼓舞我们——‘干起来，“’他说，”在我工作的大部分时间，做事情时，我们总能获得来自上面的鼓励。如果你认定某件事，你就应做起来。我们会出一些错，但总的来说，我们所做的大多数事情至少都取得了一定成功。“这些成功里就有开发研制的第一台由晶体管取代电子管的固态计算机。接着，在取名为”博加特“的计算机中，晶体管又被碰芯所取代。
但是，据坎佩恩说，到了20世纪60年代末，情况开始发生变化，“60年代末，我们再也得不到鼓励，而是被告知必须削减预算。我们必须做却没有……我过去认为它（研究与开发在整个国家安全局预算所占百分比）应超过5　％，甚至到7　％和8　％（的范围）……在实施‘闪电计划’时，给我的预算一年高达900　万美元，到1969年（这是我最后经历的一个整财政年度）我离开时，财政预算仅为300　万美元，已被削减到原来的18……订立的合同费也大幅削减。所有的合约都比原来的小。所以当我符合退休条件时，我想，哎，好吧，别再待在这儿削减预算了。所以我就离开了。”到20世纪90年代末，研究与开发的经费占国家安全局总预算的比例比坎佩恩那时又进一步降低，降到了不足4　％。
坎佩恩认为，国家安全局早先取得的一些成就应归功于那种甘愿冒险的精神。
“搞研究与开发的人所要做的就是不断进行尝试，”他说，“他们是在做试验，成功少失败多是预料之中的事。事实上，历史地看，过去他们取得的成就比他们该做到的要大得多。”后来，随着国家安全局的发展，试验变得不再像以前那么大胆。
坎佩恩说：“他们小心得要命，比我们那时小心多了。我想，这是因为研究人员想显得出色些。他们不想失败，即使他们在那儿仅是为了做试验。他们只想成功。但是实际上，负责一项研究与开发项目的人应该说：”哎，你们这些家伙太小心了。
别管它，只管做你们的实验。“‘坎佩恩具有不惜任何代价乐观向上、勇往直前的人生观。因为他相信，不管多难破译的密码，最终也能破译。”没有什么破不了的密码，“他说，”当人们说有破不了的密码而意识不到这纯属废话时，我就非常生气……但人们一直在想，也许存在某种类似不可破译的密码。“向国会要钱时，国家安全局总是拿秘密做借口。”那时所有委员会的主席都非常友好，显然秘密打动了他们。“亚瑟。利文森说。他在国家安全局负责破译俄国密码，同时，他也是目标情报委员会的一个老手，”我们得到了大多数我们想要的东酉，并且可以自由支配这些钱。“另一位前官员说到国会监督时说：”在那些日子，根本没有什么国会监督。“在一次不公开的预算拨款委员会的听证会上，有人问了卡奈因将军一个问题，他回答说：”议员先生，你们并不是真的想知道问题的答案。要不晚上你们就睡不着觉了。“一位前官员说：”听了他的回答，议员们相互看了看，也就不再问了。“
在国会拨款2500万美元，并得到艾森豪威尔的首肯后，国家安全局历时5　年开发千兆周电子设备的历程开始了。
“闪电计划”的研究始于1957年6　月，这是有史以来由政府支持的最大的计算机研究项目，这个项目的承包人有斯佩里。兰德公司、美国无线电公司、国际商用机器公司、菲尔科公司、通用电器公司、麻省理工学院和堪萨斯大学。这个项目的原定目标是把线路容量提高1000％，最后的结果更向前推进了一步，使计算机科学的发展水平远远超出预期目标。研究主要涉及低温元件、元件的超小型化、以及被称做隧道二极管的超快运转交换装置等。
“闪电计划”所带来的另一个积极影响是，它对国家安全局巨大的“收获”计算机的开发起了推动作用，该计算机曾被设计为国家安全局最大的通用计算机。多年来，计算机设计出来就是用来对付一些专门的密译机。像瑞士生产的“哈格林”，这种机器在世界上许多国家广泛应用。“过去，我们为解决每一种问题制造一种特殊装置，”霍华德。坎佩恩说，“我们已有一些效率很高的机器，但这些机器总是要花很长时间去制造。我们必须先找准问题，设计设备，把它制造出来再进行调试，当我们需要进行运算时，必须先做到这一步。”
像“收获”这样功率超强的计算机，本来希望它不仅能对付“哈格林”机，也能对付许多国家各种各样的密码机和密码系统。威廉。弗里德曼最早助手之一所罗门。库尔内克说：“随着计算机变得越来越复杂，用一台高速通用计算机编制程序模仿‘哈格林’，从而解决‘哈格林’的问题已成为可能。”然而，这台计算机不能只限定在对付“哈格林”机的水平上。
这台计算机最初取名为“大种植园”，后来发现白宫已经用了这个名字作为紧急调动的密码。“当初的想法就是要建造一台组合式的计算机，里面装有类似大种植园里的谷仓或马厩一样的东西，大种植园将成为一个中心或中枢，”霍华德。坎佩恩回忆说，“所以后来这台计算机取名为‘收获’，把它作为这个大种植园里一大堆东西的一部分。”
具有讽刺意味的是，所罗门。库尔内克领导国家安全局研究与开发办公室10年时间，却从未对计算机热中过，直到计算机开始证明其价值。“他不干涉我们，”
坎佩恩说，“他也不阻止我们，但他对此毫无兴趣。后来他才愿意把大量的钱投在这上面。好多人像他这样。”
1955年，国际商用机器公司雄心勃勃地开始研制一种叫“延伸”的计算机。国际商用机器公司的设计者们认为市场上可能买这种机器的顾客只有两个：国家安全局和原子能委员会。原子能委员会签约购买这种计算机主要是因为这种计算机有快速完成乘法运算的优点。而国家安全局想要一种除能进行大量乘法运算外还具有灵活性的机器。他们要求工程师重新设计更符合客户需要的版本。1958年4　月，最终的设计方案获得通过。1962年2　月，安全局终于收到期待已久的“延伸”计算机，其时机器已经过修改，运行速度大大加快了。“国际商用机器公司认为这是一次糟糕的经历，因为总的来说，制造‘延伸’使公司赔了钱，”霍华德。坎佩恩说，“从那以后，他们在制造大型计算机时相当谨慎。他们只让西摩。克雷来制造大型计算机。”
一旦用做国家安全局“收获”计算机的心脏或确切地说用做其大脑，就连“延伸”都显得很小了。与计算机相连的是各种与众不同，很复杂的配件，它比计算机本身还大一倍多。一种是流水处理机，这种机器可以破译大量既累人又费时的密码。
密码破译的关键是通过对可能想到的各种各样的字母组合快速分析加密的文本。因为可能要试上几百万次才能找到正确的字母组合破译密码，所以运行速度是最重要的。“我们非常清楚，要想提高计算机能力，就要加快运行速度，”坎佩恩说。国家安全局组成的小组经过评定认为，根据其特定用途，“收获”要比市场上出售的最好的计算机功率大50到200　个系数。
第二次世界大战期间，美国海军的密码破译机名为“甜点心‘，这种机器每秒钟能分析1300个字。也就是说，它能每秒钟在”德国锁“上试1300个不同的钥匙，如找对了，锁自会打开。由于用了新的流水处理机，分析速度提高到每秒钟约300万个字一一效率提高了230000％。因此，为了开锁，国家安全局现在可以每秒试300万个新钥匙，直到找到合适的钥匙——真可谓闪电速度。
“收获”能处理7075315　份从一个外国密码系统截取的情报，每份情报约500字，通过检查每个可能的字母组合，看其是否含有在一个有7000个目标词和词组的监督项目表中所列的词或词组。表中或许有“潜水艇”，“营”或主要领导人的名字这样的词。所有这些用3　小时50分钟都能完成：平均每分钟处理30000　多份截取的情报。
“收获”不仅运算速度快，而且存储量也极大。应用这一特殊系统，可以每秒钟存储和检索近1000万字的资料。
“收获”在信息检索这一领域也颇有建树，它使用了名为“拖拉机”的装置。
“拖拉机”能在存有480　卷的磁带库中自动找到所需信息，每卷磁带都能存储约9000万个字。机器会把合适的磁带装好，卷到定好的位置，然后以每秒1128000　个字的惊人速度来传输信息。当时国家安全局的一份秘密文件称“这一速度超出了当前计算机磁带技术的水平”。尽管当时多数磁带每英寸仅能容纳100　位，但是国家安全局却设法在同样的空间容纳3000位，而且阅读磁头每秒能读235　英寸的磁带。
把世界各地监听站截获的情报不断输送到国家安全局系统分析专家手中的是一种绝对安全的信号情报通讯系统。这一系统首次使用是在“珍珠港”事件发生前夕，到20世纪60年代中期，这一系统一天能输送2500万个字。系统分析专家可以使用“收获”来进一步处理加密的情报。
另一个极为重要的情报系统可以以极快的速度把来自世界任何偏远监听站截获的情报直接送到美国总统手中。1957年苏联“人造地球卫星”的突然发射在情报界内部5　！起很大震动。当时，一条重要的情报到达白宫平均要花8　小时35分钟，艾森豪威尔总统要求把输送时间缩短到几分钟。1958年8　月27日，艾森豪威尔参加国家安全委员会召开的会议，中央情报局局长艾伦。杜勒斯认为：“除非我们能确保情报很快送到华盛顿，否则获取海外的重要情报已无太大意义。”
一个月后，艾森豪威尔在白宫召开会议，托德拉提出建立一个名为“重要信息”
的系统。托德拉简要说明了计划所需开支和好处后，艾森豪威尔说：“干吧。”6个月后，国家安全局把传送时间从8　小时缩短到52分钟。又过了6　个月，安全局可以使一份“重要信息”系统情报，不论情报从什么地方发出，在短短13分钟之内就到达艾森豪威尔的办公桌上。最后这一时间缩短至3　到5　分钟。
最终，一个代号为“黑麦”的系统实现了对“收获”的远程接人，这样就可以使全局的系统分析专家通过许多远程终端接人主机。据当时一份密报说：“‘黑麦’使安全局找到了更多可打开的密码系统，过去许多信息靠人工识别要花费数小时甚至几天才能完成，这还得是在确实能够处理的情况下，现在用机器几分钟内就能破译密码……破译另一已被解开系统的大批信息通常也要由这一系统来完成。”
当“收获”刚制造出来时，几乎没有人对其前景看好。因为错综复杂的系统甚至难倒了许多最好的系统分析专家，所以最初人们认为它是华而不实的东西。工作人员值班时，常常对这个巨大的盒状机器指指点点取笑它。官员们常嘲讽地说：“机器倒是挺漂亮，可就是没用。”但是一旦充分了解了“收获”的性能后，“收获”便取得了成功，并且一用就是14年，直到1976年安全局才转而使用一个更为先进的系统。
随着计算机在编制和破泽密码中所起的作用越来越大，再加上苏联在宇宙空间探索方面早先的领先地位，所以美国对苏联在这一领域的发展越来越担心。1959年，一个绝密的专门小组对美国与俄国间的计算机竞赛进行了调查。调查结果令人鼓舞。
当时，美国政府大约有3000台计算机，其中的300　台每台价值超过100　万美元，且性能优良。而俄国只有不到400　台计算机，其中大型计算机仅50台左右。
虽然两国计算机的运行速度在一个时期不相上下——苏联的M20　计算机和美国IBM709计算机速度几乎一样快，但随着晶体管的研制开发，美国使俄国的计算机专家望尘莫及。但秘密调查小组对这种过于自负的态度也提出忠告：“如果苏联全力以赴，那么在两到三年之内，苏联就能使计算机生产能力与美国并驾齐驱。”但调查报告中又说：“没有证据表明苏联要优先考虑此事。”报告中称苏联并没有进行类似于“闪电计划”的研究。
在制造出“收获”之后，国家安全局的大脑被分成了两部分，代号分别为“钟琴”和“天然磁石”。“钟琴”原来是由一些IBM60　组成，后来由4　台巨大IBM033连结而成，同时与3　台每分钟22000　行的IBM　页面打印机相连。
“克雷‘1　号计算机是威斯康星州奇珀瓦福尔斯的工厂制造的。这个小镇以啤酒和奇拍瓦泉水而闻名。这台价值1500万美元的计算机也许能从根本上打破”外表具有欺骗性“的说法。计算机的外壳曾被人戏称为”世界上最昂贵的双人座椅“，实际上里面是20多万个集成电路，每个集成电路都有大拇指甲大小，另外还有3400个印刷电路板，60英里长的电线。这台重达5　吨，占地70平方英尺的机器里面是如此密集，以致其每立方英寸所产生的热量如果不用一种独特的氟利昂冷却系统，足以在瞬间就把机器熔化成一堆。这种冷却系统用的是成行地装在计算机机壳内壁的铝合金冷却杆。
这个超级计算机是由西摩。克雷构想出来的。这位性格腼腆、神秘莫测的工程师几乎不接受任何采访和拍照。但在计算机科学方面，他却是最具影响的人物之一。
1988年《时代周刊》撰文说，作为“克雷”研究室的创始人，克雷“之于超级计算机就像爱迪生之于电灯泡，贝尔之于电话”。要是不在实验室，你很可能会在威斯康星他家的地底下找到他，他在慢慢挖一条通往附近森林的地道。地道高8　英尺，宽4　英尺，内衬4X4　厘米的雪松木板。
对克雷来说，挖地道既能激发灵感，又可消遣散心。“我在家时也工作，”他曾告诉一位来访的科学家，“一连干了3　个小时，突然被某个问题所难倒，停滞不前了。于是我就不干了，而去挖地道。挖4　英寸地道并放进木衬，大约要用卫个小时的时间。”克雷半开玩笑地继续说：“正如你所见，我现在是在威斯康星的森林里，这里有许多小精灵。它们一看见我离开，就去我的办公室帮我解决所有的难题。
我从地道上来后，再回到办公室接着工作。“据”克雷“研究室总裁约翰。罗外根说：”进入地道时，西摩才真正开始工作。“
20世纪50年代克雷在工程研究协会制造密码破译机，他的职业生涯就此开始，后来的国家安全局研究室主任和副局长霍华德。恩斯特龙是研究会的主管。克雷的梦想是能制造出每秒能计算1。5　亿到2　亿次的计算机，这将是所有通用计算机容量的20到100　倍，相当于6　台IBM370/195的性能。
1976年春天，第一台“克雷”1　号从位于奇珀瓦福尔斯的工厂生产出来，并被直接运到了国家安全局的地下室。第二台机器被悄悄运至国家安全局秘密智囊团一一普林斯顿大学防御分析研究所的通讯研究部门。
“克雷”具有一个随机存取的半导体存储器，每秒钟能传送3。2　亿个字，相当于2500本300　页的书，国家安全局应该满意了。当“克雷”和计算