“谜”与“如谜的解谜者”(十五)
2020-05-13花卷
科学Fans 2020年3期
花卷

电路迷阵
维尔赫曼设计的这个“对角线板”到底有什么神奇之处呢?我们之前讲过,Enigma因为带有一个反射器,因此在同一状态下,加密和解密过程是完全自反的,也就是说,如果按下一个字母B,灯泡C点亮,假设转轮位置不动,那么此时按下字母C,则一定是灯泡B点亮。维尔赫曼注意到,Enigma中的“自反”特性不仅限于反射器,其实连接板也是一个“自反”的设计,这是因为连接板是用一根导线连接两个字母的回路,那么这两个字母就会被交换,假如是A和T进行了交换,那么所有的A都变成了T,而所有的T也必须都变成A,不存在其他的可能性。仔细观察就会发现,维尔赫曼的对角线板,其实就是模拟连接板中两个字母交换的一组电路矩阵,把这组矩阵和图灵的炸弹机连在一起,就能够让炸弹机在运行时排除掉更多的错误情况。
如果你玩过数独,你应该知道,格子里预先给你填好的数字越多,解起来就越容易,因为能满足条件的可能性变少了。其实破译Enigma和玩数独非常像,都是根据已知条件去推理满足条件的解,只不过,在图灵设计的炸弹机中,已知条件是依靠猜词中的闭合循环,而维尔赫曼则又加上了另外一套已知条件,也就是连接板的自反性质。这样一来,就相当于往数独格子里多填了一大堆数字,也就是大大降低了问题的难度——换句话说,哪怕猜词小分队提供的猜词结果较短,炸弹机也有能力找到正确的密钥了。
对角线板简直是一个神奇的发明,连图灵都说这玩意儿简直太牛了。……
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