神秘“Delilah”：阿兰·图灵的隐秘战争冒险 以下故事改编自 IEEE：The Lost Story of Alan Turing’s Secret “Delilah” Project 背景故事 二战末期，在英格兰乡间一个不起眼的军营棚屋里，阿兰·图灵（Alan Turing）和年轻助手唐纳德·贝利（Donald Bayley）正忙着调试一台神秘装置——“Delilah”语音加密机。在当时几乎无人知晓的秘密工程里，他们将数学、电子学和密码学融为一炉，留下了一个几近失落的传奇。 一、胜利之日，森林散步 1945年5月8日，第二次世界大战的欧洲战事落幕。德国投降的消息传来时，图灵和贝利正远离尘嚣，在汉斯洛普园（Hanslope Park）的秘密实验室里工作。他们决定去附近森林散个步，像典型的“英国式”庆祝方式那样，低调又内敛。 在林间的一处空地，贝利突发奇想：“既然战争结束了，您也可以把所有秘密告诉我了吧？” 图灵淡淡回应：“别傻了。” 多年后，贝利回忆道，这就是他们关于破译工作的全部对话。谁也没料到，那时的图灵已在布莱切利庄园（Bletchley Park）完成了惊人的密码破译创举，这些成果后来才被世人熟知。 二、图灵的另一面：工程师 关于阿兰·图灵，公众最熟悉的标签或许是：计算机科学之父、人工智能先驱、二战密码破译英雄。但在他闪耀的“数学家”光环之外，还有一个同样神秘却鲜少人知的身份——电子工程师。 1943至1945年间，图灵在英格兰乡下的汉斯洛普园隐秘工作，致力研发一种可加密语音的便携式装置。那就是本故事的主角：Delilah。直到2023年，一批名为“贝利文件（Bayley papers）”的机密档案在拍卖会上才让这个被尘封多年的秘密浮出水面。 三、神秘的 Delilah 项目 1. “小巧精干”的语音加密机 二战中，图灵敏锐地预见到未来的密码战场不仅局限于文字或电传打字机，还需要能加密“实时语音”。美国贝尔实验室当时做出了SIGSALY语音加密系统，但那装置又大又重，占据整个房间。 图灵志在把庞然大物“缩小”——他要开发一台可以打包进背包或放上卡车的小设备。于是他在一间简陋的尼森棚屋里，带着年轻的贝利，开启了秘密研发之路。 SIGSALY虽先进，却足足重50吨，完全无法移动 2. “像蜘蛛网一样”的电路 贝利初来时看到图灵搭电路，乱得像蜘蛛网。学过电气工程的贝利忍不住上手，让图灵走进自己特别的“面包板速成训练营”。两人分工明确：贝利负责让电路“整洁不短路”，图灵则将他出色的数学和逻辑思维倾注于电路设计与密钥算法。 这就是他们打造的Delilah雏形，看似简陋，却是划时代的便携式语音加密机 1945年春天，Delilah的实验机成功运转。图灵和贝利曾用丘吉尔的演讲录音做加密测试：录下讲话内容，密钥流与语音信号“相加”后，传到另一台Delilah再“相减”，结果成功复原出声音，尽管带些嘈杂和类似口哨的噪音，但仍然能听懂。 四、它如何实现“语音魔法”？ 1. 灵感源自文字加密 这套思路可追溯至德军使用的SZ42电传打字机加密：用一串持续滚动的伪随机“密钥”流与明文叠加，然后接收端用相同的密钥还原。图灵则将这一原理延伸到声波上。 • 首先把语音做数字化，得到一连串数值； • 然后把这些数值与Delilah内部产生的“伪随机数”进行无进位相加； • 最后在接收端用同样的随机数将其相减，恢复语音。 • 整个过程需要精确同步发送端和接收端的密钥流，这正是Delilah的技术难点与突破点。 Delilah密钥生成器的蓝图（图4） 图中可见多个多谐振荡器和旋转齿轮，合力生成“随机”数列 2. 与电子学的不解之缘 这张草稿大概率与多谐振荡器的雪崩效应有关 在Delilah的心脏部分，是由多谐振荡器构成的“密钥发生器”。为了让随机数“看起来”毫无规律，图灵琢磨了各种电路拓扑；贝利也在旁配合调试示波器，反复测量脉冲幅度、波形失真等参数。 对这位“数学家型工程师”来说，万物皆可用公式描述，无论是电路中的电容电阻，还是声音与时间间隔。他甚至在演算本里重新推导了傅立叶分析，来处理波形频率。 五、那些珍贵笔记与故事 1. “带宽定理”与采样速率 在堆满了公式与线圈图的废纸堆里，有两页写着“带宽定理”，也就是后世大名鼎鼎的奈奎斯特-香农采样定理。图灵在上面密密麻麻地推导公式，极有可能是为了给贝利或其他年轻工程师做即席培训——毕竟想要数字化语音，先要明白该以多少频率采样，才能保证还原不失真。 2. “红表”背面的大书特书 当时汉斯洛普园负责监听德军电报，操作员把频率和截获信息记在红色油印的“拦截表格”上。战争时期纸张短缺，图灵干脆捡来反面空白的“红表”，在背面奋笔疾书，进行他的电路推导与积分计算。如此“就地取材”，也成了一段搞怪小插曲。 3. 关键的实验记录与讲义 在一本泛黄的笔记本上，图灵亲笔记录下对多谐振荡器、脉冲调制器和谐波分析仪等部件的测试数据。后来贝利到来后，就由他接手做后续的实验记录。这本笔记和其他散页，被后人合称为“贝利文件”，在2023年拍卖会上以将近50万美元的高价成交，引起轰动。 更惊喜的是，贝利还整理了图灵当时给年轻工程师们开设的“高级数学”讲义，将近180页的手写笔记，包罗万象，从积分微分到傅立叶变换，应有尽有。这些珍贵材料反映了图灵在电子学理论上的深厚造诣，也为Delilah项目的成功奠定了重要基础。 六、结局：被遗忘的杰作 尽管Delilah在语音加密领域取得突破，但二战行将结束，军方对它的需求并不迫切。图灵随后受邀前往英国国家物理实验室，设计他著名的“自动计算机引擎（ACE）”，Delilah项目也随之停摆。 后来的几十年，人们更多记得图灵作为数学天才、密码学英雄，却常常忽略了他在电气工程领域的闪光点。直到“贝利文件”的横空出世，世人才再次见识他是如何把抽象逻辑与具体电路完美结合。 七、尾声：图灵，天马行空的全才 纵观阿兰·图灵传奇而短暂的一生：他既是数学家、逻辑学家、破译者、人工智能先驱、计算生物学开拓者——也是一位充满奇思妙想的“业余”工程师。他在尼森棚屋中，焊接电路、测量脉冲，与年轻同伴一起做实验，最终打造出世界上第一台便携式语音加密机之一。 对于热爱科学史与密码学的人来说，“Delilah”的故事就像一曲未被演完的华彩乐章，虽然它最终没能登上战时大舞台，却见证了图灵惊人的创造力和对未来技术的敏锐洞察。 参考与致谢 • 本文部分内容参考了在2023年于Bonhams拍卖行公开的“贝利文件”。 • 图片来源：The National Archives, Bonhams, 及 IEEE Spectrum。 • 更详尽技术细节可参见官方解密报告，以及Jack Copeland为拍卖行撰写的相关材料。 感谢阅读这段“被遗失的神秘篇章”。或许下次我们听到关于图灵的故事，不该只停留在破译德军密码与图灵测试，还要记得这位天才抱着烙铁、在棚屋里焊接电路、与助手把数学公式变为真实电路的珍贵瞬间。