关于英格玛破译者艾伦-图灵的10个事实

Harold Jones 18-10-2023
Harold Jones
阿兰-图灵 图片来源:科学史图片/阿拉米

阿兰-图灵是英国先锋数学家、计算机科学家、密码破译者和理论生物学家。 在第二次世界大战期间,他在破译德国恩尼格玛密码方面发挥了重要作用,因此是盟军战胜纳粹德国的主要人物。

作为20世纪最具创新精神的思想家之一,图灵对问题的无畏态度帮助他开拓了新的概念领域,然而他死后,根据《官方保密法》,他的工作的真实程度在很大程度上不为人知,而且根据英国当时关于同性恋的古老法律,他是个罪犯。

这里有关于这位杰出人物的10个事实。

1.他的聪明才智从小就很明显

图灵于1912年6月23日出生在伦敦。 艾伦出生后,他的父母在返回印度工作时,将他和他的弟弟约翰交给养父母照顾。

在他9岁的时候,他的女校长说她认为艾伦是个天才。 1922年,图灵搬到了黑泽尔赫斯特预备学校,在那里他开始对国际象棋感兴趣,花了好几个小时来解决复杂的问题。

13岁时,他就读于多塞特郡的谢尔伯恩学校,他的数学老师也宣布他是个天才。 尽管有传言说他在人文和经典课上很少注意,但他获得了很高的考试分数,他的私人笔记显然显示出对相对论的欣赏达到了学位水平。

阿兰-图灵16岁时(图片来源:公共领域)。

2.他的 "初恋 "是克里斯托弗-莫康

在谢尔伯恩学习的末期,图灵与同班同学克里斯托弗-莫科姆建立了密切的关系,后者与他有着同样的求知欲--给了图灵一段重要的智力陪伴和交流。 克里斯托弗在1930年死于肺结核,让图灵大受打击。 他将精力投入到科学研究中,试图完成克里斯托弗失去的使命。潜力。

在大学期间,图灵的同性恋身份成为他身份的一个确定部分,同为数学家的詹姆斯-阿特金斯成为他偶尔的情人。

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3.他在大学里发展了他的想法和破译密码的能力

1931年,图灵在剑桥大学国王学院学习数学,在知识环境中茁壮成长,并参加了划船和长跑(他一生都擅长此道)。 在希特勒崛起之际,他也开始参与和平运动,加入了反战委员会。

1934年以第一名的成绩毕业后,由于他在概率论方面的论文,他在22岁时被选为国王学院的研究员。

在他于1936年发表了开创性的论文《论可计算的数字》之后,他又对 承诺问题 (在这里,他进一步发展了他的 "通用计算机 "的概念,它可以使用适当的程序解决复杂的计算。 这后来被称为 "图灵机"。

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4.他破解了著名的 "英格玛 "密码

在第二次世界大战爆发前,图灵已经在英国政府的代码和密码学校(现在的GCHQ)兼职工作。 1939年,他在布莱切利公园担任全职工作,与他的Hut 8小组一起进行绝密工作,破译德国及其盟国使用的军事密码。

他的主要工作是破解 "英格玛 "密码。 在战争期间,德国军队使用英格玛密码机安全地发送信息。 该机器的工作原理是在类似打字机的键盘上输入字母,然后通过一系列旋转的转盘对它们进行编码,并显示出编码的等价物--能够产生近159万亿次的排列组合。

英格玛机器,型号为 "英格玛I",在20世纪30年代末和战争期间使用(图片来源:Alessandro Nassiri/米兰国家科技博物馆/CC)。

尽管波兰数学家已经研究出阅读英格玛信息的一些重要细节,并与英国人分享了这些信息,但在战争爆发时,德国人通过每天改变密码系统来提高英格玛的安全性,认为他们的密码是不可破解的。

图灵与同为破译者的戈登-韦尔奇曼一起,通过机械化的微妙逻辑推理,开发出更强大的 "炸弹 "机器,破解了著名的英格玛密码。

现在在布莱切利公园的国家计算机博物馆里的一个完整的、可以工作的炸弹复制品。 左:正面(图片来源:Antoine Taveneaux / CC);右:背面(图片来源:Maksim / CC)。

从1940年中期开始,德国空军的信号可以被读取,到1940年底,该机器可以解码所有由英尼码机器发送的信息--大大减少了破译员的工作。 到1942年初,每月大约有39,000条截获的信息被解码--到1943年,这个数字上升到超过84,000条,每分钟有两条。

5.他破解了其他几个重要的战时密码

德国U型潜艇对盟军的航运造成了重大损失,因此盟军能否解密其信号以避免攻击变得至关重要。

在缴获的英尼码材料和他开发的 "Banburismus "技术的帮助下,1941年图灵和他的第8小屋团队成功地解密了更复杂的德国海军英尼码通信信号,使盟军护航船队能够被引导远离德国U型潜艇的位置。

布莱切利公园8号小屋(mage Credit: M J Richardson / Hut 8, Bletchley Park / CC BY-SA 2.0)。

这对盟军在大西洋战役中的胜利至关重要--保护对食品供应至关重要的商船队和建立军事力量,这最终使盟军能够在1944年进行D日登陆。

D日入侵时机的任何延迟都会使希特勒处于更强大的地位来抵御盟军的进攻,使其有可能不成功。

被称为 "教授 "的图灵,在布莱切利时以其怪异和社交障碍而闻名。 1941年,他向同事琼-克拉克求婚。 她接受了,但他在告诉她他的同性恋身份后又收回了求婚,他们仍然是好朋友。

1942年7月,图灵在开发一种复杂的密码破译技术 "Turingery "方面发挥了关键作用,该技术用于对付德国人新产生的 "Lorenz "密码信息。 采矿业 (这种阅读先前加密的德国战略信息(将希特勒和陆军最高司令部与前线将领联系起来)的能力,揭示了改变战争进程的信息。

从美国旅行回来后,他与美国情报部门分享了他对英尼码和使用炸弹机的知识,图灵开发了 "Delilah",一个安全的语音系统。 这个编码/解码的语音通信类似于电话加扰器,但从未被使用。

6.他在布莱切利公园的密码破译行动缩短了战争时间

艾伦-图灵的密码破译工作被认为至少缩短了两年的战争时间,帮助盟军取得了胜利,并拯救了约1400万条生命。

图灵因其对国家的贡献于1945年被英王乔治六世授予OBE勋章,然而他破解英格玛密码的工作直到20世纪70年代都是保密的,直到20世纪90年代才被人知晓全部故事。

7.他的 "图灵机 "有效地发明了现代计算机

1944年,图灵知道他的通用计算机的概念与电子学的速度相结合,可以为能够完成任何编程任务的单一机器提供原理和手段--有效地封装了数字计算机的基本逻辑原理。

图灵机 "后来成为 "计算 "理论的基础,正式确立了 "算法 "的概念。 图灵为机器的潜力而着迷。

8.他的工作仍然影响着人工智能技术

战后,图灵曾在国家物理实验室(在那里他发表了自动计算引擎的设计,ACE--最早的存储程序计算机设计之一)和剑桥大学任职,1948年,他被任命为曼彻斯特大学计算实验室的副主任。 在这里,他为计算机的发展设计了一个输入输出系统,其编程系统和有史以来第一本编程手册。

1950年,图灵写下了他著名的论文《计算机械与智能》,他在论文中设计了所谓的 "模仿游戏"(即现在的 "图灵测试"),以确定显示行为的机器是否能真正被称为 "智能 "并表现出学习能力。 这个测试大大影响了未来的人工智能研究。

图灵在这一年设计了第一个计算机国际象棋程序 "Turochamp",并在1951年被选为伦敦皇家学会的研究员。

试验性ACE计算机(自动计算引擎)--英国国家物理实验室建造的第一批计算机之一。 由阿兰-图灵设计。(图片来源:Antoine Taveneaux / CC)。

9.他被化学阉割过

1952年,图灵向警方报告了一起盗窃案。 他的朋友阿诺德-默里告诉图灵他知道小偷的身份,促使侦探询问图灵与默里的关系。 图灵承认他们有共同的性关系,认为自己的行为没有错。

在20世纪50年代,英国的反同性恋法律导致图灵被指控严重猥亵。 他通过接受12个月的荷尔蒙 "治疗 "注射(用雌激素进行化学阉割)来避免入狱,这使他成为阳痿。

由于同性恋者没有资格获得安全许可(在冷战期间被视为一种安全风险),图灵被禁止继续与GCHQ进行密码学咨询。 他专注于他对数学在理解自然界中生物模式形成方面的应用越来越着迷,尽管继续受到警察监视的骚扰。

(图灵的指控在2013年被推翻,并获得了皇家赦免。 阿兰-图灵法 "现在是2017年英国法律的一个非正式术语,该法律追溯性地赦免了根据禁止同性恋行为的历史立法被警告或定罪的男子。 许多人认为道歉更合适,因为 "赦免 "意味着有罪)。

10.他死于氰化物中毒

图灵被发现死于1954年6月8日,前一天死于氰化物中毒,年仅41岁。 他被发现在一个吃了一半的苹果附近,导致他的母亲认为他在一次化学实验后不小心从手指上摄取了氰化物。 尽管没有确定动机,但验尸官裁定他的死亡为自杀。

由于图灵对密码分析非常了解,一些理论认为是特工部门的谋杀。 最近,杰克-科普兰教授(图灵问题专家)认为他的死亡是在一次实验中意外吸入了氰化物烟雾。

在他去世时,图灵的大部分秘密战时成就仍然是保密的,这意味着很少有人知道他对战争的影响的惊人程度--更不用说他的开创性工作将促进大量的未来技术。

Harold Jones

Harold Jones is an experienced writer and historian, with a passion for exploring the rich stories that have shaped our world. With over a decade of experience in journalism, he has a keen eye for detail and a real talent for bringing the past to life. Having traveled extensively and worked with leading museums and cultural institutions, Harold is dedicated to unearthing the most fascinating stories from history and sharing them with the world. Through his work, he hopes to inspire a love of learning and a deeper understanding of the people and events that have shaped our world. When he's not busy researching and writing, Harold enjoys hiking, playing guitar, and spending time with his family.