第986章 电子密码机初步构想提出(2 / 2)
1979 年 8 月,初步性能指标体系构建 —— 基于技术方向与适配性分析,陈恒团队制定电子密码机的 “初步性能指标”,涵盖安全性能、效率性能、环境适应性三大类,每类指标均参考美苏设备,同时结合国内需求优化。
安全性能指标:密钥长度 64 位(优于苏联-6 的 48 位),动态密钥更新周期 48 小时(与美国 KY-57 一致),算法破解时间≥60 天(基于双因子密钥测算),防物理拆解能力(关键模块封装后无法无损拆解,防止核心技术泄露)。
效率性能指标:加密速度≥1000 字符 \/ 分钟(是国内机械密码机的 6-7 倍,接近美国 KY-57 的 1200 字符 \/ 分钟),算法切换时间≤10 秒,密钥同步时间≤30 秒(主从节点),单设备连续工作时间≥8 小时(便携场景)、≥24 小时(固定场景)。
环境适应性指标:工作温度 - 40c~50c(覆盖国内从东北到海南的气候),湿度 5%~95%(无冷凝),抗振动能力(10-500hz,加速度 5g,符合车载、机载场景),电磁兼容性(辐射骚扰≤54dbμV\/,抗扰度≥40dbμV\/,避免干扰其他设备)。
指标验证方法初步确定:安全性能通过模拟破译实验验证(用当时主流计算机测算破解时间),效率性能通过通信模拟平台测试(传输 10 万字符密文记录耗时),环境适应性通过高低温箱、振动台等设备模拟测试,确保指标可量化、可验证。
该指标体系成为后续技术研发的 “风向标”,既避免了因指标过低导致的技术落后,也防止因指标过高导致的研发失败,实现了 “先进性” 与 “可行性” 的平衡。
1979 年 9 月,构想的场景化功能细化 —— 团队结合不同部门的通信需求,为电子密码机设计 “场景化功能模式”,确保构想能适配实战中的多样化场景,避免 “通用化设计但场景适配差” 的问题。
军事野外场景模式:启动 “低功耗 + 快速同步” 功能,密钥更新周期可手动调整为 24 小时(高频通信需更高安全性),算法默认选择抗破解能力最强的 Feistel 网络;设备支持电池与手摇发电双供电(应对野外无电力场景),手摇 1 分钟可支持 30 分钟加密通信。
外交固定场景模式:启动 “多算法 + 远程管理” 功能,可存储 8 种算法(满足不同国家、不同保密等级的通信需求),支持外交部门总部远程推送密钥与算法更新包;设备具备日志记录功能(记录每次加密解密操作,便于审计追溯),日志存储容量≥1000 条。
科研应急场景模式:启动 “快速启动 + 简化操作” 功能,设备开机后 3 分钟内完成初始化(含密钥同步、算法选择),操作界面简化为 3 个核心按键(开机、加密、解密),适合非专业技术人员紧急使用;支持与科研设备(如计算机、数据采集器)的直接对接,无需额外转换器。
场景切换通过设备面板的 “场景拨码开关” 实现,不同模式下的参数(如密钥周期、算法类型、功耗控制)自动适配,无需人工逐项调整;团队还设计 “场景记忆功能”,设备可保存最近使用的 3 种场景参数,下次开机可快速切换,提升操作效率。
1979 年 10 月,团队内部构想论证与优化 —— 陈恒组织召开多轮论证会,邀请电子工业部、总参情报部的技术专家(以姓氏代称,如刘专家、周专家)参与点评,针对构想中的潜在问题提出优化建议,完善技术细节。
论证中发现的核心问题:一是动态密钥同步在强干扰环境下的稳定性不足(专家预测同步成功率可能低于 90%),团队优化方案为 “增加卫星同步备份”—— 若地面信道干扰严重,可通过军用卫星实现密钥同步,同步成功率提升至 98% 以上;二是可编程算法的安全性隐患(专家担心编程接口可能被破解,导致算法泄露),团队新增 “加密编程接口”—— 编程时需输入管理员密钥,且接口仅在编程时激活,平时处于物理锁定状态。
其他优化建议:针对军事场景的抗毁性需求,增加 “模块冗余设计”—— 关键模块(如密钥生成单元、可编程单元)设置备用模块,主模块故障时自动切换,通信中断率≤1%;针对外交场景的多语言需求,操作界面支持中文与英文双语显示,便于国际通信使用。
论证会后,团队修订完善构想文档,形成《电子密码机初步构想报告(V2.0 版)》,补充优化后的技术细节、性能指标、场景功能,文档篇幅从初版的 20 页扩展至 45 页,为后续申报研发项目、争取资源支持提供完整依据。
1979 年 11 月,构想的技术方案可视化与原型规划 —— 为更直观呈现构想,陈恒团队绘制电子密码机的 “整体架构图” 与 “核心模块原理图”,明确各模块的连接关系与功能分工,同时制定 “原型机研发计划”,将构想转化为可执行的研发任务。
整体架构图分为 “输入输出模块”“加密解密模块”“动态密钥模块”“可编程模块”“控制与供电模块” 五大单元:输入输出模块负责信号转换,加密解密模块是核心运算单元,动态密钥模块生成与管理密钥,可编程模块存储与切换算法,控制与供电模块负责设备操控与能源供给;各模块通过内部总线连接,数据传输速率≥10bps,确保加密效率。
核心模块原理图细化关键电路:如动态密钥模块的随机数生成电路(含噪声二极管、放大电路、采样电路),可编程模块的 EpRo 接口电路(含地址线、数据线、控制线),均标注关键元件型号(如国内量产的噪声二极管型号 2Ap9、EpRo 型号 2716),为原型机制作提供电路设计依据。
原型机研发计划分为三阶段:第一阶段(1980 年 1-3 月),完成关键模块(随机数生成器、可编程逻辑电路)的原型制作与测试;第二阶段(1980 年 4-6 月),完成整机组装与功能调试;第三阶段(1980 年 7-9 月),开展环境适应性测试与安全性验证,形成原型机评估报告。
计划还明确资源需求:申请研发经费 50 万元(当时币值),协调 2 家电子元件厂提供定制化器件,抽调 3 名硬件工程师、2 名算法工程师加入研发团队,确保原型机研发按计划推进。
1979 年 12 月,构想报告的上报与行业影响初显 —— 陈恒团队将《电子密码机初步构想报告》上报至电子工业部与总参相关部门,报告中详细阐述调研背景、构想内容、技术方向、原型计划,附带性能指标对比表(与美苏设备、国内机械机对比),引起相关部门高度重视。
电子工业部在回复中指出,该构想 “契合国内加密技术升级需求,关键技术方向符合国产电子元件发展规划”,同意立项支持原型机研发,并拨付首批研发经费 20 万元;总参情报部则提出 “优先满足军事场景需求,建议在原型机中强化抗干扰与抗毁性设计”,为构想优化提供方向。
构想还引发行业内的技术讨论:某电子研究所(以姓氏代称的张研究员团队)主动联系陈恒团队,提出合作研发 “高速随机数生成器”,共享技术成果;某通信设备厂表示,可配合原型机的接口设计,提前优化现有通信设备的兼容性,为后续量产奠定基础。
从技术发展视角看,这一构想的提出具有里程碑意义:它首次将 “动态密钥” 与 “可编程” 结合,形成符合国内需求的电子密码机框架,打破了对美苏技术的单纯模仿;后续 1986 年国内首台自主研发的军用电子密码机,其核心功能(64 位动态密钥、8 种可编程算法)与技术方向,均源于该构想的早期设计。
构想的价值不仅在于技术层面,更在于理念层面 —— 它确立了 “需求导向、自主可控” 的研发思路,为后续国产加密设备研发提供了方法论参考,推动国内加密技术从 “追赶” 向 “并跑” 逐步迈进。
历史补充与证据
技术演进轨迹:电子密码机构想从 “需求提炼(1979 年 3 月,明确动态密钥 + 可编程核心需求)”→“功能细化(1979 年 4-5 月,动态密钥双因子生成、可编程算法架构)”→“技术方向锚定(1979 年 6 月,四大关键技术方向)”→“适配性分析(1979 年 7 月,立足国内技术基础)”→“指标体系构建(1979 年 8 月,安全 \/ 效率 \/ 环境指标)”→“场景化优化(1979 年 9-10 月,多场景功能与专家论证)”→“原型规划(1979 年 11 月,架构图与研发计划)”→“行业落地(1979 年 12 月,上报立项与合作)”,形成完整的构想形成链条,每一步均以调研数据与实战需求为支撑。
关键技术突破依据:动态密钥的 “时间 + 随机数双因子” 设计,参考美国 KY-57(时间同步)与苏联-6(随机数),但通过国产化噪声二极管(2Ap9)实现自主可控,密钥长度 64 位较苏联 48 位提升抗破解能力 256 倍;可编程功能采用国内量产的 2716 型 EpRo(1Kb 容量),可存储 5 种算法,切换时间≤10 秒,较机械机算法更新效率提升 24 倍,均有明确的国产化技术支撑。
行业影响佐证:1980 年电子工业部立项的 “7912 电子密码机研发项目”(代号源于构想提出时间 1979 年 12 月),其核心技术参数(加密速度 1000 字符 \/ 分钟、密钥周期 48 小时、工作温度 - 40c~50c)与该构想完全一致;1986 年项目结题时,原型机通过军方测试,动态密钥破解时间达 68 天,可编程算法切换成功率 99.5%,验证了构想的可行性;该项目后续衍生出 3 类民用加密设备(金融、通信、科研),推动国内加密技术产业化发展。
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