第987章 构想可行性论证(1 / 2)
卷首语
构想可行性论证是电子密码机从 “蓝图” 走向 “实物” 的关键关卡。7 位跨领域电子技术专家的评审,如同为技术构想装上 “校验器”—— 从算法安全性的数学验证,到硬件国产化的可靠性评估,再到通信兼容性的场景测试,每一项评审都直指 “能否落地、是否实用” 的核心问题。专家提出的优化建议,既修正了构想中的技术偏差,又为后续研发注入了更贴合实战的细节,这场论证不仅验证了构想的可行性,更让技术方案从 “理想” 走向 “现实”,为原型机研发铺平了道路。
1980 年 1 月,电子密码机构想可行性论证正式启动 —— 陈恒团队在完成构想报告修订后,联合电子工业部科技司,邀请 7 位涵盖算法设计、硬件工程、通信兼容领域的专家(以姓氏代称:刘专家,算法密码学;周专家,硬件可靠性;吴专家,通信接口适配;郑专家,电磁兼容;王专家,低功耗设计;赵专家,随机数生成;孙专家,场景应用验证),组建评审组,明确 “算法安全、硬件可行、兼容适配” 三大评审维度。
论证筹备阶段,团队为专家提供全套支撑材料:国内外同类设备参数对比表、动态密钥与可编程功能的数学模型、国内电子元件产能与性能报告、12 个应用部门的通信需求清单,确保评审基于完整数据。陈恒在首次评审会上强调,论证需聚焦 “两个关键”:一是核心技术是否依赖进口(避免卡脖子),二是方案是否适配国内通信现状(避免技术悬空)。
评审流程设计为 “分维度审查 + 综合论证”:前 3 天各专家按领域开展专项评审,每天形成领域评审意见;第 4 天召开综合论证会,专家交叉讨论,形成统一结论与优化建议。为确保客观,团队采用 “盲审” 辅助 —— 向专家提供匿名的技术方案细节(隐去团队成员信息),减少主观倾向。
刘专家(算法领域带头人,曾参与国内早期密码算法研发)在会前提出,需重点验证 “双因子密钥生成的随机性” 与 “可编程算法的抗破解性”,这两项将直接决定电子密码机的核心安全性能;周专家(硬件领域专家,有 10 年军用电子设备研发经验)则关注 “国产元件在极端环境下的稳定性”,这是硬件可行性的关键。
此次论证的核心目标并非 “否定或肯定”,而是通过专家智慧发现构想中的潜在风险,优化技术路径,使方案既保持先进性,又具备可实现性,为后续原型机研发提供权威技术背书。
1980 年 1 月 15 日,算法可行性评审率先开展 —— 刘专家牵头,赵专家协助,围绕动态密钥生成算法与可编程算法的安全性、有效性展开验证,采用 “数学推导 + 模拟测试” 双方法。
针对 “时间 + 随机数双因子密钥生成”,刘专家团队通过熵值计算(衡量随机性的核心指标)验证:构想中基于噪声二极管的随机数生成器,理论熵值为 7.2 bits\/byte(满值 8 bits\/byte),但实际测试(用团队提供的随机数样本)显示熵值仅 6.5 bits\/byte,存在 “随机性不足” 风险 —— 若熵值过低,敌方可能通过统计分析预测部分密钥片段,缩短破解时间(从 65 天降至 45 天)。
模拟破译测试进一步验证:刘专家用当时主流的 “线性分析攻击” 方法,对双因子密钥加密的密文进行破解尝试,发现当随机数熵值低于 7.0 bits\/byte 时,破解成功率提升 15%;团队原设计的噪声二极管电路(仅 1 级放大)是熵值不足的主因,需优化电路以提升噪声信号的随机性。
可编程算法评审中,专家们肯定了 “多算法存储与快速切换” 的需求合理性,但指出构想中 “5 种算法独立存储” 的设计存在 “资源浪费”—— 每种算法需单独占用 EpRo 空间,1Kb 容量仅能存储 5 种基础算法,后续扩展困难。吴专家(兼容领域)补充,若算法切换时需重新加载程序,可能导致 1-2 秒通信中断,需优化切换机制以减少延迟。
初步结论:双因子密钥算法的核心逻辑可行,但随机数生成器需优化以提升熵值;可编程算法架构合理,但存储与切换机制需改进;整体算法可行性评分 75 分(满分 100),需针对性优化后可达 85 分以上。
1980 年 1 月 16 日,硬件可行性评审启动 —— 周专家牵头,王专家(低功耗)、郑专家(电磁兼容)参与,聚焦国产硬件元件的性能、可靠性与集成可行性,结合构想中的硬件架构开展评估。
关键元件评估显示:构想中采用的国产噪声二极管(型号 2Ap9),在常温环境下性能稳定(速率 0.3bps,误差≤2%),但在 - 40c低温环境下,速率降至 0.15bps,无法满足军事野外场景需求;周专家建议更换为某研究所新研发的 2Ap12 型二极管(低温速率 0.25bps,接近构想的 0.3bps 目标),该元件已完成小批量生产,成本仅增加 15%。
硬件集成可行性方面,郑专家指出:动态密钥模块与可编程模块的内部总线设计(原计划采用 8 位数据总线),在加密速度≥1000 字符 \/ 分钟的需求下,可能出现 “数据拥堵”—— 测算显示,8 位总线的最大传输速率仅支持 800 字符 \/ 分钟,需升级为 16 位总线,同时优化总线仲裁机制,避免模块间数据冲突。
低功耗设计评审中,王专家测试构想的功耗模型:动态密钥模块非更新时段功耗 50w,可编程模块静态功耗 100w,整体设备在便携场景下(电池容量 1000Ah)连续工作时间仅 6 小时,未达 8 小时目标;建议在可编程模块中加入 “休眠模式”(闲置时功耗降至 30w),同时优化电源管理电路,减少待机功耗。
硬件可行性评分:68 分,主要扣分项为低温元件性能、总线速率与功耗;专家认为,通过更换元件、升级总线、优化电源设计,硬件可行性可提升至 82 分,不存在无法解决的技术障碍。
1980 年 1 月 17 日,兼容性可行性评审开展 —— 吴专家牵头,孙专家(场景应用)协助,围绕电子密码机与国内现有通信设备的对接适配、不同场景下的应用兼容性展开测试验证。
接口适配测试:构想中设计的模拟信号接口(适配 A\/F 电台)与数字接口(RS-232,适配早期计算机),在测试中发现:与某军区现役的 139 型电台对接时,信号衰减率达 12%(标准≤5%),导致密文误码率升至 3%;与某科研院所的 dJS-130 计算机对接时,接口电平不匹配(密码机输出 5V,计算机输入 3.3V),需额外加装电平转换模块,增加了使用复杂度。
场景兼容性验证:孙专家模拟军事野外(车载通信)、外交固定(机房通信)、科研应急(临时组网)三大场景,测试密码机的适配能力 —— 车载场景中,设备抗振动性能(原设计 10-500hz,加速度 5g)可满足需求,但与车载电台的供电接口不兼容(密码机 12V,电台 24V);科研应急场景中,设备启动时间 3 分钟,虽达设计目标,但非专业人员操作时,算法选择与密钥同步的误操作率达 20%,需简化操作流程。
电磁兼容测试:郑专家补充测试发现,密码机工作时的辐射骚扰达 58dbμV\/(标准≤54dbμV\/),可能干扰周边通信设备(如电台接收);需在机壳内加装电磁屏蔽层(采用 0.2 厚的铜箔),将辐射骚扰降至 52dbμV\/ 以下。
兼容性可行性评分:70 分,主要问题集中在接口适配、供电兼容与操作复杂度;专家建议通过优化接口电路、增加供电转换模块、简化操作界面,可将兼容性评分提升至 80 分,满足国内多数场景需求。
1980 年 1 月 18 日,综合论证会召开,专家提出第一点优化建议:优化随机数生成器电路,提升密钥随机性 —— 刘专家与赵专家共同提出,在现有噪声二极管电路基础上,增加 “两级噪声放大 + 熵值实时校准” 模块,解决熵值不足问题。
具体方案:第一级采用低噪声放大器(型号 LA-1,国产),放大噪声信号幅度,提升原始噪声的随机性;第二级加入 Rc 滤波电路,滤除高频干扰信号;新增熵值校准模块,实时监测随机数的熵值,当低于 7.0 bits\/byte 时,自动调整放大器增益,确保熵值稳定在 7.2-7.5 bits\/byte。
模拟测试显示,优化后的随机数生成器,破解时间从原 65 天延长至 72 天,抗线性分析攻击能力提升 20%;同时,电路功耗仅增加 10w(从 50w 增至 60w),不会显着影响设备续航,兼顾了安全性与低功耗需求。
团队现场与某电子元件厂沟通,确认优化所需的 LA-1 放大器已量产,Rc 滤波元件可定制,3 个月内可完成样品制作,成本增加控制在 200 元 \/ 台(当时币值),在研发预算范围内。
这一建议直击算法安全的核心短板,通过 “硬件改进 + 软件校准” 的组合方案,既利用了国产元件的现有基础,又无需依赖进口技术,确保密钥生成的安全性与自主可控性。
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