第1000章 阶矩阵加密逻辑设计（1 / 2）

卷首语

1964 年 3 月，“73 式” 电子密码机算法理论基础研究刚告一段落，核心算法设计便面临新的突破方向 —— 此前论证的 4 阶矩阵虽能满足基础加密需求，但野战通信中日益复杂的密文传输（如长报文、多节点协同），对数据混淆度、抗破解性提出了更高要求。此时，算法小组决定突破低阶矩阵局限，基于线性代数理论设计 37 阶矩阵加密逻辑 —— 这一质数阶矩阵不仅能大幅提升数据混淆维度，更可通过数学特性抵御高阶破解技术。这场为期 4 个月的设计攻坚，将抽象的理论模型转化为可落地的加密逻辑，完成了从 “理论推导” 到 “实战算法” 的关键一跃，为 “73 式” 核心算法的代码固化奠定了核心框架。

一、37 阶矩阵加密逻辑设计的背景与目标

4 阶矩阵理论验证完成后，李工团队在仿真测试中发现局限：长报文（≥1），现存于中科院数学所档案库，包含选型论证报告、阶数对比数据、专家评审意见，共 38 页，由吴工团队撰写，是选型的核心凭证。

档案中 “阶数对比数据表” 显示：31 阶矩阵单次变换信息熵提升 1.0 bit，1”“LF-73-002”、绘制人（赵工）、审核人（李工）、日期（1964.6.15），通过国防科工委标准化部门评审，确认符合军用标准，可用于后续代码固化与硬件设计。

八、流程图的评审与硬件适配性确认

1964 年 6 月 20 日，团队组织 “37 阶矩阵算法流程图评审会”，邀请国防科工委专家（3 人）、硬件团队负责人（王工）、协作单位代表（中科院计算所、北京电子管厂各 2 人）参会，重点评审流程图的 “逻辑完整性” 与 “硬件适配性”。

逻辑完整性评审中，专家确认流程图覆盖加密、解密全流程，异常处理分支完善，无逻辑漏洞；针对 “多节点协同加密” 场景，建议在流程图中增加 “密钥同步标识”（标注每组向量对应的密钥编号），便于多节点识别匹配密钥，团队当场采纳并修改流程图。

硬件适配性评审由王工团队主导：基于流程图中的运算步骤，评估硬件实现需求 ——37 阶矩阵乘法需 1369 个基础逻辑单元（由晶体管构成），分组与拼接需 32 个寄存器，模 256 运算需 8 个加法器，整体硬件成本较 4 阶矩阵增加 40%，但仍在预算范围内（立项经费 900 万元），且北京电子管厂已具备定制高集成度晶体管的能力，适配性无问题。

协作单位代表提出优化建议：中科院计算所建议在流程图中增加 “算法版本标识”（标注矩阵参数版本），便于后续算法升级；北京电子管厂建议细化 “矩阵运算时序”（标注每个运算步骤的时间节点），便于硬件电路的时序设计，团队均记录并纳入流程图修订版。

评审会后，赵工团队根据意见修改流程图，形成《37 阶矩阵加密算法流程图（修订版）》，共 2 张图纸，标注修订日期（1964.6.25）、修改内容（增加密钥同步标识、版本标识、时序标注），通过最终评审，确认可作为后续代码固化与硬件设计的正式依据。

九、设计成果的文档化与技术传承