第1018章 硬件性能综合测试（1 / 2）

卷首语

【画面：1973 年电子实验室实拍（16 胶片质感），木桌上摆放着晶体管示波器、电子管信号发生器，技术员戴着粗框眼镜，用铅笔在方格纸上记录数据；微型化电子密码机通体金属外壳，正面有 6 个旋钮和 1 个指示灯，体积约 1.5 个饭盒大小。字幕：“1973 年，中国晶体管电子设备刚迈入小型化阶段，这台重约 500 克的密码机，需通过最朴素的测试手段，证明它能在野外复杂环境下‘算得快、稳得住、抗得扰’。”】

一、测试准备：1973 年的仪器与方案设计（1973.04）

【历史影像：实验室档案照片 —— 测试台铺着绿色橡胶垫，左侧是 xJ4318 型晶体管示波器（1972 年上海无线电二十一厂生产），中间是 JS-73 型信号发生器，右侧是 SS-1 型机械秒表（精度 0.1 秒）和手摇式电磁干扰源；墙上贴着手写的《测试方案》，字迹工整。画外音：“1973 年《电子密码设备测试规程（试行）》规定：小型密码机需通过‘速度 - 稳定 - 抗扰’三项核心测试，测试环境温度需控制在 20-28c，相对湿度≤70%。”】

1. 测试仪器校准

王姓技术员提前三天校准仪器：用标准频率信号（1khz）校准示波器，确保波形显示偏差≤5%；机械秒表与天文台授时的 “电钟” 对比，连续计时 10 分钟，误差仅 0.3 秒，符合测试精度要求；手摇式干扰源通过可变电阻调节输出强度，用磁强计测量确认：摇速 30 转 \/ 分钟时，输出干扰场强 50V\/，对应当时工业电机的典型干扰强度。

2. 测试方案制定

根据设计要求，测试分为三部分：

1 加密速度测试：选取 10 组不同长度的明码（5 字符、10 字符、20 字符），手动输入密码机，记录从 “输入完成” 到 “加密指示灯亮” 的时间，计算平均加密速度；

2 稳定性测试：连续开机 72 小时，每小时输入固定 20 字符明码，对比加密结果与 “标准密文” 是否一致，统计出错次数；

3 抗干扰测试：模拟野外两种典型干扰 —— 工业电机干扰（用手摇式干扰源贴近设备 5）、静电干扰（用丝绸摩擦有机玻璃产生静电，靠近设备 10 放电），测试干扰状态下的加密准确性。

【档案资料：手写《测试任务书》（1973.04.05）记载：“测试样机编号 7301，设计指标：加密速度≥5 字符 \/ 秒，连续工作 72 小时出错≤1 次，能抵御 50V\/ 电磁干扰；测试人员 3 人，分 3 班轮岗，数据需双人核对签字。”】

3. 环境控制

实验室无恒温设备，技术员用煤炉加热配合开窗通风，将温度稳定在 25±3c；地面洒少量水控制湿度，用毛发湿度计测量（1970 年天津气象仪器厂生产），确保湿度在 60%-70% 之间 —— 避免湿度过高导致晶体管引脚氧化，湿度过低产生静电干扰。

【1973 年技术背景：此时国内尚无数字化测试设备，依赖模拟仪器与人工操作；晶体管是核心器件（集成电路仅在高端设备试用），温度对其放大倍数影响显着，因此环境控制是测试关键。】

二、加密速度测试：机械秒表下的 “字符竞速”（1973.04.06）

【场景重现：技术员李师傅左手扶密码机，右手持机械秒表，徒弟小张按预定明码（如 “01234”“”）转动密码机旋钮输入；示波器连接密码机内部晶体管电路，显示加密时的脉冲波形，每出现一组完整脉冲代表一个字符加密完成。历史录音（磁带音质）：“准备 —— 输入 —— 开始！” 秒表按下的 “咔嗒” 声与密码机旋钮的 “转动声” 交织。】

1. 不同长度明码测试

5 字符明码：测试 10 次，秒表记录时间分别为 0.9 秒、1.0 秒、0.8 秒…… 平均时间 0.9 秒，折算加密速度约 5.6 字符 \/ 秒，超过设计的 5 字符 \/ 秒指标；

10 字符明码：10 次测试平均时间 1.8 秒，速度 5.5 字符 \/ 秒，保持稳定；

20 字符明码：因旋钮输入需切换档位，平均时间 3.9 秒，速度 5.1 字符 \/ 秒，仍达标 —— 但发现 “连续输入 20 字符后，最后 2 个字符加密脉冲略有延迟”，排查为某只 3Ax31 型晶体管放大倍数下降，更换后延迟消失。

2. 核心器件性能验证

用万用表测量密码机内 12 只核心晶体管（3Ax31 型锗管，1973 年北京半导体厂生产）的放大倍数（β 值），均在 50-80 之间，符合设计要求（β≥40）；示波器显示加密时的时钟脉冲频率稳定在 5khz，无明显抖动 —— 这是速度达标的核心保障。

【测试数据记录：方格纸手写记录单显示：“7301 样机速度测试：5 字符 0.9s（5.6 字符 \/ 秒）、10 字符 1.8s（5.5 字符 \/ 秒）、20 字符 3.9s（5.1 字符 \/ 秒），更换 3Ax31 管 1 只后，20 字符加密无延迟，平均速度 5.4 字符 \/ 秒。”】

【1973 年技术局限：因无自动输入设备，明码需手动通过旋钮输入，输入速度可能影响加密时间判断；技术员采取 “多人多次测试取平均” 的方式，减少人为误差。】

三、稳定性测试：72 小时的 “不间断值守”（1973.04.07-04.10）

【历史影像：实验室夜班场景（煤油灯补光），技术员裹着军大衣值守，每隔 1 小时用手电筒照亮密码机指示灯，在《运行日志》上画 “√”（正常）或 “x”（出错）；密码机旁放着保温瓶和窝头，这是 72 小时值守的 “补给”。画外音：“1973 年的晶体管设备最怕‘长时间高温’，这 72 小时不仅测机器，更测人的耐力 —— 任何一次漏记，都可能错过关键的故障数据。”】

1. 连续运行监控

测试开始后，每小时向密码机输入固定明码 “0”（20 字符），加密后输出的密文与 “标准密文卡”（提前用大型密码机预制）比对：

前 24 小时：加密结果完全一致，指示灯每 3 秒闪烁一次（正常工作信号），用手触摸外壳温度约 40c（晶体管正常工作温度）；

24-48 小时：第 35 小时时，一次加密输出的密文少 1 个字符，排查发现电源模块某只 100μF 电解电容（1973 年无锡无线电元件厂生产）漏液，更换后恢复正常；

48-72 小时：无任何出错，外壳温度稳定在 42c，示波器显示电路脉冲无漂移。