译电者 第986章 电子密码机初步构想提出

卷首语

电子密码机的初步构想，是调研成果向技术实践转化的关键一跃。陈恒团队在梳理国内外加密技术脉络后，跳出机械密码机的物理局限，将 “动态密钥” 与 “可编程” 作为核心突破点 —— 前者破解固定密钥易泄露的困局，后者解决算法迭代僵化的难题。从需求提炼到功能设计，从技术方向锚定到性能指标预设，每一步都源于对实战通信安全需求的深度洞察，这一构想不仅为后续国产电子密码机研发绘制了初步蓝图，更标志着国内加密技术从 “跟随模仿” 向 “自主创新” 的理念转变。

1979 年 3 月，陈恒团队完成国内外加密技术调研梳理，正式启动电子密码机构想推导 —— 此前 3 个月，团队收集了美国 KY-57、苏联СМ-6 等主流电子密码机的技术资料（含公开参数、用户反馈、故障案例），以及国内 12 个部门的通信安全需求（军事、外交、科研等领域），为构想提出奠定数据基础。

陈恒在团队研讨会上指出，调研发现的核心矛盾的是 “固定密钥与动态安全需求不匹配”“机械算法与快速迭代需求不匹配”：美国 KY-57 的动态密钥使破解时间延长至 60 天，而国内机械密码机的固定密钥平均 4 小时被破解；苏联СМ-6 的部分可编程功能使算法更新时间缩短至 4 小时，而国内机械机需 2-3 小时拆解调整，且无法支持多场景算法切换。

团队进一步提炼出构想的 “两大核心需求”：一是动态密钥生成与管理，需实现密钥自动更新、设备间同步，减少人工干预；二是可编程算法适配，需支持多算法存储与快速切换，满足不同保密等级、不同通信场景的需求。这两大需求成为电子密码机构想的核心骨架。

为验证需求合理性，陈恒团队向 3 个重点通信部门（某军区通信站、外交部通信处、某科研院所）征求意见，反馈显示：85% 的受访者认为 “动态密钥” 是最急需功能，78% 的受访者期待 “可编程算法”，进一步确认了构想的实战价值。

初步构想的雏形由此形成：以 “动态密钥 可编程” 为核心，兼顾便携性、抗干扰性，适配国内通信设备的接口标准，避免因技术超前导致的兼容性问题。这一阶段的重点是明确 “做什么”，为后续技术细节设计指明方向。

1979 年 4 月，动态密钥功能的详细构想落地 —— 李技术员（团队核心成员）牵头设计动态密钥模块，基于调研中美国 KY-57 的 “时间同步密钥” 与苏联СМ-6 的 “随机数密钥”，提出 “时间 随机数双因子密钥生成” 方案，平衡安全性与稳定性。

密钥生成逻辑设计为：设备内置高精度时钟（误差≤1 秒 / 天），每 48 小时自动触发密钥更新（参考美方动态密钥周期，结合国内通信频次优化）；更新时，先通过时钟获取 “时间种子”（如年 / 月 / 日 / 时 / 分），再通过硬件随机数生成器（基于噪声二极管）生成 “随机种子”，两者融合生成 64 位密钥（比苏联СМ-6 的 48 位密钥抗破解能力提升 256 倍）。

密钥同步机制则针对国内通信节点分散的特点，设计 “主从同步 应急手动” 双模式：主节点（如军区通信中心）生成密钥后，通过加密信道自动同步至从节点（如边境通信站），同步失败时（如信道中断），从节点可通过人工输入 “同步码”（预存的应急验证信息）获取密钥，避免通信中断。

安全性验证初步设想：通过模拟敌方破译场景，测试不同密钥生成方式的抗破解能力 —— 纯时间密钥（易被预测，破解时间 24 天）、纯随机数密钥（同步难度高，故障率 15%）、双因子密钥（破解时间 65 天，故障率 3%），验证双因子方案的综合优势。

模块设计还考虑功耗控制：动态密钥生成单元在非更新时段处于低功耗模式（功耗≤50mW），适配单兵便携场景（要求设备连续工作≥8 小时），避免因密钥模块耗电过高影响设备续航。

1979 年 5 月，可编程功能的构想细化 —— 王技术员（团队算法专家）基于调研中 “不同场景需不同加密算法” 的需求，提出 “可编程逻辑电路 算法存储单元” 的架构，实现算法的灵活切换与更新。

可编程核心采用 “可擦除可编程逻辑器件（EPROM）”—— 当时国内刚突破该器件的国产化技术，可存储 5-8 种加密算法（初期规划 5 种：Feistel 网络、线性反馈移位寄存器、非线性组合逻辑等，覆盖军事高保密、外交中保密、科研低保密场景）；算法切换通过设备面板的 “场景选择键” 实现，无需拆解设备，切换时间≤10 秒（比苏联СМ-6 的 4 小时更新缩短 24 倍）。

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喜欢译电者请大家收藏：()译电者全本小说网更新速度全网最快。算法更新机制设计为 “本地编程 远程推送”：基层单位可通过专用编程器（连接设备预留的加密接口）写入新算法；核心单位（如电子工业部）可通过卫星或有线信道远程推送算法更新包，推送过程全程加密，防止算法泄露。

兼容性设计重点考虑国内现有通信设备：可编程模块的输入输出接口，适配模拟信号（如电台）与数字信号（如早期计算机通信），避免因接口不兼容导致的设备淘汰；同时，预留算法扩展空间（EPROM 可扩容至 16 种算法），为后续技术迭代留有余地。

初步测试设想：用军事场景的 Feistel 网络算法与外交场景的线性反馈移位寄存器算法进行切换测试，验证算法切换的稳定性（切换成功率≥99%）、密文完整性（切换前后密文误码率≤0.5%），确保可编程功能不影响通信质量。

1979 年 6 月，核心技术方向正式明确 —— 陈恒团队在整合动态密钥与可编程功能构想后，梳理出 “四大关键技术方向”，每个方向均对应构想落地的核心障碍，需优先突破。

第一方向：高速硬件随机数生成器 —— 动态密钥的随机性依赖该器件，需实现 “输出速率≥1Mbps、随机性检验通过率≥98%”（参考美国 KY-57 的 1.2Mbps 指标），国内现有器件仅能达到 0.3Mbps，需优化噪声二极管的电路设计，提升随机数生成效率。

第二方向：低功耗可编程逻辑电路 —— 可编程模块需在保证算法切换速度的同时控制功耗，目标是 “静态功耗≤100mW、动态功耗≤300mW”，适配便携场景，需筛选国产低功耗芯片，优化电路布局，减少能量损耗。

第三方向：密钥同步协议设计 —— 针对国内通信节点多、分布广的特点，需设计 “抗干扰同步协议”，确保主从节点密钥同步成功率≥95%（在中干扰环境下），需融入差错校验、重传机制，解决信道中断导致的同步失败问题。

第四方向：多接口兼容模块 —— 需支持模拟信号（AM/FM 调制）与数字信号（RS-232 接口）的输入输出，适配国内 80% 以上的现役通信设备，需设计信号转换电路，确保不同类型信号的加密解密均能正常运行，误码率≤0.3%。

团队为每个技术方向指定负责人，明确 3 个月内完成初步技术方案，6 个月内制作关键模块原型，为后续整机构想落地拆分任务、压实责任。

1979 年 7 月，构想与国内技术基础的适配性分析 —— 陈恒团队意识到，构想需立足国内现有工业水平，避免 “技术超前但无法落地” 的问题。赵技术员（团队硬件专家）牵头梳理国内电子元件、加工工艺的现状，评估各技术方向的可行性。

硬件随机数生成器方面：国内某研究所已研制出噪声二极管原型，虽速率仅 0.3Mbps，但通过优化电路拓扑（增加噪声放大单元），预计 3 个月内可提升至 1Mbps，满足构想需求；且该器件成本仅为进口产品的 1/3，适合批量生产。

可编程逻辑电路方面：国内刚量产 EPROM（容量 1KB），可存储 5 种基础算法（每种算法代码约 200 字节），虽容量小于美国 KY-57 的 4KB，但初期构想可满足；后续可通过叠加 EPROM 芯片扩展容量，技术难度较低。

密钥同步协议方面：国内已有成熟的 “差分曼彻斯特编码” 技术，可用于同步信号传输，抗干扰能力强（在中干扰环境下误码率≤0.1%），基于该技术设计同步协议，可缩短研发周期，降低技术风险。

多接口兼容模块方面：国内通信设备常用的 AM/FM 调制芯片、RS-232 接口芯片均已国产化，信号转换电路的设计难度较低，某电子厂可提供定制化加工，量产成本可控（单模块成本预计 50 元，当时币值）。

适配性分析结论：90% 以上的技术方向可基于国内现有基础实现，仅高速随机数生成器需小幅攻关，整体不存在 “卡脖子” 问题，进一步坚定了构想落地的信心。

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СМ-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）。

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喜欢译电者请大家收藏：()译电者全本小说网更新速度全网最快。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 - 40℃~50℃（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/m，抗扰度≥40dBμV/m，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≥10Mbps，确保加密效率。

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喜欢译电者请大家收藏：()译电者全本小说网更新速度全网最快。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 EPROM 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、EPROM 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СМ-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 EPROM（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 - 40℃~50℃）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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