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丢失的转子,U-33号潜艇与恩尼格玛密码机的故事

网络整理 2019-06-07 国内新闻

第二次世界大战爆发后,德军各军种的电文都由恩尼格玛密码机(也称为哑谜机或迷式密码机)传送,因此破译恩尼格玛的密码是当时英国情报部门的首要任务。为此他们甚至建造了名为“炸弹”的早期机械式计算机,在30年代曾破译过商用恩尼格玛密码的波兰专家帮助下专门从事此项工作。但是德国军用型号恩尼格玛机的复杂程度早已今非昔比,工作进展缓慢,英国人急需获得恩尼格玛密码机的实物和密码本。

实物是自己送上门来的,由于一系列阴差阳错的巧合,1940年初英国人成功获得了U-33号潜艇携带的恩尼格玛机的转子。

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德国U-33号潜艇

U-33号属于VIIA级,是德国最早建造的10艘中型潜艇之一。自1938年起,该艇就由海军上尉汉斯·威廉·冯·德雷斯基(Hans-Wilhelm von Dresky)指挥。

战争爆发后,U-33号隶属于第二潜艇舰队,1939年她进行了两次战斗巡逻。第一次巡逻中她击沉了两艘合计5627吨的英国商船,返航时又用甲板炮击沉了一艘渔船,英国飞机两次攻击都被她潜水躲过了;第二次巡逻中她在布里斯托尔海峡布下了12枚水雷,然后突然变身渔船杀手,两天内连续用甲板炮击沉了5艘英国渔船。获救渔船水手称U-33号在毫无警告的情况下向他们开炮,而他们仓皇逃生时德雷斯基在潜艇指挥塔上指指点点嬉笑自若,品行十分恶劣。

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U-33号艇长德雷斯基上尉

11月23日,U-33号遇到了5天前刚被英军在北海俘获的德国货轮博尔库姆号(Borkum),此时已被改名为巴萨姆号(Bussum),归于荷兰名下。德雷斯基向其发出停船联络的旗语,英国人当然不会遵从,疑心渐起的德雷斯基命令向船首前开炮以逼迫其停船,巴萨姆号却转头撞向潜艇。德雷斯基下令对船体开炮,货轮很快起火,接下来潜艇潜入水中发射了3条鱼雷,竟无一命中,于是又浮出水面对货轮的水线打了四炮。看到巴萨姆号开始下沉,U-33号就心满意足地离开了。等他们走远后,巴萨姆号的水手拼命堵漏抢修,终于把船开到岸边搁浅,但这艘船也报废了。之前布下的水雷也有了战果,一艘2473吨的货船和一艘9456吨的油轮被炸沉。

1940年2月5日,U-33号离开威廉港执行其第三次致命任务。这次她将前往苏格兰西部格拉斯哥附近的克莱德(Clyde)河口布雷。当时克莱德河口是英国重要水上交通线所在也是英国舰队的主要锚地之一,英军舰艇巡逻密集,被称为“狮穴”。此次行动由德军高层甚至可能是由希特勒本人亲自指定,大胆和危险程度不下于U-47号突袭斯卡帕湾。出航前一天为全艇人员举行了盛大的践行宴会,邓尼茨亲自到码头为他们送行。一般来说为防止泄密,近海布雷的潜艇是不允许携带密码机和密码本出航的,但这次可能是由于过于兴奋导致的疏忽,U-33号带着全套密码设备溜走了。

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U-33号的任务地点和葬身之处

出航后U-33号需要围着英国北部绕一圈,先向北穿越北海,然后向西进入大西洋,再折向南抵达目标。由于希望得到恶劣天气的掩护,潜艇一路在惊涛恶浪中挣扎前行,艇员饱尝晕船之苦。VIIA级潜艇内生活条件恶劣,40多名艇员挤在142X10英尺的生活空间里,食物永远带着柴油味,由于不洗澡每个人身上的气味都很感人。艇上的两个厕所只有一个拿来使用,另一个用来堆补给品,出航后不久厕所的气味就渗透到每一个角落。海水不断从指挥塔倾斜而下,为了节省燃料,没有开启暖气设备,艇内既阴冷又潮湿。当潜艇接近作业区域的时候,艇员们都充斥着一种解脱感。

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破浪前进的U-33号

2月11日午夜,U-33号开始潜入克莱德湾,德雷斯基的计划是在天明之前就位,接下来的白天里潜艇将在水底潜坐待机。12日凌晨后,瞭望员发现一艘船的侧影正在附近经过,德雷斯基判断那是一艘正在出海的巡洋舰,决定不惊动她,在一边悄悄通过。不久之后,响起了“警报”的叫喊,瞭望员报告一艘驱逐舰正向他们高速接近。德雷斯基立刻命令下潜到潜望镜深度,开始机动躲避。

U-33号两次看到的其实都是同一艘船,英国海军830吨的拾穗者号(HMS Gleaner ,也可译为格林纳尔号)。这艘船最初是作为勘测船服役,战争爆发后被改装为扫雷舰,安装了两门4吋单装炮和若干挺机枪,不带扫雷设备时可以携带40枚深水炸弹。当时她正由休·普莱斯(Hugh Price)海军少校指挥,在阿伦岛南部的一个三角形海域巡逻。

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英国海军拾穗者号扫雷舰(J82)

这种黑暗中的巡逻既无聊又枯燥,曾折磨U-33号的恶浪同样折磨着这艘排水量不大的扫雷舰,船上其实没有任何人看见黑暗中的潜艇。2时50分的时候,一名始终专注的ASDIC(英军对声呐的命名)操作员向舰长报告听到了柴油发动机的声音。舰上立刻拉起警报,憋闷已久的英国水兵冲上甲板,几分钟内四吋炮组和深水炸弹发射组都已就位,探照灯开始扫射海面。然而在同样专注的德国水兵帮助下,德雷斯基操作潜艇通过几次机动脱离了接触,目标丢失了。

拾穗者号的甲板上,水兵们的热情和体温都在寒风中慢慢流失。探照灯的光柱在海面上盲目划过,但所到之处都只见黑沉沉的大海。最后他们打着寒颤挤在一起,认为U艇已经逃远了或者干脆就是一次误报,只有ASDIC仍在一个扇面接一个扇面不断扫描着周围的海底。

大约半小时后,ASDIC操作员大声宣布再次建立声呐接触,探照灯又一次被打开。这次一只潜望镜拖着长长的白色尾迹几乎立刻出现在探照灯光下,拾穗者号开始加速的时候潜望镜在海面上消失了。但此时为时已晚,ASDIC已牢牢抓住了潜艇。3时36分,拾穗者号转向右舷追逐目标,轮机舱开到全速。3时40分,ASDIC操作员报告他们已骑在潜艇正上方。

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战前拍摄的U-33号

当第一束声波打在潜艇外壳上的时候德雷斯基就下令深潜,U-33号直冲而下。这招是德国潜艇躲避深水炸弹攻击的常用伎俩,但问题是克莱德河口水深只有55米,U-33号不久就撞到了海底。德雷斯基命令关闭引擎,坐潜在海床上。据幸存者回忆,42名德国官兵挤在一起,人人汗流浃背,艇内寂静无声,除了英国军舰越来越大的噪音只有ASDIC的声波如催命符一般不断打在艇壳上。

3时53分,一声巨响打破了沉寂,潜艇在连续的冲击波下晃动不止。拾穗者号扔下了4颗深水炸弹,准确地在潜艇周围爆炸,其中一颗离右舷相当近。一些管道和阀门在冲击中破裂,螺栓像子弹一样在艇内乱飞。船上的灯全灭了,应急灯亮了起来,压缩空气很快泄漏到接近危险水平。

海面上,英国水兵们正在用僵硬的手指准备下一组深水炸弹。对英国人来说不幸的是,由于深水炸弹爆炸的影响,ASDIC系统瘫痪了,也就是说此时此刻拾穗者号是聋的,对德国潜艇的动向他们一无所知。

U-33号的总工程师弗里茨·希林(Fritz Schilling)海军上尉向德雷斯基建议浮出水面,或者加速逃离现场,不管怎样都必须离开此地。当时U-33号的3个艇首发射管里都装着水雷,只有尾部发射管里有一条鱼雷,也许她可以浮出水面高速转向逃向外海,当英国军舰追来时用艇尾鱼雷管孤注一掷,然后再次下潜躲避?但德雷斯基决定留在原地不动,也许英国军舰会因为混淆了潜艇和海底而放弃攻击。

在德国水手们死气沉沉地等待中,拾穗者号的ASDIC恢复运行,很快他们就惊喜地发现潜艇还在原处。4时12分,深弹落水的溅落声再次传来,这次拾穗者号只投下了一颗深水炸弹,但是很准确地炸破了潜艇的主油箱,情况越发危急了。

攻击后的拾穗者号再次变成了聋子,她只能一边慢慢绕着圈子一边准备下一次攻击。这也是U-33号最后的机会了,人人都期盼德雷斯基能采取行动,但最终他仍然选择不动如山。

十分钟后,拾穗者号再次建立了声呐接触,潜艇还在原处。这种打固定靶的机会实在是太罕见了,绝对不容错过。4时40分,5颗定深在35—50米不等的深水炸弹被投入水中,一连串水下闪光再次照亮了海面,接着如山一般的水柱冲天而起。

U-33号彻底撑不住了,耐压壳被炸破了,海水开始涌了进来。德雷斯基下令立即上浮并凿船,指挥塔下挤满了又冷又怕的德国水兵。德雷斯基和希林两人在潜艇狭小浸水的通道里飞跑,在要害部位和机密设备上安装炸药。关键的恩尼格玛密码机的转子被德雷斯基拆下来交给了三名水兵,命令他们在弃船后尽量向不同方向游开并远离潜艇,然后将转子扔进海底。为了保证艇员都能安全离舰,已被点燃的导火索又被掐断,当所有人都钻出去后,德雷斯基和希林又回到潜艇里再次点燃了导火索。

深弹扔下后,拾穗者号又以12节航速兜起了圈子,并用探照灯搜索海面。5时22分,潜艇突然出现在明亮的探照灯光下,拾穗者号的四吋炮立刻开火,同时转向准备撞击。但是英国人很快发现U艇艇员正高举双手在甲板上集合,于是四吋炮在发射了5发炮弹后停火了,拾穗者号在距潜艇250米外转为平行。5时30分,一阵连续的轻微爆炸震动整个潜艇,烟火从指挥塔中冲出来,德国艇员纷纷跳进冰冷的大海。爆炸后U-33号以40度角向船首方向下沉,几秒钟后就消失在海面上。

现在我们必须介绍一下恩尼格玛密码机了。要把它的结构和原理完全说清楚恐怕需要一本专著,这里我们只能简单描述一下,以便大家了解德国人到底丢失了什么,而英国人又得到了什么。

恩尼格玛密码机是一种结合了机械和电子系统的加密和解密设备,很多国家都曾采用过类似的系统,而以德国在二战时期的军用密码机最为知名。

恩尼格玛密码机经过键盘打出的信号要经过一套名为转子的机电系统,这是恩尼格玛的核心部分。转子看上去就像一个26齿的齿轮,中部有随机对应26个字母的触点。二战初期德军所用的密码机装有一组共轴的3个转子,当键盘输入的时候,转子就会开始旋转,以此改变输入的字母。

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三个转子和中轴,中间一圈圆点就是触点

假设键盘输入A,在输入时最右侧的转盘开始转动,最终对应为G。而此时代表G的触点和第二个转盘代表S的触点接触,则A变成了S。S又和第三个转盘代表R的触点接触,则A变成了R。

转子和密码机上的防跳爪结合,形成不规则的转动。这样如果再次输入A,随着第二个转子的转动,这次变成了Z和第三个转子的B对应,所以即使输入相同的字母,最终输出的结果也不相同。

在第三组转子上德国人又设置了一个叫反射器的结构,将两个触点连接。比如第一种情况最后的R和F连接,则第三个转子的F触点和第二个转子的V触点连接,再和第一个转子的Q触点连接。这样一来当电流最终到达输出端的时候,最初输入的A已经按A-S-R-F-V-Q的顺序变成了Q。

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安在一起的三个转子

战争初期德国三军和情报部门使用的都是三转子密码机,但陆、空军给每台密码机配置了5个转子,海军则多达8个,分别用编号表示不同的转子。这样电报员在使用时就可以决定装入哪三个转子,以及三个转子以何种排序方式装入。42年后德国海军的密码机升级为同时使用四个转子,解密难度再次增加。

前面说过在输入的同时转子开始转动,如果转子的起始位置变化则字母间的对应也在变化,所以德军每次收发报前都会按规定改变转子起始位置。

如果加密仅依靠转子,那么仍可能被数学方法破解。30年代波兰密码人员就是通过仿造的恩尼格玛机和“热爱和平”的德国情报军官向法国情报部门提供的操作资料和转子线路图破译了商用恩尼格玛密码。于是德军又在军用密码机上加入了称为线路板的部分,这个东西的作用是通过接线将键盘输入的字母直接变成另一个字母输出,可由电报员随时改变设定,比如打A的时候出N,然后再通过转子加密。

发送的信息在输入前也必须进行变化,德国陆军和空军都使用5字编码,海军使用4字编码。也就是说电文在发送前会重新编码,以前的一个字母变成4个或5个字母组合再进行发送。

以上加密手段,包括一段时间内使用的转子序号、转子排列方式、每天每次发报前各转子的起始位置、线路板连接方式、字母编码都被记录在密码本上,隔一段时间更换一次。德国海军所用的密码本就是用水溶性染料印刷的,扔进水里就自动失效了。

只要使用完全相同的设置,收信的恩尼格玛密码机就能将收到的信息重新转换一次,获得正确的解密电文,当然还需要人工翻译字母编码。

德雷克斯让水兵们丢弃的转子就是这么个东西。

潜艇沉没后拾穗者号立刻放下两只救生艇抢救落水者,但海上风大浪高,手划的救生艇行动十分缓慢。两艘拖网渔船也及时赶到现场加入搜救,后来驱逐舰金斯敦号(HMS Kingston)也赶来了。42名德国艇员全部被捞起,但由于浸泡在冰冷的海水中造成的失温,只有17人活了下来,最后赶到的金斯顿号捞起的22人中只有两人幸免于难。

总工程师希林在爆炸时被潜艇指挥塔的爬梯撞伤后落入海中,很走运地被拖网渔船救起,成为生还者之一。两名携带转子的水兵完成了他们的任务,6个转子被丢弃到海底。但是第三名水兵弗雷德里希·库姆普夫(Friedrich Kumpf)却失败了,他被救起后告诉另一名幸存者海因茨·罗特曼(Heinz Rottmann)他没有处理好转子。罗特曼立刻搜查了库姆普夫的衣袋,什么都没有,转子已落入了英国人的手里。


U-33号潜艇在其第三次战斗巡逻中战沉,其残骸至今仍留在原处。残骸近乎垂直地坐在海底,保存得相当完整,甲板炮仍在指挥塔前。在其短暂的战斗生涯中U-33号共击沉和击毁了11艘船,共22931吨,其中6艘是渔船。这也是艇长德雷斯基的个人战绩。

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至今油迹仍从U-33号残骸中渗出

汉斯·威廉·冯·德雷斯基海军上尉不在生还者之列,他并不是一位特别受部下爱戴的指挥官。一些手下认为他处事优柔寡断,U-33号的最后一战证明这种指控并非出于个人恩怨。

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U艇战俘在加拿大合影,左起第七人为希林上尉

包括希林上尉在内的幸存者被交给警方审讯,后来被转移到加拿大的战俘营关押直到战争结束。阵亡的德国水兵被以军礼埋葬于格林诺克公墓,后被移至斯塔福德郡坎诺克蔡斯的大型战争公墓。

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埋葬U-33号阵亡水兵的公墓

拾穗者号扫雷舰继续执行巡逻和护航任务,在整个战争岁月里她再没有得到过一次向潜艇开火的机会,倒是救起了不少潜艇攻击后落水的受害者,该舰于1950年被出售并拆毁。

英国人曾试图进入U-33号残骸的内部,但克劳德河口水流十分湍急,潜水员作业非常困难。水下调查的结果一直保密到上世纪70年代,现在我们知道英国人一共获得了三个转子,其中两个编号为VI和VII的可能就来自失职的库姆普夫。

缴获的转子立刻被送到布莱奇雷庄园的研究机构,极大推动了密码破译工作的进展,自此英国人开始能够判读部分德军密电。但由于线路板和密码本的缺失,英国人破解密码的时效性和准确率仍然较差。直到1941年5月9日英军从被俘的U-110号潜艇上缴获了全套密码机和密码本,恩尼格玛的秘密才最终完全暴露在英国人面前。

就这样,一台被疏忽大意带上船的密码机、一个偶然听到柴油发动机声音的ASDIC操作员、一个在寒冷和恐惧中失去了正常意志力的水手,一系列的巧合给英国人带来了1940年情报战争最大的战利品。

本文作者:老枪与战线(今日头条)

原文链接:http://www.toutiao.com/a6699280020071776772/

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