财富公式——X计划

    这个课题被称为X计划，直到1976年才对公众解密。这项研究是由贝尔实验室和英国政府在伦敦北部布莱切雷的密码符号学校共同开展的。X计划在科研人员的投入方面可以和美国研制原子武器的曼哈顿计划相提并论，不仅美国方面有克劳德·申农参与，英国方面也派出了阿兰·图灵这样的重量级科学家。X计划的目的是建造一个名为SIGSALY的系统。这个系统的名字SIGSALY没有任何意义，仅仅是随意确定的一个字符串，目的是为了迷惑德国敌人。    SIGSALY系统是世界上第一个经过数字加密的无线电话系统，系统的每个终端计算机的体积都有一间房子大小，重量高达55吨，操作人员要钻进隔离室才能进行操作，另外，安装终端计算机的房间还必须配备空调系统，以防止计算机的真空管发热融化造成事故。当时盟国方面希望能够通过 SIGSALY系统来杜绝德军对盟国领导人之间的高层联络进行窃听。盟国当时在美国五角大楼为罗斯福总统以及在伦敦塞尔福里奇百货公司的地下室为丘吉尔首相分别安装了一台SIGSALY终端计算机。除此以外，享受这种待遇的还有在北非作战的蒙哥马利元帅和关岛的麦克阿瑟将军。    由于使用了所谓的“一次性密码本”，SIGSALY的加密系统无法破译。原因在于，在“一次性密码本”中，用于对信息进行加密和解码的“密钥”是随机选择的。通常，密钥是由写在纸张上的随意选择的字母和数字组成的，这样就可以保证信息经过加密后完全失去本来面目，不论通过什么样的密码破译方法也无法阅读。但“一次性密码本”这种方法也存在缺陷，因为必须要派专人把密钥分别递送到系统使用者的手中，在战争期间，密钥递送的任务通常困难重重。    而SIGSALY系统的优势在于，它所加密的信息是声音，而非书面文本，与此对应使用的密钥是一张录制有“白色噪音”的密纹唱片。美国罗斯福总统的声音如果和这张唱片上的声音混合在一起，将产生一种咝咝声，将真实的信息屏蔽起来，只有获得录制有同样白色噪音的唱片才能对经过加密的声音进行解密。在复制完所需数量的密钥唱片后，母带将销毁，然后再把副本派专人分别送到SIGSALY的各终端计算机那里用于解码。所以，必须保证密钥唱片在播放时必须完全与经过加密的录音严格同步，否则听到的就只有噪音。    在英国数学家阿兰·图灵成功破译了德军的“英格玛密码”之后，盟军就开始对德军的各级作战指令进行监听。使用SIGSALY系统进行加密就是为了保证德军无法以牙还牙。克劳德·申农的任务之一就是证明SIGSALY系统在没有密钥的情况下确实无法破译。只有在SIGSALY系统通过数学方法进行严密测试之后，盟军的高层领导才能放心地藉此进行远程信息传输。通过SIGSALY系统，申农得以把自己的几个新想法付诸实现，其中就包括脉冲编码调制技术。在二战结束之后，AT＆T公司将申农开发的多项技术申请了专利并进行商业利用。    后来，申农提到，他是在思考如何利用随机噪音屏蔽信息的过程中想到信息论的一些重要概念的。他曾指出：“加密系统和充满了噪音干扰的信息转送系统几乎没有区别”，这两者“非常相似，甚至无法分别”。    1943年，阿兰·图灵访问了贝尔实验室的纽约分部。在此期间，图灵和申农每天都要在实验室的咖啡厅长谈。申农告诉图灵他正在研究一种测量信息的方法，使用的单位叫比特，申农说，比特这个名字是贝尔实验室的另一位数学家约翰·塔基想出来的。    塔基所提出的比特这个单位名称是英语“二进制数位”的缩写。申农给比特赋予了新的内涵，根据申农的定义，如果可能出现两个结果时，区分这两个结果所需的信息量就被称为比特。    图灵对申农说自己也想到了一个信息单位的名称，叫“班（ban）”，也就是将某个假设命题的正确性提高十倍所需证据的信息量。在对德军英格玛密码破译过程中，英国的解码人员曾经半开玩笑地使用过这个信息单位。“班”这个信息单位得名于英国的班伯里镇，英国解码人员使用的密码表就是在班伯里镇印制的。    但是，最终给这个世界带来翻天覆地变化的是“比特”，而不是“班”，那一年是1948年。当时，二战已经结束，申农仍然在贝尔实验室工作，有一天他发现同事的桌子上放着个奇怪的物件，就过去询问。    威廉·肖克利告诉他：“这个叫固态放大器”。固态放大器是世界上第一种晶体管。威廉·肖克利告诉申农，固态放大器的体积虽然小，但功能与真空管完全相同。经过进一步询问，申农得知固态放大器是通过将不同物质按照固定的方式进行排列接触来工作的。只要保证所使用的几种物质彼此能够以正确的方式相互接触，固态放大器的体积就可以无限缩小。