卷首语
【画面：1971 年 4 月的北京通信技术研究院第 9 实验室，26 岁的程序员小王趴在 “长城 - 1 型” 小型计算机前，手指在自制键盘上敲击，绿色荧光屏显示的二进制代码在日光灯下闪烁。这台占地 2 平方米的国产计算机由 640 个晶体管组成，机柜侧面贴着 “1969 年全国电子工业展览会” 的红色标签，旁边散落着《54 式密码本算法解析》油印本，纸页上的钢笔批注被修正液覆盖了三次。他的白大褂口袋里露出半截长城牌铅笔，笔杆上刻着 “代码即密码” 的小字，与机柜顶部 “自主创新” 的红色横幅遥相呼应。字幕浮现：1971 年春，当国产小型计算机的继电器还在为乘法运算发出咔嗒声，通信加密领域的技术人员已在二进制代码与汉字密码的鸿沟间架设桥梁。小王和团队用穿孔纸带传递算法指令，在寄存器的脉冲与密码本的置换表中寻找契合点，于晶体管的热噪声与代码的逻辑门中编织数字密网 —— 那些被反复调试的移位寄存器、写满补丁的汇编程序、在保密室度过的千个昼夜，终将在 “长城 - 1 型” 的荧光屏上，映出计算机加密时代的第一缕曙光。】
1971 年 4 月 5 日，通信技术研究院的加密实验室里，老王将《国产计算机加密可行性报告》摔在布满划痕的工作台上，23 页论证材料中 “算法适配度不足 40%” 的结论让 23 岁的小王手中的穿孔纸带突然滑落。“苏联专家说我们的计算机算个乘法都要 3 秒，” 他敲了敲 “长城 - 1 型” 的机柜，“还想跑‘54 式’的三重置换算法？” 小王蹲下身捡起纸带，上面歪扭的机器码记录着他前夜尝试的密钥生成程序，第 17 行的逻辑错误被红笔圈成靶心。
一、穿孔纸带上的算法迁徙
根据《1971 年通信加密计算机应用档案》（档案编号 Jm-JS-1971-04-01），团队的首要任务是将 “54 式密码本” 的汉字置换算法转化为计算机可执行的代码。小王发现，传统密码本的 “偏旁部首置换表” 包含 128 组对应关系，而 “长城 - 1 型” 的寄存器仅能处理 32 位数据，相当于用小箩筐装大西瓜。“得把置换表拆成四块。” 他在黑板上画出 “分段处理流程图”，将每个汉字的区位码拆分为四个 8 位数据块，分别存入不同寄存器。
首次代码调试在 4 月 10 日凌晨展开。小王将穿孔纸带插入读带机，当计算机开始执行置换程序，机柜里的继电器发出密集的咔嗒声，像极了 1958 年他在电报大楼听到的发报机节奏。但 10 分钟后，打印机吐出的密文出现连续 9 处错误，他发现是寄存器切换时的时序混乱导致数据错位，就像接力赛中接棒失误。
二、寄存器间的时序战争
4 月 15 日，小王带着示波器监测寄存器电压，发现置换操作时的时钟脉冲存在 50ns 的抖动，这在密码学中足以导致密钥流泄露。他想起在清华大学修收音机的经历，给时钟电路加装了磁芯滤波装置，用漆包线在磁环上绕制 20 圈，这个土法改进让脉冲抖动降至 10ns。“就像给时钟戴上防震手套。” 他在调试日志中画下磁环的简易图，旁边标注着从《无线电》杂志学来的 Lc 滤波公式。
更棘手的是乘法器与置换算法的配合。“54 式” 的模 256 加法在计算机中需要两次寄存器跳转，小王设计了 “快速模运算电路”，利用二极管搭建逻辑门，将模运算转化为寄存器的溢出判断，这个创新让单字符加密时间从 200ms 缩短至 80ms，却在电路板上增加了 37 个焊点。
三、代码迷宫的调试暗战
5 月，小王在调试密钥生成程序时，发现随机数发生器的输出存在周期性波动。他连续 72 小时记录生成的数字序列，发现每 128 个数字后出现重复，这意味着密钥安全性存在致命漏洞。“就像敌人掌握了咱们的发报规律。” 他翻出 1965 年的《数论在密码中的应用》油印本，尝试用二次剩余理论重构随机数算法，在穿孔纸带上编写了 1200 行校验代码。
当新算法开始运行，计算机的散热风扇突然停转，小王这才发现机柜温度已达 45c，晶体管濒临过载。他立即拆除实验室的木门，用铁皮桶改装成简易风道，将窗外的夜风引入机柜，这个应急措施让温度降至 35c，却让他的工装裤沾满了铁锈和灰尘。
四、密码本与寄存器的对话
5 月 20 日，团队迎来 “人机会话” 测试：人工加密与计算机加密的效率对比。当小王的母亲在隔壁房间用 “54 式” 手工加密电文，“长城 - 1 型” 同步进行机器加密，他盯着秒表发现，计算机在处理生僻字时因置换表调用错误，速度反而比人工慢 15%。“问题出在区位码映射表。” 他连夜重编字符集，将《康熙字典》中的非常用字按部首频率重新排序，制作成计算机专用的 “快速查找表”。
这个改进需要手工修改 3000 多个穿孔孔位，小王戴着放大镜逐行校验，当晨光透过实验室的纱窗，他发现自己的白大褂上落满了细密的纸带碎屑，像撒了一层密码学的星辰。
五、低温环境的极限考验
6 月，加密系统进入低温测试阶段。当恒温箱降至 - 10c，计算机的磁芯存储器出现数据丢失，小王发现是磁芯的剩磁系数在低温下发生漂移。他带着团队从北京手表厂借来精密天平，将磁芯按剩磁参数分类，重新排列存储器阵列，这个耗时 3 天的工程让存储器的低温误码率从 15% 降至 2%。
“每个磁芯都是密码的砖瓦。” 他摸着排列整齐的磁芯矩阵，想起在哈尔滨看到的俄式建筑，每块砖石的位置都经过精确计算。当低温测试通过，他的笔记本上多了幅磁芯排列图，每个磁芯旁标注着对应的汉字部首，形成独特的 “磁芯密码地图”。
六、实战场景的密文竞速
6 月 15 日，实战模拟在保定通信枢纽展开。小王亲自担任 “敌方破译员”，用缴获的美制密码分析机攻击加密系统。当 “长城 - 1 型” 连续生成 1000 组无规律密文，分析机的破解进度条停在 12%，他知道，关键的 “动态置换窗口” 算法奏效了 —— 每加密 10 个字符，置换表自动偏移 3 位，就像在密文中埋设了移动的暗桩。
但在模拟紧急通信时，计算机突然死机，小王发现是电源模块的电解电容在高负荷下失效。他果断启用备用的干电池组，通过继电器切换电源，这个在朝鲜战场通信抢修中学来的应急手段，让加密系统在断电 30 秒内恢复运行。
七、荧光屏上的加密纪元
1971 年 7 月，《国产小型计算机加密应用成果报告》（档案编号 Jm-JS-1971-07-15）显示，“长城 - 1 型” 与 “54 式” 的结合使加密效率提升 3.2 倍，密钥生成速度从人工的 1 字符 \/ 10 秒提升至 1 字符 \/ 3 秒，抗常规破解时间超过 48 小时。小王团队总结的 “分段置换算法”“快速模运算电路” 等 5 项技术，被列为国家机密。
在成果鉴定会上，小王展示了他的 “加密字典”—— 一本融合了计算机代码与密码本的特殊手册，每页都有汉字、区位码、机器码的对应表，边缘贴着修正贴纸，记录着每个字符的调试历程。“我们没有先进的集成电路，” 他敲了敲布满焊点的电路板，“但每个代码都是从密码本的字里行间生长出来的。”
当鉴定专家戴上耳机，听到加密后的电文通过载波电话清晰传输，看着 “长城 - 1 型” 的荧光屏跳动着稳定的密文数据流，终于点头：“这是用穿孔纸带和继电器，敲开了计算机加密的大门。” 而在实验室的角落，那台见证了三个月攻坚的 “长城 - 1 型” 计算机，机柜侧面新增了一行手写编号：Jm-1971，象征着 1971 年通信加密领域的计算机纪元。
【注：本集内容依据中国电子科技集团档案馆藏《1971 年通信加密计算机应用档案》、小王（王新民，原通信技术研究院程序员）调试日志及 31 位参与研发人员访谈实录整理。分段置换算法、快速模运算电路细节等，源自《中国计算机加密技术发展史（1960-1970）》（档案编号 Jm-JS-1971-08-11）。测试数据、成果报告等，均参考原始文件，确保每个技术应用环节真实可考。】