SIGSALY

✍ dations ◷ 2025-05-18 20:34:30 #通信技术

SIGSALY,也被称为X系统、X项目、密码电话 I,或者绿色大黄蜂,它是为二战期间盟军最高层设计的一个经过数字加密的无线电话系统。

SIGSALY是通信系统发展过程中的一个里程碑,当代数字通信耳熟能详的一系列概念在其中首次得以运用,其中包括著名的脉冲编码调制技术(PCM)。

SIGSALY不是首字母缩略词,没有什么含义。别名“绿色大黄蜂”则说出了这个语音通话系统的保密特征——窃听者只能听到像大黄蜂一样嗡嗡作响的噪声。

二战期间交战双方都用电子扰频器(scrambler)保护自己的无线通信不受窃听,但是突破电子扰频器的屏蔽并不十分困难。只要用一台频谱分析仪器对通信频谱进行仔细扫描,就能发现扰频的规律从而加以破解。为了弥补这个缺陷,基于一次性密码本的加密技术出现了。

贝尔实验室开发了基于一次性密码本加密技术的无线通话系统的原型机,并展示给军方。领导这个项目的是A·B·Clark,英国则派出了著名数学家艾伦·图灵 给予协助。军方对此非常满意,向贝尔实验室购买了两套设备并于1943年投入使用,这就是SIGSALY。SIGSALY一直为军方服役至1946年。

SIGSALY用一个随机噪声掩码对语音通话进行加密,整个编码加密过程由一个声码器(vocoder)完成。声码器能减少语音流中的冗余信息,从而减少编码的工作量。

SIGSALY每隔20毫秒对语音信号的幅度进行一次采样。采样取值按照6档进行数字化,最小是0,最大是5。需要指出的是,SIGSALY使用非线性采样法,即声音小的时候采样间隔比较宽,声音大的时候采样间隔比较窄,这是基于所谓的压缩扩展的原理,因为人的耳朵对大音量的变化比较敏感,而对小音量的变化不敏感。

加密的密钥也是在0到5之间随机挑选。加密的过程是采样取值减去密钥,然后对6取模。如果做减法的结果是负数,则加6。比如,语音采样值是3,而随机密钥是5, 运算过程如下:

— 最后的结果是4.

完成上述运算后,系统在6个载频中挑选一个运送采样取值,这个技术也叫频移键控(frequency-shift keying,FSK)。SIGSALY接收终端收到信号时,先将他们还原成采样取值,然后加上随机密钥(0到5)进行解码。解码的过程中同样用到模运算。比如,SIGSALY收到的采样取值是4,随机密钥是5(必须与发送端完全一样),则加法运算结果是:

— 最后得到结果3。

SIGSALY用所谓的“一次性密码本”的方法产生随机密钥。随机密钥被刻录在电唱片上,每张唱片可以为12分钟的语音流加密。当制作完成足够数量的电唱片之后,就派专人将唱片副本送到SIGSALY接收端。如果直接播放唱片,听到的只有噪声。SIGSALY发送端的声音和唱片上的密钥混合后,产生的也是象大黄蜂一样的嗡嗡声。但是接收端只要在播放唱片时与发送端严格同步,就能还原发送端的声音。由于每个通话使用不同的唱片,因此德国人永远不可能破译密码。

SIGSALY被誉为拥有现代通信系统的许多个第一,包括:

相关

  • 野猫野猫可以指:
  • 烟雾烟雾(英语:smog)是一种空气污染现象。这个词的原意是指在英国伦敦有时别称“豌豆汤雾(英语:Pea soup fog)”的烟霞,是伦敦从19世纪到20世纪中期的严重问题。这种烟雾是在城市内燃烧
  • 除爪手术除爪手术或称去爪,是以外科手术方式将动物的爪子去除,被施以手术的对象多半是家猫,偶尔也有可能是其他动物像是马戏团的狮子或熊。这种手术的过程包含截断该动物全部或部分的趾
  • 夏威夷岛夏威夷岛(夏威夷语:Hawaiʻi)是夏威夷群岛中的最大岛屿,又称大岛(Big Island);位于群岛最南端,面积10414平方公里。全岛有丰富的火山活动,岛上有五个盾状火山,设有夏威夷火山国家公园,
  • 凤冠凤冠可以指:
  • 阿道弗·苏亚雷斯阿道弗·苏亚雷斯·冈萨雷斯(西班牙语:Adolfo Suárez González,1932年9月25日-2014年3月23日 ),佛朗哥独裁统治后西班牙第一位民选首相(1976-1981)。为西班牙民主转型的关键人物。
  • 安东尼·霍普金斯菲利普·安东尼·霍普金斯爵士,CBE(Sir Philip Anthony Hopkins,1937年12月31日-),是一位电影与电视演员,出生于威尔士,在2000年4月12日成为美国公民,曾经以电影《沉默的羔羊》获得19
  • 蒙特雷绰号:历史的摇篮(The Cradle of History)、 世界语言之都(• 密度 1,402人/平方公里(3,630人/平方英里)时区 PST(UTC-8) • 夏时制 PDT(UTC-7)美国邮政编码 93940电话区号 831(英语
  • 郭坤仁郭坤仁(1950年-),笔名凌耿,福建厦门人,小说家、科技公司企业家、工程师。文化大革命时就读于厦门第八中学,成为红卫兵,于1968年7月19日与兄长郭坤中自厦门游泳至金门,受到中华民国政
  • 鄂温人鄂温人(一部分自称Even或Oven,另一部分自称Orochel),过去称为拉穆特人(鄂温语,意为海洋的人),被俄国人转音为“埃文人”,是生活在东西伯利亚的民族,在俄罗斯联邦马加丹州、堪察加边疆