6、二战密码通信与扩频技术的起源

二战密码通信与扩频技术的起源

在二战的关键时期，通信安全对于盟军的战略决策起着至关重要的作用。本文将深入探讨当时具有革命性的密码通信系统SIGSALY以及与之相关的扩频技术的起源和发展。

1. SIGSALY：首个不可破解的加密电话系统

• 诞生背景 ：1944年夏天，二战进入高潮。在华盛顿特区的五角大楼里，陆军中尉戈登·A·史密斯正在对一套开创性的无线电话加密系统进行例行检查。这套系统使得盟军领导人能够首次在无线电话通信中进行高度机密的政策讨论。此前的加密系统，如A - 3加密器，存在严重缺陷。德国在1941年秋天破解了A - 3加密器，能够自动即时解密跨大西洋的通话，并将内容记录、转录、翻译后呈递给希特勒等官员。这一事件凸显了开发更安全加密系统的紧迫性。
• 技术原理
  • 语音处理 ：SIGSALY系统基于语音隐私研究，结合了声码器和噪声掩蔽原理。声码器将语音频谱过滤成10个近乎相等的300赫兹频段，经过整流和低通滤波后，提取出包含频率高达25赫兹的信号，同时还提取出对应于每个浊音的音高信号。
  • 加密处理 ：为了实现完美的安全加密，系统采用了一次性密钥。该密钥由汞蒸汽整流管产生的宽带热噪声生成，这种噪声是完全随机的。密钥被记录在14英寸直径的黑色乙烯基唱片上，唱片在使用一次后即被销毁。每个接收器的一张唱片与每个发射器的一张唱片相同，第二个转盘用于在对话持续时间超过第一张唱片时继续进行对话。
  • 同步处理