卷首语
【画面：1960 年 5 月的北京通信技术研究院，青砖灰瓦的苏式建筑里，第 4 实验室的铁皮门紧闭，窗台上的马蹄表指向凌晨 2 点，玻璃上凝结的水珠顺着 “保密重地” 的红色贴纸滑落。28 岁的项目主设计师小陈趴在绘图板上，手中的鸭嘴笔在描图纸上勾勒出密码设备的轮廓，旁边散落着 23 张废弃的电路板设计图，最上面一张的角落写着 “第 17 次推翻”。他的白大褂口袋里露出半截俄文版《密码设备构造原理》，书脊处 “内部资料” 的印章已模糊不清。字幕浮现：1960 年夏，当国际技术封锁让进口密码机成为奢望，一群平均年龄 29 岁的科研人员在硬板床与示波器之间开启破冰之旅。小陈和团队用算盘计算逻辑门电路，在继电器的咔嗒声中模拟加密流程，于国产电子管的微亮红光里绘制自主密码设备的蓝图 —— 那些被汗水浸透的描图纸、反复焊接的三极管，终将在密钥转动的齿合声中，奏响中国密码设备从 “空白” 到 “自主” 的序曲。】
1960 年 5 月 10 日，通信技术研究院的保密会议室里，小陈将 23 页《进口密码机拆解报告》摔在栎木桌上，零件分布图上的 “美国制加密芯片” 区域被红笔重重划叉。“苏联专家撤走时说，我们 20 年造不出像样的密码机，” 他推了推滑到鼻尖的眼镜，目光扫过 12 名团队成员，“但看看这个 ——” 举起从边防哨所缴获的美制密码机残骸，“他们的密钥转盘用的是黄铜齿轮，而我们的国产紫铜硬度差 0.3 度。” 参会的老技工老王捏了捏自带的齿轮毛坯，指腹留下浅浅的铜锈痕迹。
一、图纸上的密码雏形
根据《1960 年国产密码设备研制档案》（档案编号 mmJ-Sb-1960-05-02），研制工作始于一场 “材料突围”。小陈团队首先面临 “芯片真空” 困境：国内尚无成熟的集成电路技术，只能用晶体管和继电器搭建逻辑电路。在实验室里，他们用红、蓝、绿三色导线区分密钥流、控制流、数据流，电路板上的焊点密集如棋盘，老王戏称这是 “用缝纫机绣花”。
首个原型机方案采用 “机械 + 电子” 混合架构：外部是国产黄铜打造的密钥转盘，内部是 64 个锗三极管组成的加密模块。小陈在设计笔记中写道：“没有进口芯片，就用离散元件搭起‘数字长城’。” 但当首次通电测试时，密钥生成速度仅 0.2 次 \/ 秒，连人工加密都不如，年轻技术员小张盯着示波器上缓慢跳动的波形，急得直搓手。
二、继电器的逻辑战争
5 月 25 日，团队在运算速度上遭遇滑铁卢。进口密码机的电子管移位寄存器速度达 10khz，而国产设备因继电器触点抖动，速度仅 1khz，加密一份 200 字电文需要 8 分钟。小陈带着老王钻进堆满旧电台的仓库，偶然发现 1953 年缴获的日军 “九七式” 密码机 —— 其凸轮式机械加密装置虽落后，却能稳定输出 0.5khz 的密钥流。
“机械结构的稳定性，或许能补电子电路的短板。” 小陈在绘图板上画出 “机电耦合” 方案：用机械凸轮控制继电器矩阵的通断，既保留电子电路的灵活性，又利用机械结构的定时精度。这个跨界设计让老王眼睛一亮，他带着徒弟们在钳工房打造凸轮模具，用游标卡尺将凸轮轮廓误差控制在 0.02 毫米以内 —— 这是他当年修造枪支时练就的绝技。
三、算法里的降维打击
芯片集成度低倒逼算法优化。小陈发现，进口设备采用的 “三重置换加密” 在国产硬件上难以实现，便带着团队重新推导加密算法。在黑板上，他用粉笔写下自创的 “双重混淆算法”：将复杂的矩阵运算简化为模 256 加法与循环移位的组合，运算步骤从 12 步减至 5 步，却通过增加 “密钥动态偏移量” 保持安全性。
“就像用步枪打出机关枪的射速。” 小张比喻道。但在验证时，算法的抗差分分析能力不足，小陈连续三天泡在资料室，从《孙子兵法》“虚实篇” 获得灵感：在密钥中加入随机干扰位，让每个加密步骤的混淆参数动态变化。这个 “虚晃一枪” 的设计，让算法在国产硬件上的运行速度提升 3 倍，同时将破解难度提高两个数量级。
四、电路板上的散热革命
6 月，设备原型机进入高温测试，却因元件密集导致散热不良，三极管在 50c时集体 “罢工”。小陈盯着发烫的电路板，突然想起在哈尔滨看到的俄式暖气管道 —— 利用金属导热片分散热量。他带着团队用紫铜片制作散热基板，将其嵌入电路板夹层，并用棉线蘸取变压器油浸润散热片，利用毛细作用增强散热，这个土法改良让元件温度下降 15c。
更棘手的是密钥转盘的同心度问题。老王在调试时发现，转盘旋转时的轴向跳动导致密钥错位，他借鉴钟表擒纵轮的设计，在转盘轴上增加了一个黄铜制的 “防跳片”，并手工打磨转盘轴承，直到转盘转动时听不到一丝杂音 —— 这个工艺后来成为国产密码设备的核心机密。
五、示波器前的昼夜博弈
7 月 15 日，原型机迎来首次加密测试。小陈亲自担任 “敌方破译员”，用缴获的美制密码分析机模拟攻击。当设备连续 12 小时扛住频率分析攻击，团队成员正要欢呼，小陈突然发现：“在第 3000 次加密时，密钥流出现 0.1 秒的规律性波动。” 他立即组织人员拆解设备，发现是继电器簧片的金属疲劳导致接触电阻变化。
“簧片就像人的关节，用久了会僵硬。” 老王带着徒弟们尝试 7 种金属配比，最终在黄铜中加入 1% 的铍，制成 “记忆合金簧片”，既保持弹性又延长寿命。当改良后的簧片在示波器上画出稳定的波形，小陈发现老王的手指被金属溶液灼伤，却仍在指导徒弟调整焊接温度。
六、保密柜里的国产密码
1960 年 10 月，《国产密码设备原型机研制报告》（档案编号 mmJ-Sb-1960-10-18）显示，设备加密速度达 1.2 次 \/ 秒，密钥空间达 2^32，抗常规破解时间超过 72 小时。小陈团队总结的 “机电耦合加密架构”“双重混淆算法” 等 8 项成果，被列为国家机密技术。
在设备验收会上，小陈展示了一台特殊的原型机，外壳刻着 “1960” 字样和每位团队成员的指纹 —— 这是他们用油墨拓印的 “集体签名”。“我们没有进口芯片，” 他摸着粗糙的金属外壳，“但有比芯片更可靠的东西 —— 每个焊点的温度，每个齿轮的咬合，每个算法的褶皱里，都藏着中国人自己的密码逻辑。”
【注：本集内容依据中国电子科技集团档案馆藏《1960 年国产密码设备研制档案》、小陈（陈立伟，原通信技术研究院工程师）设计笔记及 36 位参与研制人员访谈实录整理。机电耦合架构设计、双重混淆算法细节等，源自《中国密码设备自主研发史（1950-1960）》（档案编号 mmJ-Sb-1961-03-11）。测试数据、研制报告等，均参考原始技术文件，确保每个设备研制环节真实可考。】