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第987章 构想可行性论证(1/2)

卷首语

构想可行性论证是电子密码机从“蓝图”走向“实物”的关键关卡。7位跨领域电子技术专家的评审,如同为技术构想装上“校验器”——从算法安全性的数学验证,到硬件国产化的可靠性评估,再到通信兼容性的场景测试,每一项评审都直指“能否落地、是否实用”的核心问题。专家提出的优化建议,既修正了构想中的技术偏差,又为后续研发注入了更贴合实战的细节,这场论证不仅验证了构想的可行性,更让技术方案从“理想”走向“现实”,为原型机研发铺平了道路。

1980年1月,电子密码机构想可行性论证正式启动——陈恒团队在完成构想报告修订后,联合电子工业部科技司,邀请7位涵盖算法设计、硬件工程、通信兼容领域的专家(以姓氏代称:刘专家,算法密码学;周专家,硬件可靠性;吴专家,通信接口适配;郑专家,电磁兼容;王专家,低功耗设计;赵专家,随机数生成;孙专家,场景应用验证),组建评审组,明确“算法安全、硬件可行、兼容适配”三大评审维度。

论证筹备阶段,团队为专家提供全套支撑材料:国内外同类设备参数对比表、动态密钥与可编程功能的数学模型、国内电子元件产能与性能报告、12个应用部门的通信需求清单,确保评审基于完整数据。陈恒在首次评审会上强调,论证需聚焦“两个关键”:一是核心技术是否依赖进口(避免卡脖子),二是方案是否适配国内通信现状(避免技术悬空)。

评审流程设计为“分维度审查+综合论证”:前3天各专家按领域开展专项评审,每天形成领域评审意见;第4天召开综合论证会,专家交叉讨论,形成统一结论与优化建议。为确保客观,团队采用“盲审”辅助——向专家提供匿名的技术方案细节(隐去团队成员信息),减少主观倾向。

刘专家(算法领域带头人,曾参与国内早期密码算法研发)在会前提出,需重点验证“双因子密钥生成的随机性”与“可编程算法的抗破解性”,这两项将直接决定电子密码机的核心安全性能;周专家(硬件领域专家,有10年军用电子设备研发经验)则关注“国产元件在极端环境下的稳定性”,这是硬件可行性的关键。

此次论证的核心目标并非“否定或肯定”,而是通过专家智慧发现构想中的潜在风险,优化技术路径,使方案既保持先进性,又具备可实现性,为后续原型机研发提供权威技术背书。

1980年1月15日,算法可行性评审率先开展——刘专家牵头,赵专家协助,围绕动态密钥生成算法与可编程算法的安全性、有效性展开验证,采用“数学推导+模拟测试”双方法。

针对“时间+随机数双因子密钥生成”,刘专家团队通过熵值计算(衡量随机性的核心指标)验证:构想中基于噪声二极管的随机数生成器,理论熵值为7.2bits\/byte(满值8bits\/byte),但实际测试(用团队提供的随机数样本)显示熵值仅6.5bits\/byte,存在“随机性不足”风险——若熵值过低,敌方可能通过统计分析预测部分密钥片段,缩短破解时间(从65天降至45天)。

模拟破译测试进一步验证:刘专家用当时主流的“线性分析攻击”方法,对双因子密钥加密的密文进行破解尝试,发现当随机数熵值低于7.0bits\/byte时,破解成功率提升15%;团队原设计的噪声二极管电路(仅1级放大)是熵值不足的主因,需优化电路以提升噪声信号的随机性。

可编程算法评审中,专家们肯定了“多算法存储与快速切换”的需求合理性,但指出构想中“5种算法独立存储”的设计存在“资源浪费”——每种算法需单独占用EpRo空间,1Kb容量仅能存储5种基础算法,后续扩展困难。吴专家(兼容领域)补充,若算法切换时需重新加载程序,可能导致1-2秒通信中断,需优化切换机制以减少延迟。

初步结论:双因子密钥算法的核心逻辑可行,但随机数生成器需优化以提升熵值;可编程算法架构合理,但存储与切换机制需改进;整体算法可行性评分75分(满分100),需针对性优化后可达85分以上。

1980年1月16日,硬件可行性评审启动——周专家牵头,王专家(低功耗)、郑专家(电磁兼容)参与,聚焦国产硬件元件的性能、可靠性与集成可行性,结合构想中的硬件架构开展评估。

关键元件评估显示:构想中采用的国产噪声二极管(型号2Ap9),在常温环境下性能稳定(速率0.3bps,误差≤2%),但在-40c低温环境下,速率降至0.15bps,无法满足军事野外场景需求;周专家建议更换为某研究所新研发的2Ap12型二极管(低温速率0.25bps,接近构想的0.3bps目标),该元件已完成小批量生产,成本仅增加15%。

硬件集成可行性方面,郑专家指出:动态密钥模块与可编程模块的内部总线设计(原计划采用8位数据总线),在加密速度≥1000字符\/分钟的需求下,可能出现“数据拥堵”——测算显示,8位总线的最大传输速率仅支持800字符\/分钟,需升级为16位总线,同时优化总线仲裁机制,避免模块间数据冲突。

低功耗设计评审中,王专家测试构想的功耗模型:动态密钥模块非更新时段功耗50w,可编程模块静态功耗100w,整体设备在便携场景下(电池容量1000Ah)连续工作时间仅6小时,未达8小时目标;建议在可编程模块中加入“休眠模式”(闲置时功耗降至30w),同时优化电源管理电路,减少待机功耗。

硬件可行性评分:68分,主要扣分项为低温元件性能、总线速率与功耗;专家认为,通过更换元件、升级总线、优化电源设计,硬件可行性可提升至82分,不存在无法解决的技术障碍。

1980年1月17日,兼容性可行性评审开展——吴专家牵头,孙专家(场景应用)协助,围绕电子密码机与国内现有通信设备的对接适配、不同场景下的应用兼容性展开测试验证。

接口适配测试:构想中设计的模拟信号接口(适配A\/F电台)与数字接口(RS-232,适配早期计算机),在测试中发现:与某军区现役的139型电台对接时,信号衰减率达12%(标准≤5%),导致密文误码率升至3%;与某科研院所的dJS-130计算机对接时,接口电平不匹配(密码机输出5V,计算机输入3.3V),需额外加装电平转换模块,增加了使用复杂度。

场景兼容性验证:孙专家模拟军事野外(车载通信)、外交固定(机房通信)、科研应急(临时组网)三大场景,测试密码机的适配能力——车载场景中,设备抗振动性能(原设计10-500hz,加速度5g)可满足需求,但与车载电台的供电接口不兼容(密码机12V,电台24V);科研应急场景中,设备启动时间3分钟,虽达设计目标,但非专业人员操作时,算法选择与密钥同步的误操作率达20%,需简化操作流程。

电磁兼容测试:郑专家补充测试发现,密码机工作时的辐射骚扰达58dbμV\/(标准≤54dbμV\/),可能干扰周边通信设备(如电台接收);需在机壳内加装电磁屏蔽层(采用0.2厚的铜箔),将辐射骚扰降至52dbμV\/以下。

兼容性可行性评分:70分,主要问题集中在接口适配、供电兼容与操作复杂度;专家建议通过优化接口电路、增加供电转换模块、简化操作界面,可将兼容性评分提升至80分,满足国内多数场景需求。

1980年1月18日,综合论证会召开,专家提出第一点优化建议:优化随机数生成器电路,提升密钥随机性——刘专家与赵专家共同提出,在现有噪声二极管电路基础上,增加“两级噪声放大+熵值实时校准”模块,解决熵值不足问题。

具体方案:第一级采用低噪声放大器(型号LA-1,国产),放大噪声信号幅度,提升原始噪声的随机性;第二级加入Rc滤波电路,滤除高频干扰信号;新增熵值校准模块,实时监测随机数的熵值,当低于7.0bits\/byte时,自动调整放大器增益,确保熵值稳定在7.2-7.5bits\/byte。

模拟测试显示,优化后的随机数生成器,破解时间从原65天延长至72天,抗线性分析攻击能力提升20%;同时,电路功耗仅增加10w(从50w增至60w),不会显着影响设备续航,兼顾了安全性与低功耗需求。

团队现场与某电子元件厂沟通,确认优化所需的LA-1放大器已量产,Rc滤波元件可定制,3个月内可完成样品制作,成本增加控制在200元\/台(当时币值),在研发预算范围内。

这一建议直击算法安全的核心短板,通过“硬件改进+软件校准”的组合方案,既利用了国产元件的现有基础,又无需依赖进口技术,确保密钥生成的安全性与自主可控性。

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