卷首語
1964年7月，37階矩陣加密邏輯設計完成後，算法團隊麵臨一個關鍵問題：抽象的數學邏輯與流程圖，能否在模擬實戰場景中實現“加密準確、解密完整”？若此時跳過初步測試直接推進硬件開發，一旦邏輯存在漏洞，將導致後續研發大規模返工。為此，團隊決定搭建算法模擬環境，針對加密與解密的準確性展開專項測試——這場為期1個月的測試，不僅用數據驗證了37階矩陣邏輯的可行性，更提前規避了“補零規律泄露”“運算溢出”等潛在風險，為後續代碼固化與硬件設計築牢了準確性根基，成為從“邏輯設計”邁向“實物開發”的關鍵驗證環節。
一、測試啟動的背景與核心目標
37階矩陣加密邏輯設計文檔含數學模型、流程圖）通過評審後，李工團隊發現：設計中“隨機補零分組”“8次矩陣變換”等核心環節，僅通過理論推導驗證，未在模擬實戰環境中測試，可能存在“補零導致解密錯位”“多輪變換數據失真”等問題，需通過初步測試驗證。
基於19項核心指標與設計目標，團隊明確測試核心目標：一是加密準確性，驗證10類實戰明文含軍事指令、邊防報告等）經37階矩陣加密後，數據無失真、混淆度達標≥9.0bit）；二是解密準確性，驗證密文經逆矩陣解密後，可100恢複原明文錯誤率≤0.01）；三是異常場景適應性，驗證空輸入、超長報文≥5000字符）等場景下，邏輯仍能穩定運行。
測試工作由鄭工牽頭，組建4人測試小組：鄭工測試總負責，熟悉仿真平台搭建）、陳工分組算法測試，負責補零邏輯驗證）、吳工矩陣運算測試，負責變換準確性校驗）、新增測試專員馬工異常場景測試，模擬極端輸入），確保測試覆蓋邏輯全環節。
測試周期規劃為1個月1964.7.11964.7.31），分三階段：第一階段7.17.10）搭建模擬環境、設計測試方案；第二階段7.117.25）開展加密與解密準確性測試；第三階段7.267.31）分析測試數據、形成測試報告，確保與後續代碼固化進度銜接。
測試啟動前，團隊梳理設計文檔中的關鍵風險點：隨機補零算法的校驗位識彆、8次矩陣變換的模256運算、超長報文的分組連續性，將這些風險點列為重點測試項，避免測試遺漏核心環節。
二、算法模擬環境的搭建與校準
鄭工團隊首先搭建“37階矩陣加密邏輯模擬環境”，核心由三部分構成：明文密文輸入輸出模塊支持ascii碼、二進製兩種格式）、37階矩陣運算模塊內置8個設計矩陣18及逆矩陣1?18?1）、分組與補零模塊實現隨機補零與校驗位添加），環境基於當時的電子管計算機運算速度1萬次秒）搭建，確保運算能力匹配測試需求。
模擬環境的硬件支撐聚焦“運算精度”：配備高精度示波器觀測矩陣運算的信號波形）、數據記錄儀實時記錄每步運算結果）、溫度控製器模擬40c至50c環境，測試溫度對運算的影響），硬件設備均從北京無線電儀器廠采購，提前完成校準誤差≤0.5）。
軟件層麵加載測試專用程序：由中科院計算所協作開發，支持自定義明文輸入、自動分組、矩陣變換、結果對比，程序內置“錯誤檢測函數”，可實時監測加密過程中的數據溢出、矩陣不可逆等異常，一旦觸發異常立即暫停並記錄日誌。
環境搭建後，團隊開展3天校準測試：輸入10組已知明文如“anopqrstuvxyz”，36字節），通過模擬環境加密後解密，驗證輸出明文與原明文是否一致，結果顯示10組測試均100恢複，環境運算精度達標誤差0），無數據溢出或錯位。
7月10日，模擬環境通過內部驗收：鄭工團隊提交《算法模擬環境搭建與校準報告》，包含環境架構圖、硬件清單、校準數據，確認環境可滿足測試需求，正式進入測試方案設計階段。
三、曆史補充與證據：模擬環境搭建檔案
1964年7月的《“73式”37階矩陣加密邏輯模擬環境搭建檔案》檔案號：cs1964001），現存於研發團隊檔案庫，包含環境架構設計圖、硬件采購合同、校準測試數據，共32頁，由鄭工團隊撰寫，是環境搭建的核心憑證。
檔案中“環境架構圖”詳細標注：明文輸入模塊通過“rs232接口”連接電子管計算機，矩陣運算模塊由“乘法運算單元”“模256運算單元”“逆矩陣存儲單元”構成，分組模塊與補零模塊通過“數據總線”同步數據，各模塊間延遲≤1s，確保運算連續性。
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硬件采購合同複印件顯示：高精度示波器型號sr8）“單價1.8萬元，數量1台，供應商南京電子儀器廠，交貨期1964.6.25，保修1年”；溫度控製器型號dk1964）“單價1.2萬元，數量1台，供應商上海實驗儀器廠，控溫範圍50c至60c，控溫精度±0.5c”，硬件參數符合測試需求。
校準測試數據頁記錄：“7月8日，輸入明文‘anopqrstuvxyz’36字節），補零位置第37字節補1個零），校驗位編碼‘00000001’，加密後密文為‘0x1a0x3b...0x7f’37字節），解密後輸出原明文，無字符差異，運算誤差0”，校準結果達標。
檔案末尾“環境使用規範”明確：每次測試前需預熱環境30分鐘，確保硬件穩定；輸入明文需提前格式校驗避免非法字符）；測試數據需實時備份至磁帶防止數據丟失），為後續測試操作提供依據。
四、測試方案的設計與風險覆蓋
鄭工團隊基於核心目標與風險點，設計《37階矩陣加密邏輯初步測試方案》，測試範圍覆蓋“常規場景異常場景”兩類，確保全麵性。
常規場景測試聚焦“實戰明文類型”：選取10類典型明文，包括軍事指令如“部隊a於18時向b區域機動”，45字節）、邊防巡邏報告如“邊境線c段無異常，巡邏隊歸隊”，32字節）、鐵路調度信息如“列車d次19時30分從站e發車”，38字節）等，每類明文準備100組樣本每組1005000字符），共1000組測試數據。
測試指標量化明確：加密準確性指標為“混淆度≥9.0bit”“數據失真率=0”；解密準確性指標為“明文恢複率=100”“錯誤率≤0.01”；測試方法采用“批量自動測試+隨機抽樣人工驗證”，批量測試驗證效率，人工驗證確保結果無誤。
異常場景測試針對性設計：空輸入測試輸入0字節），驗證邏輯是否報錯或生成無效密文；超長報文測試輸入5000字符、字符），驗證分組連續性與運算穩定性；錯誤格式輸入測試含非ascii字符如“￥”“”），驗證邏輯的容錯能力需提示錯誤並終止加密）。
方案還製定“數據記錄與分析規範”：每次測試記錄輸入明文、加密密文、解密明文、運算時間、環境參數溫度、濕度），測試後通過“信息熵計算工具”分析混淆度，通過“字符對比程序”統計錯誤率，確保測試數據可追溯、可分析。
五、加密準確性測試的實施與結果
7月11日7月18日，團隊開展加密準確性測試，按“明文類型分組”推進，每天測試2類明文200組樣本），鄭工負責統籌，吳工專注矩陣運算準確性，陳工聚焦分組與補零邏輯。
軍事指令類明文測試結果顯著：100組樣本每組4060字符）經加密後，混淆度平均達9.3bit指標≥9.0bit），最高9.5bit長報文500字符），最低9.1bit短報文40字符）；數據失真率0無字符丟失或錯位），矩陣變換過程中模256運算有效避免溢出運算結果均在0255範圍內）。
邊防巡邏報告類明文測試驗證補零邏輯：32字節明文需補5個零字節3732=5），隨機補零位置分布均勻第5、12、19、26、33字節等），校驗位編碼準確記錄補零數量5對應二進製“00000101”），加密後密文無規律可循通過統計分析，密文字符分布均勻，無明顯頻率峰值）。
超長報文測試5000字符）驗證運算穩定性：5000字符分為136組37x135=4995字節，最後一組補5字節），加密耗時48秒平均9.6字符秒），混淆度9.4bit，全程無運算中斷或數據異常，驗證37階矩陣邏輯對長報文的適配性。
7月18日，加密準確性測試階段性完成，團隊提交《加密準確性測試中期報告》，1000組常規場景樣本中，998組滿足所有指標混淆度≥9.0bit、失真率0），2組因程序臨時故障導致混淆度8.9bit重啟環境後重新測試達標），加密準確性總體達標率99.8。