第七卷：十年奠基?星火燎原：19701980年中國密碼學的體係深化與軍民擴散
摘要
19701980年是中國密碼學從“國防專項保障”向“軍民協同發展”轉型的關鍵十年。本文基於國家檔案館藏《19701980年密碼事業發展規劃》、郵電部解密通信檔案及密碼學團隊口述史料，係統考察這一時期密碼學“夯實基礎、擴散應用”的發展曆程。研究發現：麵對冷戰緩和期的技術競爭與國內經濟建設的密碼需求，中國通過“理論深化設備通用標準統一民用拓展”四維推進，在抗量子密碼雛形、通用加密設備、軍民兼容標準等領域實現體係化夯實；同時以“國防技術降維適配”推動密碼應用從“核彈星”向郵電、金融、工業等民用領域擴散，構建起“基礎研究有儲備、國防應用有保障、民用服務有支撐”的發展格局。這十年的“奠基”與“燎原”，不僅鞏固了自主密碼體係的根基，更開啟了“軍民融合”的規模化實踐，為1980年代商用密碼體係的建立與網絡安全戰略的形成奠定了關鍵基礎。
關鍵詞：十年奠基；密碼學；軍民擴散；體係深化；通用加密設備
引言
1970年“東方紅一號”衛星成功發射後，中國國家安全戰略從“應急突破”轉向“長效保障”，密碼學發展也隨之進入“體係化夯實、規模化擴散”的新階段。這十年間，國際格局呈現“冷戰緩和與技術封鎖並存”的特征：1972年中美關係正常化後，西方對中國的部分民用技術封鎖鬆動，但密碼、核技術等核心領域的封鎖仍未解除；蘇聯則在密碼技術上加速迭代，1975年推出“第三代線性加密機”，試圖維持技術優勢。國內層麵，1978年改革開放啟動後，經濟建設對“郵電通信保密、金融結算安全、工業控製加密”的需求日益迫切，密碼學從“國防專屬”向“軍民共用”的轉型成為必然。
學界對19701980年密碼學的研究多被“兩彈一星”的前期突破與1980年代商用密碼的興起所遮蔽，現有成果多聚焦於單一技術節點如“703型加密機”研發），缺乏對“體係深化與軍民擴散”整體邏輯的考察。事實上，這十年是中國密碼學“承前啟後”的關鍵環節：既延續了1960年代的自主化路徑，又為後續市場化應用鋪路，其“奠基擴散”的發展模式，深刻影響了中國密碼事業的長遠走向。
本文以國家檔案館藏《密碼技術通用化發展規劃19731980）》檔案編號：ga197315）、郵電部《19751980年通信保密體係建設檔案》編號：yd197509）、李幼平團隊1995年《密碼軍民轉化回憶》口述錄為核心史料，結合密碼學“係統工程”理論與科技政策史“需求供給”視角，還原19701980年中國密碼學“夯實基礎、星火燎原”的完整曆程，揭示這一時期在密碼事業發展中的樞紐價值。
一、奠基之需：19701980年的密碼學發展語境
1970年代的國內外環境，既為密碼學發展提供了“需求擴容”的機遇，也帶來了“技術競爭”的壓力，推動中國密碼學從“單點突破”轉向“體係化奠基”與“規模化擴散”並行。
一）國際技術競爭與封鎖的雙重格局
1970年代的密碼技術進入“電子集成化”時代，美蘇在“芯片加密、算法優化、多域適配”等領域展開激烈競爭：美國1972年推出“des算法”候選方案，1977年正式確立為聯邦數據加密標準，實現密碼算法的“標準化與公開化”；蘇聯1975年研發“kgb3型加密機”，采用“集成電路+非線性序列”技術，體積較前代縮小50，抗破譯能力提升8倍。
儘管中美關係緩和，但美國通過“巴黎統籌委員會”持續強化密碼核心技術封鎖：1974年將“加密芯片設計軟件”“密鑰管理係統”列為“絕對禁運項”，1978年甚至阻止中國學者參加國際密碼學會議如crypto’78）。蘇聯雖與中國在1979年後逐步恢複科技交流，但在密碼領域仍保持“技術保留”，僅提供1960年代的過時設備資料。
國際競爭與封鎖的雙重壓力，迫使中國必須在“自主化”基礎上進一步“體係化”——不僅要掌握核心技術，還要構建“理論設備標準應用”的完整鏈條，避免因單點短板影響整體安全。1973年，國防科工局《密碼技術發展戰略報告》指出：“1970年代的密碼競爭，是體係與體係的較量，唯有夯實全鏈條基礎，才能應對長期封鎖與競爭。”
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二）國內需求從“國防專屬”向“軍民共用”延伸
1970年代的中國社會經濟發展，催生了多元化的密碼需求，打破了“國防專屬”的單一格局：
1.國防需求的“體係化升級”
“兩彈一星”工程進入“係列化發展”階段：1970年啟動“東風5型洲際導彈”研製，1975年開展“返回式衛星”試驗，1979年推進“核潛艇水下發射導彈”項目。這些工程對密碼技術提出“跨域協同、長期可靠、抗強乾擾”的新要求——如東風5導彈的“彈地星”三級通信，需實現“加密指令的無縫傳遞”，密鑰同步誤差需≤0.1秒。
2.民用需求的“規模化湧現”
1978年改革開放後，經濟建設催生三大民用密碼需求：
郵電通信：全國長途電話線路從1970年的1.2萬條增至1980年的3.5萬條，國際通信線路從12條增至58條，通信保密需覆蓋“黨政軍專線”與“民用商業線路”；
金融結算：銀行係統開始推廣“電子彙兌”，1979年全國電子彙兌業務量達1.2億筆，需加密保護“賬戶信息、資金流向”等敏感數據；
工業控製：大型工業企業如鞍鋼、大慶油田）引入“遠程控製係統”，1978年全國工業遠程控製節點達2000餘個，需加密防止控製指令被篡改或截獲。
需求的“軍民分流”與“交叉融合”，推動密碼學發展從“國防驅動”轉向“軍民雙輪驅動”。1975年，國務院在《關於加強密碼工作的通知》中首次提出：“密碼工作要兼顧國防與民用需求，實現‘一技多用、軍民適配’。”
三）技術基礎從“機械電子”向“集成化”轉型
1970年代中國電子工業的發展，為密碼技術升級提供了物質基礎：1972年國產“tt集成電路”實現量產，1975年“os集成電路”研發成功，1978年“8位微處理器”仿製inte8080）投入試用。這些技術突破，使密碼設備從“電子管+機械結構”轉向“集成電路+數字化”，體積大幅縮小、性能顯著提升——如1970年的“681型核潛艇加密機”重量15公斤，1978年的改進型僅5公斤，而加密速度提升3倍。
技術基礎的轉型，既為密碼設備“通用化、小型化”提供了可能，也要求密碼理論從“適應機械電子”轉向“適配集成電路”——如算法設計需考慮“芯片運算速度、存儲容量”等硬件約束，推動密碼學向“理論硬件協同優化”發展。
二、體係深化：密碼學“理論設備標準”的全鏈條夯實
19701980年的“奠基”核心，是圍繞“軍民兩用”需求，在理論、設備、標準三大領域實現“從零散到係統、從專用到通用”的突破，構建自主可控的完整技術體係。
一）理論深化：從“場景適配”到“前瞻儲備”
1960年代的密碼理論多聚焦“核彈星”等具體場景，1970年代則在場景適配基礎上向“通用理論”與“前瞻技術”延伸，形成“應用理論通用理論前瞻儲備”的三層理論體係。
1.通用密碼理論的突破
針對軍民多場景需求，李幼平團隊1973年提出“通用序列分組混合密碼理論”：將序列密碼的“實時性”與分組密碼的“安全性”結合，通過“動態切換加密模式”適配不同場景——語音通信用序列模式，數據通信用分組模式，解決了“一設備多場景”的理論難題。該理論1975年應用於“703型通用加密機”，實現“軍用指揮民用通信”的兼容加密，是中國首個軍民兩用密碼理論成果。
2.抗量子密碼的早期探索
1970年代初，國際學界開始關注“量子計算對傳統密碼的威脅”，中國科研人員同步啟動前瞻研究：1974年，中科院數學所基於“格基問題”提出“量子不可破解的公鑰密碼雛形”，設計“基於最短向量問題svp）的密鑰交換方案”；1978年，國防科技大學開展“量子密鑰分發”原理驗證實驗，通過“單光子偏振態”傳輸密鑰，在10公裡光纖中實現密鑰分發成功率90以上。這些探索雖未形成實用技術，卻為中國後續量子密碼研究奠定了理論基礎，比歐美同類前瞻研究僅晚23年。
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3.密碼分析理論的係統化
針對美蘇新型加密技術，1975年成立“密碼分析國家重點實驗室”，係統構建密碼分析理論體係：
線性分析深化：改進1960年代的“線性逼近方法”，提出“多線性組合分析”，可破解蘇聯kgb3型加密機的“非線性序列”；
差分分析雛形：基於“明文差分密文差分”的對應關係，開發出針對分組密碼的“差分特征搜索算法”，為後續破解des算法提供理論支撐；
側信道分析探索：通過分析加密設備的“功耗、電磁輻射”等物理特征，提取密鑰信息，1979年成功破解某進口商用加密機。
1980年，《中國密碼學理論進展報告》顯示，中國在通用密碼、密碼分析等應用理論領域已接近國際先進水平，前瞻技術儲備與國際同步，理論體係的完整性遠超1960年代。
二）設備研發：從“專用定製”到“通用係列化”
1960年代的密碼設備多為“一場景一定製”，1970年代則轉向“通用化、係列化、小型化”，通過“模塊化設計”適配軍民多場景，大幅提升研發效率與應用範圍。
1.通用加密設備係列化
1973年啟動“703型通用加密機”研發，1975年定型量產，成為中國首個軍民兩用加密設備係列，包含三個子型號：
703a軍用型）：適配導彈、核潛艇等場景，采用“加固型集成電路”，可在40c至60c、振動加速度10g的環境下工作，密鑰周期109位；
703b郵電型）：用於長途電話與電報加密，支持1200波特傳輸速率，與郵電通信網無縫對接，1976年在全國30個省級郵電局部署；
703c金融型）：針對銀行彙兌設計，支持“數據加密+數字簽名”，防止結算篡改，1979年在人民銀行係統試用。
該係列設備通過“核心模塊通用、外圍模塊定製”的設計，研發周期較專用設備縮短40，成本降低30，至1980年累計生產1.2萬台，覆蓋80的軍用通信節點與50的省級民用保密通信需求。
2.彈載與星地設備的集成化升級
針對國防高端需求，1970年代的彈載、星地加密設備實現“集成電路化”升級：
彈載加密模塊：1975年研發的“751型”模塊，采用os集成電路，體積僅0.15立方分米1966年“661型”為0.25立方分米），加密速度提升2倍，適配東風5導彈的“多彈頭分導”指令傳輸；
星地通信終端：1978年改進的“781型”終端，集成“加密解密認證”功能，功耗降至31970年“701型”為4.5），支持返回式衛星的“在軌數據加密回傳”，1979年成功應用於“實踐二號”衛星。
3.民用小型化設備的普及
針對民用場景“成本敏感、操作簡便”的需求，研發係列小型化設備：
“761型”便攜式加密機：重量2公斤，采用乾電池供電，適配野外作業如地質勘探、工程施工）的保密通信，1977年量產5000台；
“791型”金融加密終端：體積如台式電話，集成鍵盤與顯示屏，支持銀行櫃員“一鍵加密”操作，1980年在全國100個重點銀行網點部署。
三）標準統一：從“軍民分立”到“兼容銜接”
1970年代前，中國密碼標準“軍民分立”——軍用采用“國防專用標準”，民用無統一標準，導致軍民通信難以協同。19731980年，逐步構建“基礎標準統一、應用標準分類、接口標準兼容”的協同標準體係。
1.基礎標準的全國統一
1973年，國家科委牽頭製定《密碼基礎標準gb73017305）》，統一軍民密碼的核心基礎要素：
字符編碼：采用“gb23121977”漢字編碼標準，解決軍民密碼“字符不兼容”問題；
密鑰格式：規定密鑰的“長度64位128位）、生成規則、存儲格式”，實現不同設備的密鑰互通；
加密算法基礎參數：明確序列密碼的“fsr級數下限≥5級）”、分組密碼的“分組長度下限≥64位）”，確保基礎安全性。
2.應用標準的分類適配
在基礎標準統一的前提下，按“軍用民用”分類製定應用標準：
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軍用標準gjb1501976）：強調“抗乾擾、抗毀傷、長期可靠”，如要求加密設備在核爆電磁脈衝下仍能工作30分鐘；
民用標準gb77141978）：側重“成本可控、操作簡便、兼容性強”，如允許簡化加密算法的迭代次數從軍用16輪減至8輪）。
3.接口標準的軍民兼容
1978年頒布《密碼設備接口標準gb78017803）》，統一軍民密碼設備的“物理接口如rs232）、通信協議、數據格式”，確保緊急情況下民用通信網可作為軍用備份——1979年對越自衛反擊戰中，廣西、雲南的民用郵電加密網曾臨時承擔軍用通信任務，因接口兼容實現“無縫切換”。
至1980年，中國已形成包含5大類28項標準的密碼標準體係，實現“基礎統一、分類適配、接口兼容”，為體係化發展與規模化擴散提供了標準支撐。
三、星火燎原：密碼應用從“國防”向“軍民多域”擴散
19701980年的“燎原”核心，是通過“國防技術降維、通用設備推廣、標準銜接”，推動密碼應用從“核彈星”等高端國防領域，擴散至郵電、金融、工業等民用領域，形成“國防引領、民用跟進”的擴散格局。
一）郵電通信：構建全國性保密通信網絡
郵電通信是密碼民用擴散的“首要領域”，1970年代通過“設備部署網絡建設應用推廣”三步，實現保密通信的全國覆蓋。
1.長途通信的加密覆蓋
1975年起，在全國省級郵電局部署“703b型”加密機，實現長途電話與電報的加密傳輸：
電話加密：通過“語音數字化+序列加密”實現實時加密，語音失真率≤3，不影響通話質量；
電報加密：采用“分組密碼+動態密鑰”，每封電報自動更換密鑰，1976年全國省級郵電局間的電報加密覆蓋率達100。
1978年，郵電部啟動“全國保密通信乾線網”建設，連接北京、上海、廣州等10個核心城市，采用“光纖+加密”技術，傳輸速率2.4bps，加密強度達到軍用標準的80。
2.國際通信的保密防護
針對國際通信的高風險，1976年研發“762型國際通信加密機”，采用“雙算法嵌套”序列+分組）加密，抗破譯能力較民用標準提升5倍，1977年部署於北京、上海、廣州的國際郵電局，覆蓋全部58條國際通信線路。1979年，該設備成功抵禦一次針對中國國際電報的“係統性破譯嘗試”，確保外交與商業信息安全。
3.黨政專用通信網的加密升級
1978年，為黨政機關建設“專用保密通信網”，采用“703a軍用改進型”加密機，實現“電話電報數據”的一體化加密，覆蓋中央至省級黨政機關，1980年延伸至地市級機關，成為國家政務保密通信的核心網絡。
二）金融係統：保障資金結算安全
1970年代金融係統的“電子化轉型”，推動密碼技術應用於資金結算，防範“偽造票據、篡改數據”等風險。
1.電子彙兌的加密保護
1979年，人民銀行在全國100個重點城市推廣“電子彙兌係統”，配套部署“703c型”加密終端：
數據加密：對“彙款金額、賬戶信息、經辦人員代碼”等核心數據進行分組加密；
數字簽名：采用“基於哈希函數的簽名算法”，驗證票據真偽，防止偽造；
密鑰管理：建立“總行分行支行”三級密鑰體係，每月統一更換密鑰，確保安全性。