科学老顽童香农（三）贝尔实验室的密码先锋
二战期间，贝尔实验室凭借卓越的技术创新能力、强大的科研团队以及与政府和军方的紧密合作，成为当时美国甚至全球科技界和军事界最重要的科研力量之一。
1941年，贝尔实验室迎来了一位与众不同的年轻人。他常常骑着独轮车，并热衷于设计和制造各种奇思妙想的独轮车，例如，他故意把独轮车的车轮设计成不规则形状，借此增加骑行的挑战性。让人津津乐道的是，他会在贝尔实验室的走廊里，一边骑独轮车一边抛接球，这一幕常常引得大家驻足观看。
这位年轻人就是香农。虽然他在大部分时间里都闭门工作，但他的才华却备受同事赞誉。有同事回忆道：“我们大家都带着午饭来上班，饭后习惯在黑板上玩数学游戏，但香农很少参与。他总是一个人默默工作。然而，每当你需要他时，他总会耐心地帮助你，迅速抓住问题的要害，他真是个天才。”
香农之所以如此专注于工作，是因为他主要负责的是密码研究，这是当时美国政府的一项秘密项目。他常常独自思考，与同事的交往甚少。由于工作的保密性，他无需向他人解释自己的工作内容，因此几乎无人知晓他的具体贡献。
香农在密码学方面的研究成果当时只被秘密发表，甚至连他自己都不知道自己的著作被收录。直到数年后论文解密，人们才意识到香农在现代密码学的开拓上作出了杰出的贡献。
他在论文中指出，密码系统可以由几个部分组成：数量有限但可能极多的潜在信息、数量有限的密文，以及用于两者转换的有限数量的密钥，每个密钥都有其出现的概率。
以下是香农的示意图：
香农密码研究示意图
简而言之，香农在这篇论文中首次将密码系统的加解密过程，转化为一个清晰易懂的逻辑过程。他描述了一端是发射器，另一端是接收器，中间有加密（或噪声干扰），接收端进行解密（或信息还原），而窃密者则试图在这两端之间恢复信息。这个过程虽然听起来简单，但香农为此做了大量基础工作，构建了一整套代数方法、定理和证明，从而奠定了密码学的许多科学基础。
此外，香农还在论文中首次引入了“信息论”的概念，这一概念后来成为他一生中最重要的成果之一（后续章节将详细介绍）。
在研究密码学的过程中，香农与另一位AI领域的杰出人物艾伦·图灵产生了深厚的联系。两人在AI方面的思想交流极具意义，因此，在下一章中，我们将时间线回溯，从少年图灵开始讲起。
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