卷首语
1964 年 7 月，37 阶矩阵加密逻辑设计完成后，算法团队面临一个关键问题：抽象的数学逻辑与流程图，能否在模拟实战场景中实现 “加密准确、解密完整”？若此时跳过初步测试直接推进硬件开发，一旦逻辑存在漏洞，将导致后续研发大规模返工。为此，团队决定搭建算法模拟环境，针对加密与解密的准确性展开专项测试 —— 这场为期 1 个月的测试，不仅用数据验证了 37 阶矩阵逻辑的可行性，更提前规避了 “补零规律泄露”“运算溢出” 等潜在风险，为后续代码固化与硬件设计筑牢了准确性根基，成为从 “逻辑设计” 迈向 “实物开发” 的关键验证环节。
一、测试启动的背景与核心目标
37 阶矩阵加密逻辑设计文档（含数学模型、流程图）通过评审后，李工团队发现：设计中 “随机补零分组”“8 次矩阵变换” 等核心环节，仅通过理论推导验证，未在模拟实战环境中测试，可能存在 “补零导致解密错位”“多轮变换数据失真” 等问题，需通过初步测试验证。
基于 19 项核心指标与设计目标，团队明确测试核心目标：一是加密准确性，验证 10 类实战明文（含军事指令、边防报告等）经 37 阶矩阵加密后，数据无失真、混淆度达标（≥9.0 bit）；二是解密准确性，验证密文经逆矩阵解密后，可 100% 恢复原明文（错误率≤0.01%）；三是异常场景适应性，验证空输入、超长报文（≥5000 字符）等场景下，逻辑仍能稳定运行。
测试工作由郑工牵头，组建 4 人测试小组：郑工（测试总负责，熟悉仿真平台搭建）、陈工（分组算法测试，负责补零逻辑验证）、吴工（矩阵运算测试，负责变换准确性校验）、新增测试专员马工（异常场景测试，模拟极端输入），确保测试覆盖逻辑全环节。
测试周期规划为 1 个月（1964.7.1-1964.7.31），分三阶段：第一阶段（7.1-7.10）搭建模拟环境、设计测试方案；第二阶段（7.11-7.25）开展加密与解密准确性测试；第三阶段（7.26-7.31）分析测试数据、形成测试报告，确保与后续代码固化进度衔接。
测试启动前，团队梳理设计文档中的关键风险点：随机补零算法的校验位识别、8 次矩阵变换的模 256 运算、超长报文的分组连续性，将这些风险点列为重点测试项，避免测试遗漏核心环节。
二、算法模拟环境的搭建与校准
郑工团队首先搭建 “37 阶矩阵加密逻辑模拟环境”，核心由三部分构成：明文 \/ 密文输入输出模块（支持 AScII 码、二进制两种格式）、37 阶矩阵运算模块（内置 8 个设计矩阵 m1-m8 及逆矩阵 m1?1-m8?1）、分组与补零模块（实现随机补零与校验位添加），环境基于当时的电子管计算机（运算速度 1 万次 \/ 秒）搭建，确保运算能力匹配测试需求。
模拟环境的硬件支撑聚焦 “运算精度”：配备高精度示波器（观测矩阵运算的信号波形）、数据记录仪（实时记录每步运算结果）、温度控制器（模拟 - 40c至 50c环境，测试温度对运算的影响），硬件设备均从北京无线电仪器厂采购，提前完成校准（误差≤0.5%）。
软件层面加载测试专用程序：由中科院计算所协作开发，支持自定义明文输入、自动分组、矩阵变换、结果对比，程序内置 “错误检测函数”，可实时监测加密过程中的数据溢出、矩阵不可逆等异常，一旦触发异常立即暂停并记录日志。
环境搭建后，团队开展 3 天校准测试：输入 10 组已知明文（如 “AbcdEFGhIJKLmNopqRStUVwxYZ”，36 字节），通过模拟环境加密后解密，验证输出明文与原明文是否一致，结果显示 10 组测试均 100% 恢复，环境运算精度达标（误差 0），无数据溢出或错位。
7 月 10 日，模拟环境通过内部验收：郑工团队提交《算法模拟环境搭建与校准报告》，包含环境架构图、硬件清单、校准数据，确认环境可满足测试需求，正式进入测试方案设计阶段。
三、历史补充与证据：模拟环境搭建档案
1964 年 7 月的《“73 式” 37 阶矩阵加密逻辑模拟环境搭建档案》（档案号：cS-1964-001），现存于研发团队档案库，包含环境架构设计图、硬件采购合同、校准测试数据，共 32 页，由郑工团队撰写，是环境搭建的核心凭证。
档案中 “环境架构图” 详细标注：明文输入模块通过 “RS-232 接口” 连接电子管计算机，矩阵运算模块由 “乘法运算单元”“模 256 运算单元”“逆矩阵存储单元” 构成，分组模块与补零模块通过 “数据总线” 同步数据，各模块间延迟≤1ms，确保运算连续性。
硬件采购合同复印件显示：高精度示波器（型号 SR-8）“单价 1.8 万元，数量 1 台，供应商南京电子仪器厂，交货期 1964.6.25，保修 1 年”；温度控制器（型号 wdK-1964）“单价 1.2 万元，数量 1 台，供应商上海实验仪器厂，控温范围 - 50c至 60c，控温精度 ±0.5c”，硬件参数符合测试需求。
校准测试数据页记录：“7 月 8 日，输入明文‘AbcdEFGhIJKLmNopqRStUVwxYZ’（36 字节），补零位置第 37 字节（补 1 个零），校验位编码‘00000001’，加密后密文为‘0x1A 0x3b ... 0x7F’（37 字节），解密后输出原明文，无字符差异，运算误差 0”，校准结果达标。
档案末尾 “环境使用规范” 明确：每次测试前需预热环境 30 分钟，确保硬件稳定；输入明文需提前格式校验（避免非法字符）；测试数据需实时备份至磁带（防止数据丢失），为后续测试操作提供依据。
四、测试方案的设计与风险覆盖
郑工团队基于核心目标与风险点，设计《37 阶矩阵加密逻辑初步测试方案》，测试范围覆盖 “常规场景 - 异常场景” 两类，确保全面性。
常规场景测试聚焦 “实战明文类型”：选取 10 类典型明文，包括军事指令（如 “部队 A 于 18 时向 b 区域机动”，45 字节）、边防巡逻报告（如 “边境线 c 段无异常，巡逻队归队”，32 字节）、铁路调度信息（如 “列车 d 次 19 时 30 分从站 E 发车”，38 字节）等，每类明文准备 100 组样本（每组 100-5000 字符），共 1000 组测试数据。
测试指标量化明确：加密准确性指标为 “混淆度≥9.0 bit”“数据失真率 = 0”；解密准确性指标为 “明文恢复率 = 100%”“错误率≤0.01%”；测试方法采用 “批量自动测试 + 随机抽样人工验证”，批量测试验证效率，人工验证确保结果无误。
异常场景测试针对性设计：空输入测试（输入 0 字节），验证逻辑是否报错或生成无效密文；超长报文测试（输入 5000 字符、 字符），验证分组连续性与运算稳定性；错误格式输入测试（含非 AScII 字符如 “￥”“@”），验证逻辑的容错能力（需提示错误并终止加密）。
方案还制定 “数据记录与分析规范”：每次测试记录输入明文、加密密文、解密明文、运算时间、环境参数（温度、湿度），测试后通过 “信息熵计算工具” 分析混淆度，通过 “字符对比程序” 统计错误率，确保测试数据可追溯、可分析。
五、加密准确性测试的实施与结果
7 月 11 日 - 7 月 18 日，团队开展加密准确性测试，按 “明文类型分组” 推进，每天测试 2 类明文（200 组样本），郑工负责统筹，吴工专注矩阵运算准确性，陈工聚焦分组与补零逻辑。
军事指令类明文测试结果显着：100 组样本（每组 40-60 字符）经加密后，混淆度平均达 9.3 bit（指标≥9.0 bit），最高 9.5 bit（长报文 500 字符），最低 9.1 bit（短报文 40 字符）；数据失真率 0（无字符丢失或错位），矩阵变换过程中模 256 运算有效避免溢出（运算结果均在 0-255 范围内）。
边防巡逻报告类明文测试验证补零逻辑：32 字节明文需补 5 个零字节（37-32=5），随机补零位置分布均匀（第 5、12、19、26、33 字节等），校验位编码准确记录补零数量（5 对应二进制 “00000101”），加密后密文无规律可循（通过统计分析，密文字符分布均匀，无明显频率峰值）。
超长报文测试（5000 字符）验证运算稳定性：5000 字符分为 136 组（37x135=4995 字节，最后一组补 5 字节），加密耗时 48 秒（平均 9.6 字符 \/ 秒），混淆度 9.4 bit，全程无运算中断或数据异常，验证 37 阶矩阵逻辑对长报文的适配性。