首先必须要为这个新的计算机中心兴建一个专门的场所，然后小心翼翼地将150台庞大娇贵的超级计算机从“OPSI”地下室移到新家，那是一英里以外，掩映在神秘城一角的丛林中的一个地方。尽管许多政府机构和大公司用平方英尺来计算计算机所占的面积，国家安全局却用英亩来计算。曾在20世纪60年代末任国家安全局局长的马歇尔。卡特说：“在安全局工作时，我有5 盲半计算机。我们不是按数字来数计算机，而是用5 亩半来计算它。”即使那些现代化的计算机容量已很大，占地也更小，但一名国家安全局工作人员多年后说：“现在计算机的体积是那时的两倍。”
一旦把这些计算机安放到位，再通过一根安全的光纤中枢与总部操作大楼相连，它们就恢复了活力——所有这一切都没有打乱国家安全局的那些关键运作。1996年，当一切最终完成时，国家安全局就拥有了这个星球上功率最大的超级计算机设备。
1996年10月29日下午，肯尼斯。米尼汉站在这座新楼前，手持一把剪刀朝一条细细的红白蓝三色相间的彩带剪去。没有新闻发布会，即使在仪式的请柬上也未透露仪式举行的确切地点。然而这正是托德拉想要的落成仪式，超级计算机中心即以他的名字命名。当剪刀划过彩带时，一台简单雅致的便携计算机打开了通往这座充满无限奥秘的大楼的通道。
当代密码破译的历史和计算机的历史在很大程度上是相互关联的。但由于“匿名政策”，国家安全局的角色几乎被掩盖起来。纪念计算机协会成立25周年时，国家安全局根本没去参加。同样，计算机的开拓者们聚在一起参加电气和电子工程师学会的计算机协会成立25周年大会时，国家安全局像先前一样采取了回避态度。
但国家安全局在计算机发展过程中所起的作用曾经是，也将继续是巨大的。这项始终笼罩着一种神秘气氛的工作的主要负责人是路易斯。托德拉博士，他掌握着国家安全局的机密。
到第二次世界大战爆发时，用机器辅助破译密码的重要性已为人所知，但其用途很有限。当时信号安全局仅有15台机器和21名操作员。可是到1945年春天，信号安全局已有1275名操作员和管理人员，还有407 台键盘穿孔机。
除了现成的制表机，安全局里还有特制的密码破译机。这种机器叫快速分析机，是利用电子管、继电器、高速电路及光电原理制成的，它们就是现代计算机的前身，但其造价太高且过于专门化。许多机器都是用来处理某一专门代码或密码的，所以如果某一密码系统改变了或弃之不用了，这台机器也就很少价值了。
海军与伊斯曼。柯达公司、全国现金出纳机公司还有许多其他公司签订合约设计并制造快速分析机。另一方面陆军的信号安全局也与贝尔实验室紧密合作。战时的另一个主要合作者是国际商用机器公司，它负责制表机生产专门配件，将标准穿孔卡系统的功能大大提高了好几级。
信号安全局的两台密码破译机体形巨大，每台耗资100 万美元，这在当时算是一笔惊人的费用。这种机器进行的操作如果在过去的“黑室”中靠人工来做的话，需要20多万人才能完成。到1945年底，另一台庞大的机器就要制造完成，其能量相当于500 万名密码专家。
托德拉希望外部承包商研制新的尖端的密码设备的工作得以继续下去。但由于不打仗，他发现这些承包商很不愿意承担这项研究。再加上严格的安全许可制度，让人难以忍受的人身安全检查以及设备在市场上的有限性，都足以使许多公司退避三舍。鉴于此，一些熟悉密码破译术和信号情报的原海军官员联合起来建立了工程研究协会，协会承担了海军安全局一些最复杂的任务。
几乎与此同时，宾夕法尼亚大学穆尔电机工程学院的一群工程师和数学家制造了一台名为“埃尼克”的计算机（即电子数字积分器和计算器），它开创了计算机的新纪元。这台计算机外形既难看又笨拙，其“身体”比“大脑”要大得多。它的总存储量仅为20个数字，然而它的18000 个电子管却几乎占据了一间宽30英尺，长50英尺的房间。尽管如此，这部机器却具有惊人的计算速度。
“埃尼克”计算机的研制引发了一系列有关计算机理论的讲座。这些讲座在穆尔学院进行，由海军研究局和陆军军械部共同主办。海军少校吉姆斯。彭德格拉斯参加了1946年7 月8 日至8 月31日的讲座，他是托德拉在海军安全局的同事，其任务就是评估计算机能否应用于密码破译和信号情报。
彭德格拉斯听完讲座后异常兴奋。计算机看起来能弥补快速分析机所缺乏的灵活性问题，许多快速分析机设计时只用来解决某一特殊问题，比如破译一种外国密码系统，而计算机可以处理这一领域的所有问题。“笔者认为，现在还处在设计阶段的多功能数学计算机就是‘多功能密码机’，”彭德格拉斯写道，“计算机可以做4 号大楼中任何一台分析机所做的事情，而且处理速度要快得多。”
不久，彭德格拉斯提交了报告，报告受到赞许。海军安全局和工程研究协会开始协商，由协会负责设计制造信号情报界的第一台计算机。但给这台计算机起个什么名字呢？一名文书军士偶尔听到托德拉和其同事讨论这个问题，并建议用“阿特拉斯”这个名字，它取自连环画《巴纳比》中精神巨人的名字。“阿特拉斯”计算机确实机如其名。1950年12月它被送到海军安全局时，其容量为16384 个单词，这是美国第一台装有磁鼓储存器的并行电子计算机。第M 台一模一样的计算机1953年3 月送到了国家安全局。
这种机器的主要组成部分是电子管。前国家安全局研究室主任奥瓦尔。坎佩恩说：“我们拥有当时世界上最大的电子管电路系统，我们比任何人都了解电子管的寿命，了解用过的各种各样电子管的性能，也比任何人都知道如何保养它们。”他形容电子管就像电灯泡那么大，“然而你要是把许许多多像电灯泡一样的电子管放在一起，你就必须用空调设备来冷却它们，所以每台机器还要配备15吨重的空调设备。”
彭德格拉斯的报告不仅仅给托德拉留下了深刻印象，在他收到报告的同时，在阿灵顿办公楼的陆军安全局总部，斯奈德也收到了这份报告。斯奈德后来回忆说：“1946年11月我在桌上看到这份报告时表现得相当冲动。我立刻跑到上司所罗门。
库尔内克的办公室说：“我们必须有一台这样的机器，想想它能为我们所做的一切吧！”‘于是库尔内克就派斯奈德去调查此事的可行性。斯奈德转年和一些专家进行了会谈，还参观了一些有关计算机研究的机构和私人公司。斯奈德说：“当时在安全局，钱不成问题，我们想要多少就能有多少。”最终，陆军安全局制造出了自己的密码破译计算机，名为“阿布纳”。国家安全局的计算机资深专家斯奈德说：“我们是根据连环画人物李。阿布纳。尤克姆选的名字，这是一个高大冷酷但不聪明的人物。因为我们认为计算机体积大，要用很大动力来驱动，但并非绝顶聪明；它们只能按照简单的指令行事而不能独立思考。”
最初只给“阿布纳”计算机设计了15个简单程序或“指令”（后来翻了一番增加到30个）。尽管如此，1952年4 月该机秘密制成时，它仍是当时最先进的计算机。输人或提取信息时不仅要用标准键盘穿孔卡，还要用穿孔带、磁带、平行打印机、打字机和操纵平台。
托德拉担任国家安全局70所的主管，该所负责研究高水平的密码分析技术。他和一些迫切希望提高计算机水平的人一起在1954年使计算机又上了一个新台阶。吉姆斯。基利安是哈佛的教授，他研究美国容易遭到突然袭击的问题。他得出结论，90％的战争警告通常来自信号情报。但是他指出，由于核武器袭击会在几分钟之内发生，因此，必须提高窃听和密码破译的速度。“从那时起，”一位前国家安全局人员说，“信号情报行动的焦点就是提高速度。”
几年后，也就是1956年7 月，国家安全局一项投资浩大，具有深远意义的研究计划产生了。然而这个计划的产生不是在研究所和工程实验室写满粉笔字的黑板上，而是在一次鸡尾酒会上。就筹交错间，几位国家安全局高级设备设计人员开始和卡奈因局长讨论局里的一些老问题。其中列在首位的问题要算密码破译人员之间的竞争，因为数据越来越多，工程师们就要不断设计和制造出更大更快的计算机来满足这种要求，不管新的设备功率有多大，工程师们似乎总也赶不上需要。这样，托德拉开始推动第二代计算机技术的研究。
当时，国家安全局正在使用的是PACE 10 计算机，这是局里首次使用台式模拟计算机，在一定程度上这台整装机是在内部进行逻辑操作。它的输出设备是一台打印机。由一条电线与插入所有式装置相连，每个控制板都有不同的数学功能。要解答一个相对复杂的数学题，可以先插入适当的控制板，然后用电线把控制板连结起来。计算机的操作手册上说，一旦设立好控制板，就能在15秒到60秒之间把问题解答出来。
尚在研制中的第二代计算机被命名为“收获”，估计它要比当时最好的计算机运行速度还要快百倍以上。但这种计算机的完成还要等到几年以后。卡奈因对这种情形非常恼火，他怒气冲冲地说：“糟透了，小伙子们，你们一定要胜过那帮家伙（计算机公司）！给我造出一台兆周的机器！我去弄钱广当时国家安全局研究、工程、数字和物理部的头儿是霍华德。坎佩恩，作为目标情报委员会的成员，他曾帮助破译俄国高水平的代号为”鱼“的密码系统。”在有了制造‘收获’计算机的想法后，“他说，”我们在研究中还要考虑一些其他事情；其中的一个建议就是我们应该有一个大的计划。我们应按‘曼哈顿计划’那样去做。我们确实应该效仿它。
所以我们将这项计划叫做‘闪电计划。“’坎佩恩认为，这是一个任何事情都可能发生的时代。”我们总是感到很惊奇，一旦有了一个想法，起初觉得它耗资巨大，但只要我们一往无前地去做，上面总是鼓舞我们——‘干起来，“’他说，”在我工作的大部分时间，做事情时，我们总能获得来自上面的鼓励。如果你认定某件事，你就应做起来。我们会出一些错，但总的来说，我们所做的大多数事情至少都取得了一定成功。“这些成功里就有开发研制的第一台由晶体管取代电子管的固态计算机。接着，在取名为”博加特“的计算机中，晶体管又被碰芯所取代。
但是，据坎佩恩说，到了20世纪60年代末，情况开始发生变化，“60年代末，我们再也得不到鼓励，而是被告知必须削减预算。我们必须做却没有……我过去认为它（研究与开发在整个国家安全局预算所占百分比）应超过5 ％，甚至到7 ％和8 ％（的范围）……在实施‘闪电计划’时，给我的预算一年高达900 万美元，到1969年（这是我最后经历的一个整财政年度）我离开时，财政预算仅为300 万美元，已被削减到原来的18……订立的合同费也大幅削减。所有的合约都比原来的小。所以当我符合退休条件时，我想，哎，好吧，别再待在这儿削减预算了。所以我就离开了。”到20世纪90年代末，研究与开发的经费占国家安全局总预算的比例比坎佩恩那时又进一步降低，降到了不足4 ％。
坎佩恩认为，国家安全局早先取得的一些成就应归功于那种甘愿冒险的精神。
“搞研究与开发的人所要做的就是不断进行尝试，”他说，“他们是在做试验，成功少失败多是预料之中的事。事实上，历史地看，过去他们取得的成就比他们该做到的要大得多。”后来，随着国家安全局的发展，试验变得不再像以前那么大胆。
坎佩恩说：“他们小心得要命，比我们那时小心多了。我想，这是因为研究人员想显得出色些。他们不想失败，即使他们在那儿仅是为了做试验。他们只想成功。但是实际上，负责一项研究与开发项目的人应该说：”哎，你们这些家伙太小心了。
别管它，只管做你们的实验。“‘坎佩恩具有不惜任何代价乐观向上、勇往直前的人生观。因为他相信，不管多难破译的密码，最终也能破译。”没有什么破不了的密码，“他说，”当人们说有破不了的密码而意识不到这纯属废话时，我就非常生气……但人们一直在想，也许存在某种类似不可破译的密码。“向国会要钱时，国家安全局总是拿秘密做借口。”那时所有委员会的主席都非常友好，显然秘密打动了他们。“亚瑟。利文森说。他在国家安全局负责破译俄国密码，同时，他也是目标情报委员会的一个老手，”我们得到了大多数我们想要的东酉，并且可以自由支配这些钱。“另一位前官员说到国会监督时说：”在那些日子，根本没有什么国会监督。“在一次不公开的预算拨款委员会的听证会上，有人问了卡奈因将军一个问题，他回答说：”议员先生，你们并不是真的想知道问题的答案。要不晚上你们就睡不着觉了。“一位前官员说：”听了他的回答，议员们相互看了看，也就不再问了。“
在国会拨款2500万美元，并得到艾森豪威尔的首肯后，国家安全局历时5 年开发千兆周电子设备的历程开始了。
“闪电计划”的研究始于1957年6 月，这是有史以来由政府支持的最大的计算机研究项目，这个项目的承包人有斯佩里。兰德公司、美国无线电公司、国际商用机器公司、菲尔科公司、通用电器公司、麻省理工学院和堪萨斯大学。这个项目的原定目标是把线路容量提高1000％，最后的结果更向前推进了一步，使计算机科学的发展水平远远超出预期目标。研究主要涉及低温元件、元件的超小型化、以及被称做隧道二极管的超快运转交换装置等。
“闪电计划”所带来的另一个积极影响是，它对国家安全局巨大的“收获”计算机的开发起了推动作用，该计算机曾被设计为国家安全局最大的通用计算机。多年来，计算机设计出来就是用来对付一些专门的密译机。像瑞士生产的“哈格林”，这种机器在世界上许多国家广泛应用。“过去，我们为解决每一种问题制造一种特殊装置，”霍华德。坎佩恩说，“我们已有一些效率很高的机器，但这些机器总是要花很长时间去制造。我们必须先找准问题，设计设备，把它制造出来再进行调试，当我们需要进行运算时，必须先做到这一步。”
像“收获”这样功率超强的计算机，本来希望它不仅能对付“哈格林”机，也能对付许多国家各种各样的密码机和密码系统。威廉。弗里德曼最早助手之一所罗门。库尔内克说：“随着计算机变得越来越复杂，用一台高速通用计算机编制程序模仿‘哈格林’，从而解决‘哈格林’的问题已成为可能。”然而，这台计算机不能只限定在对付“哈格林”机的水平上。
这台计算机最初取名为“大种植园”，后来发现白宫已经用了这个名字作为紧急调动的密码。“当初的想法就是要建造一台组合式的计算机，里面装有类似大种植园里的谷仓或马厩一样的东西，大种植园将成为一个中心或中枢，”霍华德。坎佩恩回忆说，“所以后来这台计算机取名为‘收获’，把它作为这个大种植园里一大堆东西的一部分。”
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