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“我宁可不要国籍,也要把北斗破解了!”高杏欣,这位2007年从清华毕业的优秀学生

“我宁可不要国籍,也要把北斗破解了!”高杏欣,这位2007年从清华毕业的优秀学生,留学美国期间提前公开了北斗的民用编码,并把它交给美国,以此换取绿卡,可如今她后悔得不行,还说自己无辜……

2007 年 4 月 16 日晚上 8 点,西昌,一颗刚上天两天的卫星,把信号从两万公里外送回了地面。大厅里的人又哭又笑,因为国际电联给中国的那段频率 4 月 17 日到期,只剩四个小时了。

这颗星叫北斗 - M1,是北斗二号的第一颗中轨道试验星。它本来 4 月 11 日就该立在发射架上,临射前设备出了故障,一帮人抢修到 14 日凌晨 4 点 11 分才把它送上去,15 日变轨,16 日晚上信号落地。中国北斗的全球组网,就是从这一夜开始往前挪的。

天上的星在转,地上的天线也在转。离西昌几千公里外的斯坦福,一个叫高杏欣的中国博士生,把这颗星发下来的信号拆开了。

这姑娘是哈尔滨人,1997 年考进清华精密仪器系,本科念完接着在清华电子工程系读研,2003 年拿了硕士,之后去斯坦福读博士。她不是刚上手的新人。

2005 年 12 月 28 日,欧洲把伽利略系统的第一颗试验星 GIOVE-A 送上天,2006 年 1 月信号一开,她几个小时就抓到了三个波段的信号,几周之内把底层信道编码解了出来。

论文登在美国那本《Inside GNSS》上,全世界做接收机的公司,都是照着她的码做原型机,才收得到伽利略的信号。2008 年 4 月欧洲又发了一颗 GIOVE-B,她照样第一时间把编码生成器解出来了。

等她转过头来看北斗 - M1,手上已经有现成的门路。她用的是斯坦福自己的 GNSS 监测站,一面 1.8 米的碟形天线,一台安捷伦 89600 矢量信号分析仪。

办法说出来也不玄乎。卫星信号传到地面,功率只剩 10 的负 16 次方瓦,整个人埋在噪声里。她就把一大段接收序列里长得一样的段落挑出来,对齐,一段一段往上叠。

噪声是乱的,叠着叠着自个儿抵消了;码片是固定的,叠得越多越清楚。

靠这个笨办法加算法,她解调了 M1 在 E2、E5b、E6 三个频段上的全部民用码,认出这是 Gold 码,再反推出编码器是个线性移位反馈寄存器,最后把码塞进软件接收机,真把这颗星给跟住了。

成果发了两篇,2007 年 7、8 月一篇《Inside GNSS》,2009 年 8 月一篇 IEEE 的《JSTSP》。2011 年,美国航空无线电委员会给了她一个奖。

国内知道她做这件事,是 2009 年。一个论坛帖子,《清华女生破解北斗送给美国》。后面跟着的说法越来越狠,有人说北斗上百亿投资打了水漂,有人说北斗不安全。骂声铺天盖地,连带留美学生都跟着挨骂。

真要把这事弄明白,其实不复杂。北斗的码分两套。一套民码,不加密,谁都能收,全世界的芯片厂照着做接收机,你手机里那个北斗就是这么来的。一套军码,是加密的,另有一套设计。

而那套民码,本来就是要公开的。2012 年中国把北斗的 ICD 文件挂到官网,民码格式一条一条写清楚,谁都能下载。

北斗总设计师谢军 2017 年在央广的节目里说得直白,那本来就不是个问题,我们所有民码都有公开文件,只是当时还在工程建设阶段,没到公布那一步,她提前用算法给反演出来了。

徐颖说得更直白,破这个没技术难度,在学术上就是个信号检测与估计的问题;谁想破军码,不如造台时空穿越机,回设计会场旁边偷听去,那比硬破容易。

说白了,卷子还没发,她把答案先算出来了。可这张卷子是开卷的,过几年老师还会把答案直接贴到墙上。

可这些年,网上给她配的台词越来越多。最出名的一句是 “我宁可不要国籍,也要把北斗破解了”。这句话,在任何一家正经媒体的报道里都找不到出处。

说她拿这个换绿卡,也是网文里的说法;能拿得出来的硬凭据,是那个奖。至于她父亲因为这事被免了职,传了十几年,也没见过一份官方通报。能核实的,只有技术那一截。

技术那一截核实完,后面的话就不好听了。她熬的那些通宵,拆开的是一份迟早要挂到官网上的说明书。

她后来的十几年,一直在美国的学校和研究机构里做导航信号处理的活儿,再没拿出过像伽利略那次让人侧目的东西。国内这边,她的名字成了一个标本,一提起来就是三个字,可惜了。