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。”
具有讽刺意味的是，所罗门。库尔内克领导国家安全局研究与开发办公室10年时间，却从未对计算机热中过，直到计算机开始证明其价值。“他不干涉我们，”
坎佩恩说，“他也不阻止我们，但他对此毫无兴趣。后来他才愿意把大量的钱投在这上面。好多人像他这样。”
1955年，国际商用机器公司雄心勃勃地开始研制一种叫“延伸”的计算机。国际商用机器公司的设计者们认为市场上可能买这种机器的顾客只有两个：国家安全局和原子能委员会。原子能委员会签约购买这种计算机主要是因为这种计算机有快速完成乘法运算的优点。而国家安全局想要一种除能进行大量乘法运算外还具有灵活性的机器。他们要求工程师重新设计更符合客户需要的版本。1958年4 月，最终的设计方案获得通过。1962年2 月，安全局终于收到期待已久的“延伸”计算机，其时机器已经过修改，运行速度大大加快了。“国际商用机器公司认为这是一次糟糕的经历，因为总的来说，制造‘延伸’使公司赔了钱，”霍华德。坎佩恩说，“从那以后，他们在制造大型计算机时相当谨慎。他们只让西摩。克雷来制造大型计算机。”
一旦用做国家安全局“收获”计算机的心脏或确切地说用做其大脑，就连“延伸”都显得很小了。与计算机相连的是各种与众不同，很复杂的配件，它比计算机本身还大一倍多。一种是流水处理机，这种机器可以破译大量既累人又费时的密码。
密码破译的关键是通过对可能想到的各种各样的字母组合快速分析加密的文本。因为可能要试上几百万次才能找到正确的字母组合破译密码，所以运行速度是最重要的。“我们非常清楚，要想提高计算机能力，就要加快运行速度，”坎佩恩说。国家安全局组成的小组经过评定认为，根据其特定用途，“收获”要比市场上出售的最好的计算机功率大50到200 个系数。
第二次世界大战期间，美国海军的密码破译机名为“甜点心‘，这种机器每秒钟能分析1300个字。也就是说，它能每秒钟在”德国锁“上试1300个不同的钥匙，如找对了，锁自会打开。由于用了新的流水处理机，分析速度提高到每秒钟约300万个字一一效率提高了230000％。因此，为了开锁，国家安全局现在可以每秒试300万个新钥匙，直到找到合适的钥匙——真可谓闪电速度。
“收获”能处理7075315 份从一个外国密码系统截取的情报，每份情报约500字，通过检查每个可能的字母组合，看其是否含有在一个有7000个目标词和词组的监督项目表中所列的词或词组。表中或许有“潜水艇”，“营”或主要领导人的名字这样的词。所有这些用3 小时50分钟都能完成：平均每分钟处理30000 多份截取的情报。
“收获”不仅运算速度快，而且存储量也极大。应用这一�