ВЕРСТКА_История защиты информации в России

Грибоедов Александр Сергеевич

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

4.2.Криптографическая деятельность России с историей развития средств связи

Данный раздел посвящен криптографической деятельности в России XIX в. Во второй полови- не XIX в. произошли революци- онные изменения средств переда- чи информации. Стали использо- вать телеграф, а с начала XX в. – радио. Криптографическая дея- тельность неразрывна с историей развития средств связи. Поэтому в этом подразделе этому вопросу уделяется большое внимание. Здесь рассматривается крипто- графическая деятельность госу- дарственных органов. (Крипто- графическая деятельность под-

польных революционных организаций и дешифровальная ра- бота против них Департамента полиции является темой от- дельной главы.)

Читателю рекомендуется предварительно ознакомиться с работой [Keitth, 1992], в которой рассматриваются вопросы влияния на развитие криптографии изобретения телеграфа, телефона и радио, а также с работой [Анин, 1996], в которой приводятся описания российских шифров XIX в. и сведения об организации шифровальной службы России в этот период.

После победы над Наполеоном роль России в мире су- щественно возросла. Открылись многочисленные дипломати- ческие представительства России (посольства, консульства, миссии) в различных странах Европы, Азии (Турция, Персия, Египет, Китай), Америки (США, Бразилия). Большие объемы дипломатической переписки нужно было тщательно засекре- чивать. При этом объемы передаваемой информации непре- рывно росли.

171

История защиты информации в России

В 1828 г. должность российского представителя в Персии занимал известный русский писатель, общественный деятель и дипломат Александр Сергеевич Грибоедов. Он использовал в своих письмах шифр, известный как «решетка Кардано». Предложенный Кардано «шифр-решетка» лежал в основе знаменитого «шифра Ришелье» (рис. 4.1), в котором шифро- ванный текст внешне имел вид «невинного» послания.

		L	O	V	E		Y	O	U
I		H	A	V	E		Y	O	U
M	Y		S	K	I	N		M	Y
	O	V	E				S		S
L					L	A		T
F	O	R	E	V	E	R		I	N
H	Y	P	E	R	S	P	A	C	E

Рис. 4.1. Шифр Ришелье

Напомним, в чем заключалась эта система шифрования. Из плотного материала вырезался прямоугольник с произ- вольными размерами сторон, например, 7 × 10 клеток.

В прямоугольнике проделывались окна. Секретный текст вписывался в эти окна, затем решетка снималась и оставшиеся клетки заполнялись так, чтобы получалось сообщение, не вы- зывающее подозрений. Суровую команду на английском язы- ке: «YOU KILL AT ONCE» с помощью решетки можно спрятать в текст любовного содержания, например такой: «I LOVE YOU. I HAVE YOU DEEP UNDER MY SKIN. MY LOVE LASTS FOREVER IN HYPERSPACE». Этот шифр являлся классическим при- мером объединения криптографии и стеганографии.

Грибоедов писал своей жене «невинные» послания, с ко- торыми знакомились сотрудники МИД. Они расшифровыва- ли сообщения и затем доставляли письма адресату. Жена Грибоедова, видимо, не догадывалась о двойном назначении этих посланий.

Уже в советское время некоторых биографов Грибоедова смутил тот факт, что в отдельных письмах из Персии нару- шался характерный стиль знаменитого писателя.

172

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

При исследовании оказалось, что эти письма содержали дипломатические послания Александра Сергеевича. Раскры- ли эту систему очень просто. Сложили все листочки в стопку и просветили мощной лампой. Буквы, стоявшие на местах окон решетки, давали темные пятна, так как лежали строго друг под другом. По этим пятнам легко восстанавливалась решет- ка, т.е. ключ.

ВРоссии шифровалась переписка и по внутриполитиче- ским вопросам. Например, по линии азиатского комитета МИД велась конфиденциальная переписка с восточными ок- раинами России. Здесь затрагивались вопросы управления подвластными России «киргизскими ордами», и проблемы отношений с Бухарой и Хивой. Связь осуществлялась с помо- щью дипломатических курьеров и Фельдъегерского корпуса.

ВXIX в. по мере укрепления российской государственно- сти курьерская связь уже не могла полностью удовлетворить по- требности управления страной и вооруженными силами. Сооб- щения требовалось передавать быстро, а курьерская связь была относительно медлительной. Военные конфликты приобретали все большие и большие масштабы, расширялись пространства, на которых одновременно действовали крупные массы войск. Войсками нужно было эффективно управлять. Большое время для передачи конфиденциальных сообщений приводило к не- согласованности действий соединений и даже к их гибели.

Русские ученые, инженеры работали над созданием принципиально новых средств передачи информации на дальние расстояния. Это направление исследований было на- столько важным, что изобретения делались, порой, независи- мо в России и за рубежом примерно в одно и то же время.

Еще в 1794 г. гениальный русский изобретатель И.П. Ку- либин сконструировал семафорный (оптический) телеграф и разработал код к нему (рис. 4.2). Записанный в виде одной таблицы код упрощал работу по передаче сообщений. Это позволяло быстрее передавать нужную информацию.

В1808 г. офицер русского военно-морского флота А. Бу- таков разработал свою систему семафорного телеграфа. Она

173

История защиты информации в России

успешно была применена в 1810 г. на русской эскадре, дейст- вовавшей на Средиземном море под флагом вице-адмирала Д.Н. Сенявина.

В 1824 г. между Петербургом и Шлиссельбургом была проложена опытная линия семафорной связи по проекту ге- нерал-майора П.А. Козена. Линия проработала до 1836 г.

Первая правительственная линия оптического телеграфа между Петербургом и Кронштадтом протяженностью 30 км бы- ла оборудована французским инженером Ж. Шато в 1833 г.

Зимний дворец в 1835 г. получил прямую оптическую телеграфную связь с Царским Селом и Гатчиной. Тогда же международные события побудили русское правительство выделить средства для строительства линии оптического теле- графа от Петербурга до Варшавы. Линия протяженностью 1200 км, построенная в конце 1838 г., имела 149 промежуточ- ных станций, через которые сигнал проходил за 15 мин. Пра- вительственная шифрованная депеша, состоявшая из 45 сиг- налов, передавалась из Петербурга в Варшаву за 22 мин.

Рис. 4.2. Оптический телеграф (1780-1880 гг.)

174

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

Оптический телеграф просуществовал в России около полувека примерно до середины 1850-х гг. Он сыграл значи- тельную роль в развитии внутренних коммуникаций как средство оперативного управления исполнительными орга- нами государства в мирное и военное время.

Рис. 4.3. Санкт-Петербург. Оптический телеграф

(современный снимок)

Однако более значительные перспективы давало исполь- зование электрического телеграфа. 21 октября 1832 г. в Петер- бурге состоялась публичная демонстрация электромагнитно- го телеграфного аппарата П.Л. Шиллинга фон Канштадта

(рис. 4.4).

175

История защиты информации в России

Рис. 4.4. Электромагнитный телеграфный аппарат Шиллинга

В 1836 г. под его руководством была проложена экспери- ментальная подземная кабельная телеграфная линия между крайними помещениями здания Адмиралтейства в Петербур- ге, которая действовала более 1 года. В том же году Шиллинг предложил подвешивать линейные провода между телеграф- ными станциями на деревянные опоры. В следующем году Шиллинг начал работу над проектом первой подводной теле- графной линии связи между Петергофом и Кронштадтом. Она не была завершена из-за смерти русского изобретателя 25 июля 1837 г. Работы Шиллинга как один из этапов работ по созданию и распространению проволочного телеграфа, и ока- зали большое влияние на развитие этой области науки и тех- ники в других странах.

Преемником и продолжателем работ П.Л. Шиллинга по развитию и внедрению телеграфа в России стал академик Пе- тербургской академии наук Б.С. Якоби. В 1841 г. он построил телеграфную линию между Зимним дворцом и Главным шта- бом в Петербурге, оборудованную оригинальными пишущи- ми аппаратами его конструкции. В 1842 г. подобная линия была проложена от Зимнего дворца до главного управления

176

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

путей сообщения и публичных зданий в Петербурге. В сле- дующем году была проложена новая линия до дворца в Цар- ском Селе. Построенные Якоби телеграфные линии представ- ляли собой зарытые в землю изолированные медные провода. В 1850 г. Якоби придумал буквопечатающий телеграфный ап- парат собственной конструкции. Как говорил об этом устрой- стве сам ученый, в нем «регистрация знаков осуществлялась с помощью типографского шрифта».

Интенсивная работа по созданию телеграфа в России и связанные с этим теоретические и экспериментальные иссле- дования дают право считать П.Л. Шиллинга и Б.С. Якоби ос- новоположниками телеграфной связи в России.

Строительство и ввод в эксплуатацию первых линий свя- зи положили начало бурному развитию сети государственно- го телеграфа. К концу 1855 г. протяженность телеграфных линий в России составила более 5 тыс. км. Первая большая те- леграфная линия протяженностью 655 км соединила в 1852 г. Петербург и Москву.

Увеличение количества линий связи приводило к необ- ходимости разрабатывать новые шифры и коды, удобные для закрытия секретной информации, передаваемой с помощью телеграфа.

Основными шифрами используемыми в России в XIX в. были биграммные шифры П.Л. Шиллинга и биклавные шиф- ры барона Дризена. [Астрахан, 19996]. К усовершенствованию этих шифров и построению ключей для них привлекались специалисты шифровальной службы. Эти шифры применя- лись, в основном, в МИД. Также широко использовались коды. Кодовые таблицы объемом 1000–1200 словарных величин было принято называть словарными ключами и в зависимости от словаря определенного кода называть французскими, русски- ми, немецкими. Их применяли в Военном министерстве и МВД, в МИД и некоторых других гражданских ведомствах. Так, с помощью кодов, введенных в действие во второй половине 1860-х гг., вели секретную переписку министерство финансов, министерство путей сообщения, министерство государствен-

177

История защиты информации в России

ных имуществ, государственный контроль, государственная таможенная служба. Ведущими специалистами по кодам того времени были начальник цифирного отделения МИД барон Дризен и сотрудник отделения М. Сухотин.

Иногда шифры употреблялись для совершенно особых миссий. Так сенатор, тайный советник Тапильский, послан- ный Александром II из Петербурга в Москву к митрополиту Филарету с просьбой составить царский манифест 1861 г. об освобождении крестьян, имел личный шифр для почтовых отправлений. Деликатность миссии сенатора заключалась в том, что царь считал нежелательным разглашение факта по- ручения духовному лицу светского дела.

Для шифрования на разных языках использовались раз- ные ключи. Французские и немецкие ключи применялись для сношений со странами Европы, а русские – для шифрования внутренней переписки и для связи с российскими представи- телями в странах Востока (в частности, в Турции) и в некото- рых странах Европы.

До второй половины XIX в. шифры для всех ведомств России разрабатывались в МИД. Но уже в конце 1840-х гг. в Главном штабе военного министерства была организована и начала свою работу собственная цифирная экспедиция. Соз- дававшиеся здесь шифры утверждались военным министром. Экземплярами военных шифров снабжались военачальники, а также император и члены императорской фамилии, воен- ный министр. Шифрованная переписка по линии Военного министерства велась не только в периоды ведения боевых действий, но и в мирное время. Зашифровывались сообще- ния, касавшиеся мобилизационной и военной подготовки, а также готовности армий и крепостей к боевым действиям и некоторые другие сведения. В военное время из цифирной экспедиции МИД в военное министерство поступали экземп- ляры тех шифров, которые действовали в сетях общей связи, куда в силу политических, военных или иных причин могли входить дипломатические представители России за границей, командующие действующими армиями, военно-морскими

178

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

силами и иные лица. Во второй половине XIX в. большинство шифров военного министерства представляли собой коды ма- лого (до 1000 словарных величин) объема. Кодовыми обозна- чениями здесь являлись трех- и четырехзначные числа. Воен- ные шифры этого типа обычно использовались в течение длительного времени, перерабатывался лишь относительно быстро устаревавший словарь, что объясняется, например, изменением географии военных действий и др. Словарные ключи были наиболее распространенным типом шифров, ис- пользуемых в конце XIX в. в военном ведомстве. Их называли «военными ключами».

Следует отметить, что сроки действия ключей были очень длительными. Некоторые ключи, введенные в середине XIX в., действовали и в начале ХХ в. Такой длительный срок использования ключей, разумеется, снижал стойкость шиф- ров. К тому же биклавные шифры не подходили для шифро- вания информации, передаваемой по телеграфу, начальник 1-й экспедиции шифровального департамента отдела МИД К. Таубе писал в начале XX в.: «Система биклавная не примени- ма в настоящее время ввиду смешанной передачи буквами и цифрами, не допускаемой телеграфными конвенциями». Од- нако некоторое количество шифров биклавного типа приме- нялось для зашифрования секретной почтовой корреспон- денции и в начале XX в.

После того, как электрический телеграф начал использо- ваться в системе управления государством, большое влияние на его дальнейшее развитие стали оказывать требования военно- стратегического характера. Начавшаяся Крымская война (1853– 1856 гг.) ускорила постройку телеграфных линий, так как нужна была оперативная связь между крупными городами. В 1854 г. была введена в эксплуатацию телеграфная линия Петербург- Варшава протяженностью более 1000 км. В мае 1855 г. закончи- лось строительство линии Киев–Кременьчуг–Николаев–Одесса, а в сентябре того же г. была открыта телеграфная связь на новой линии Николаев–Перекоп–Симферополь. С этого времени Пе- тербург получил телеграфную связь с Симферополем, исполь-

179

История защиты информации в России

зуя для данной цели ранее построенные линии Петербург– Москва и Москва–Киев.

Примером шифра, используемого во время Крымской войны, может служить русский словарный ключ №299 на 600 величин, который был введен в действие в апреле 1854 г. Пред- назначался он для связи командиров частей дунайской армии. После войны этот шифр продолжал использоваться. В 1891 г. им были снабжены Бухара, Кашгар, Кульджа, Сеул, Пекин, Токио, Иркутск, Омск, Ташкент, Хабаровск, Урга, Чугучак, Владиво- сток. Этотшифр былвыведен изупотребления только в1901 г.

Расширение системы телеграфной связи обусловливалось и экономическим развитием России. В государственную теле- графную сеть включалось все большее количество городов. Те- леграфные сообщения были установлены между Москвой, Ор- лом и Харьковом; Житомиром и Варшавой; Новочеркасском и Херсоном; Тифлисом и Владикавказом и многими другими го- родами. Строящиеся телеграфные станции подразделялись на правительственные и частные железнодорожные.

В1857 г. был построен городской телеграф в Петербурге, объединивший в единую правительственную сеть важнейшие пункты государственного и военного управления. Городские телеграфы были введены в Москве в 1861 г. и в Киеве в 1881 г.

В1871 г. была закончена постройка длиннейшей по тому времени линии правительственного телеграфа Москва– Владивосток.

Электрический телеграф приобретал все большее зна- чение в политической и экономической жизни страны. Ос- воение Забайкальского края и Дальнего Востока, начавшееся в 1850-х гг., повлекло за собой строительство новых телеграф- ных линий, в частности, Сибирской телеграфной магистрали Казань–Владивосток протяженностью 8330 верст. Были про- ложены подводные телеграфные кабели, соединившие Баку с Красноводском, а также международные линии в Данию, Швецию и Японию.

К концу 1905 г. протяженность телеграфных линий в России составила 169200 верст.

180