ВЕРСТКА_История защиты информации в России

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

Специального учебного заведения, где преподавалась криптография в России не было, и поэтому чиновниками в шифровальный департамент назначались лица, окончившие обычные учебные заведения (университеты или лицеи). Крупным недостатком было и то обстоятельство, что работ- ники дешифровального отделения в основном владели лишь французским и немецким языками. Некоторые работники владели английским языком. Между тем, министерство посто- янно испытывало потребность в специалистах, владеющих и другими, более редкими языками. Поэтому департамент по- стоянно обращался за квалифицированной языковедческой помощью к ученым, преподавателям, иным лицам, владею- щим теми или иными языками. Так, для помощи в дешифро- вании иностранной дипломатической переписки привлека- лись профессор Попов, преподававший в Петербургском уни- верситете китайскую словесность, его однофамилец, также Попов, окончивший факультет восточных языков и хорошо знавший японский язык. Последний за счет министерства да- же был направлен в командировку в Японию с целью совер- шенствования знания языка. Для переводов с венгерского или, как тогда говорили, мадьярского языка, обращались за помо- щью к В.И. Кривошу-Неманичу, работавшему в Генеральном штабе и знавшему 14 языков. Цензоры Комитета иностранной цензуры Смирнов и Жуковский переводили соответственно с турецкого и персидского языков.

Дешифровальщики всегда работали в тесном контакте с разведкой, одна из важнейших задач которой была выкрасть ключи к шифрам, кодовые таблицы, сфотографировать до- кументацию. Ставилась и более трудная задача – внедрить агента в службы противника, связанные с шифрами и кодами.

Часто раскрытию шифров и кодов способствовали полу- ченные агентурным путем открытые тексты, которые можно было привязать к соответствующим шифрованным сообще- ниям. Для кодов, например, это сразу давало некоторое коли- чество раскрытых кодовых групп, после чего значительно об- легчалась работа по дешифрованию. Нередко коды просто-

191

История защиты информации в России

напросто покупались и продавались. Европейским центром подобной деятельности в то время была Вена. Там производи- лись всевозможные сделки по покупке и продаже копий сек- ретных документов, писем, карт, кодов, планов, чертежей и др. Упомянутый ранее С. Майский писал, что Россия покупа- ла коды и шифры в Вене, Париже и Брюсселе. Торговцам ко- дами можно было даже делать «предварительные заказы». Этими методами активно пользовались разведки Германии, Австро-Венгрии и других стран. Коды, представляющие меньший интерес, греческий, болгарский или испанский, можно было легче достать. Они стоили дешевле – 1,5–2 тыс. руб. А такие коды, как германский, японский или американ- ский, стоили десятки тысяч. Цены шифрдокументов других стран колебались между 5 и 15 тыс. В Брюсселе шифры и коды приобретались у известного авантюриста де Вернина. Его ос- новным занятием было похищение шифров и кодов из по- сольств с помощью работавших там и подкупленных им лаке- ев, швейцаров, денщиков и др. Де Вернин делал фотографии украденных документов и продавал их. Таким образом, в шифровальном департаменте имелось большое количество иностранных кодов. В порядке взаимопомощи МИД даже де- лился информацией с морским и сухопутным генеральными штабами. Некоторые коды вскрывались аналитическим пу- тем. Однажды, когда долго не удавалось купить один герман- ский код, двум сотрудникам было дано поручение его восста- новить по ежедневно получаемым многочисленным копиям шифртелеграмм. Над этим заданием больше 1 года работали 2 человек. Когда работа приближалась к концу и код был уже в значительной степени раскрыт, немцы вывели его из дейст- вия. Хотя был достигнут явный успех, воспользоваться его плодами к сожалению не удалось.

В конце XIX – начале XX вв. Россия активно использовала возможности подкупа иностранцев, имевших доступ к шиф- рам, кодам, шифрованной переписке. Особо важная коррес- понденция иностранных дипломатов не отправлялась по поч-

192

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

те, а обычно упаковывалась в специальные портфели с сек- ретными замками и отправлялась к месту назначения с осо- быми курьерами. В результате она не попадала в «черный ка- бинет» и не могла быть перлюстрирована. В этих случаях приходилось прибегать к подкупу. Как вспоминает Майский, не было случая, чтобы золото не открывало замок портфеля и не давало возможность всего за несколько минут сфотографи- ровать документы. Весь вопрос был в размере суммы. Многие курьеры, фельдъегеря и служащие иностранных посольств были подкуплены. За небольшую плату они добывали прак- тически любые документы, даже целые коды и шифроваль- ные ключи. Для достижения этого им приходилось брать у спящего хозяина ключи от письменного стола или от несго- раемого шкафа, снимать с них отпечаток из воска и заказы- вать дубликаты ключей или пускать ночью в посольство спе- циалистов, которые могли бы квалифицированно добыть нужную информацию. «Поражаться надо было доверию не- которых послов к своим лакеям, которые продавали их за гроши. Однажды произошел такой случай, вместо одного по- сла великой державы был назначен другой, который должен был с собой привезти весь новый штат служащих, так как прежний посол старым своим слугам не доверял, но в письме к новому послу он очень ходатайствовал за одного, по его вы- ражению, «незаменимого» человек, своего выездного лакея, т.е. именно за то лицо, которое за незначительное месячное вознаграждение доставало из посольства все, что было угод- но», – писал Майский.

К сожалению, российские шифры также становились объектами кражи. Особенно крупная утрата шифров про- изошла в русском посольстве в Пекине 19 августа 1888 г. Не- смотря на компрометацию, ключи продолжали использовать- ся, что совершенно недопустимо! Например, ключ №356, ук- раденный в Пекине, был выведен из употребления лишь на некоторое время. В начале 1890-х гг. его вновь ввели в дейст- вие, но уже в Европе. В 1898 г. произошла еще одна компроме-

193

История защиты информации в России

тация этого шифра: один экземпляр его был утрачен началь- ником Адриатической эскадры. Только после этого действие ключа было прекращено окончательно. В Пекине также был украден русский ключ №361. Его окончательно вывели из действия лишь в 1903 г., но и после этого барон Таубе писал: «Ключ №361 может применяться как временный в специаль- ных случаях, кроме Дальнего Востока».

Руководителям российской криптографической служ- бы того времени представлялось возможным использовать скомпрометированные шифры. Если шифр был скомпроме- тирован в одном регионе, то считалось возможным его ис- пользование в других регионах. Решающим обстоятельством здесь являлось отсутствие предполагаемых контактов между нашими потенциальными противниками из-за дальности расстояний. Другим фактором было время. Скомпрометиро- ванный шифр мог вновь вводиться в действие через значи- тельный промежуток времени. Предполагалось, что за дав- ностью он оказывался забыт противником. Справедливости ради надо отметить, что некоторые меры все же предприни- мались. Например, в 1866 г. цифирная экспедиция МИД за- нималась «проверкой всех находящихся в некоторых странах шифров, а равно контролем всех книг, которые ведутся о со- стоянии заготовленных и разосланных экспедицией шиф- ров». При этом оказалось, что некоторые миссии имеют у се- бя шифры в огромном количестве, многие из которых вовсе не употребляются. Вместе с тем проверка обнаружила, что некоторые уже закрытые миссии не возвратили находивших- ся у них шифров. В результате были даны необходимые рас- поряжения и приняты соответствующие меры к исправле- нию существующего положения.

Подводя итог, отметим, что развитие криптографии и связи в России в XIX в.е отвечало мировому уровню. Однако в организации шифровального дела имелись существенные не- достатки, основными были длительные сроки действия клю- чей и использование ключей после их компрометации.

194

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

4.3.Шифры революционного подполья России XIX в.

ВXIX в. и начале ХХ в. в России помимо государственных организаций шифрование активно использовали различные подпольные организации, оппозиционные власти, такие как «Народная воля», РСДРП, БУНД (еврейская подпольная орга- низация), эсеры, анархисты и др. По характеру своего исполь- зования, шифры подпольщиков сходны с агентурными шиф- рами, поэтому к ним применяются те же требования: просто- та, безуликовость, легкая смена ключей по корреспондентам сети связи и др.

Необходимость применения шифров подпольными ор- ганизациями вызывалась требованиями конспирации, так как правоохранительные органы Российской империи вели с подпольщиками жесткую борьбу. Наряду с шифрами широко использовалась так называемая «химия» – невидимые чернила (т.е. применялась стеганография). Нередко шифрование и стеганография использовались одновременно.

Выдающийся «диссидент» XIX в. в России А. Герцен в своей переписке использовал весьма простой прием. Буквы передаваемого текста заменялись на их числовые обозначения в старославянской азбуке. Следует напомнить, что эта замена была уже основательно забыта к этому времени. Но даже та- кой простой шифр был выдан российской полиции одним из помощников Герцена (В. Кельсцевым).

Вэти же времена широко использовался жаргонный язык, в котором происходила подмена понятий. Так, напри- мер, слово «армяне» означало «жиды», «греки = татары», «турки = сапожники», «Грузия = Тула» и др.

Во второй половине XIX в. была создана революционная организация «Народная расправа». Она использовала шифр простой замены, а затем и так называемый «книжный» шифр. В результате обыска полиция находила книги – ключи. Рас- шифрованные документы были использованы при судебном разбирательстве дел революционеров.

195

История защиты информации в России

Народническое движение в России часто использовало шифр «Гамбетта» (короткопериодическое гаммирование). Появилось даже поверье: «пи – шифр». Число π = 3,14… долж- ны были знать все участники сети связи. Из этих трех цифр образовывалась периодическая последовательность периода 3, которая складывалась с буквами секретного послания (буквы переводились в числа в соответствии с их местом в естествен- ном алфавите).

Применялся и такой прием, как чтение «невинного тек- ста» (текста прикрытия) по заранее оговоренным местам по- явления слов секретного сообщения. Например, договорен- ность сторон в том, что из полученного несекретного сообще- ния надо читать только каждое пятое слово. Известный идеолог анархизма П. Кропоткин послал своему корреспон- денту такое письмо: «Прости, что пишу второпях. Приходи ко мне вечером сег.ня. Завтра я должен …». Чтение по пятым словам дает начало секретного текста: «Приходи завтра…».

Наиболее часто использовался шифр Виженера (коротко- периодическая замена по ключу – слову) с последующим ис- пользованием шифра «Гамбетта» (сложение первичного шиф- ртекста с короткопериодической последовательностью – гаммой шифра, образуемой по другому ключу – лозунгу). Революцио- неры, безусловно, верили в стойкость такогошифрования.

Разумеется, квалифицированных специалистов в облас- ти криптографии у подпольных организаций не было, они пользовались шифрами, известными им по различным пуб- ликациям. Например, организация «Народная воля» приме- няла «шифр Полибия», который нередко называли «тюрем- ным шифром». Этот шифр был удобен тем, что им можно было легко перестукиваться через стенки тюремных камер, в нем буквы русского алфавита последовательно вписывались в прямоугольник со сторонами 5 × 6, и буква заменялась на ее координаты в таблице. Например, буква Б стояла в первой строке на втором месте, тогда она передавалась при пересту- кивании следующим образом: удар – длинная пауза – два ко- ротких удара. Еще до народовольцев таким шифром активно

196

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

пользовался декабрист М.А. Бестужев, находившийся в 1826 г. в Алексеевском равелине Петропавловской крепости. Народо- вольцы использовали этот опыт.

Также применялись шифры простой замены, которые были слабы сами по себе. Однако революционеры еще более ухудшали их стойкость, используя в качестве ключа легко за- поминаемые фразы, из которых удалялись повторяющиеся буквы.

Активно использовались и шифры перестановки. При этом для облегчения их реализации, как правило, применя- лись так называемые «маршрутные шифры». Ещё в первой половине XIX в. народоволец Михайлов предложил ориги- нальный шифр – шифр «вертикально-горизонтальной пере- становки». Покажем его суть на примере.

Пусть имеется следующий секретный ключ (шкала пере-

становки): 2.5.6.3.1.4.

Открытый текст, например: «РАЗВИТИЕ КРИПТОГРА- ФИИ ИДЕТ СВОИМ ЧЕРЕДОМ» вписывается в квадрат со сторонами 6 × 6.

	1	2	3	4	5	6
1	Р	А	З	В	И	Т
2	И	Е	К	Р	И	П
3	Т	О	Г	Р	А	Ф
4	И	И	И	Д	Е	Т
5	С	В	О	И	М	Ч
6	Е	Р	Е	Д	О	М

В соответствии с ключом производится перестановка столбцов: первый столбец встаёт на пятое место, второй – на первое и др. Получим:

	1	2	3	4	5	6
1	А	И	Т	З	Р	В
2	Е	И	П	К	И	Р
3	О	А	Ф	Г	Т	Р
4	И	Е	Т	И	И	Д
5	В	М	Ч	О	С	И
6	Р	О	М	Е	Е	Д

197

История защиты информации в России

Затем, по этому же закону переставляются строки: пер- вая – на пятое место, вторая – на первое и др.

	1	2	3	4	5	6
1	Е	И	П	К	И	Р
2	В	М	Ч	О	С	И
3	Р	О	М	Е	Е	Д
4	О	А	Ф	Г	Т	Р
5	А	И	Т	З	Р	В
6	И	Е	Т	И	И	Д

Шифрованный текст выписывается построчно:

ЕИПКИРВМЧОСИРОМЕЕДОАФГТРАИТЗРВИЕТИИД

В своё время такого рода шифры перестановки являлись достаточно сложными. Однако и в это время они поддавались дешифрованию.

Широко применялись и книжные шифры. Эти шифры обеспечивают достаточную стойкость, но обладают сущест- венным недостатком. Корреспондентам сети необходимо все- гда иметь с собой книгу-ключ.

Это нередко представляло неудобство, и, кроме того, при «провале» сети связи противник мог определить ключе- вую книгу (по наличию ее у всех корреспондентов). Поэтому часто вместо книги использовались легко запоминаемые слова или фразы, по которым воспроизводилась гипотетическая страница книги. Приведем примеры.

Шифр по слову. В этом шифре ключом является зара- нее оговоренное слово, словосочетание или фраза. По нему строится таблица замены. Пусть, например, это слово – «ПРЕ- КРАСНАЯ». Строится таблица такого вида (применительно к современному редуцированному русскому алфавиту): слово – лозунг выписывается по вертикали. Эти вертикали обознача- ются числами от 1 до 0 (в слове 10 букв). Каждая буква по- строчно разворачивается в последовательность букв русского алфавита (циклически). В результате получается прямоуголь- ник со сторонами 10 × 10, который и является гипотетической страницей книги-ключа:

198

Глава 4. Русские криптографические идеи в России XIХ в.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	П	Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч	Ш
2	Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ш	Ь	Э
3	Е	Ж	З	И	К	Л	М	Н	О	П
4	К	Л	М	Н	О	П	Р	С	Т	У
5	Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч	Ш	Ь
6	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К
7	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ш	Ь	Э	Ю
8	Н	О	П	Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц
9	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К
0	Я	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И

В соответствии с этим квадратом производилась замена букв открытого текста на их координаты (первая цифра – но- мер строки, вторая – номер столбца). Например, буква П по- лучала обозначения: 11, 30, или 46 и др. Слово «агент» может иметь разные шифробозначения : «61, 94, 07, 44, 53» или «02, 64, 66, 38, 49» и др. Этот шифр обладает уже неплохой крипто- графической стойкостью.

Дальнейшее усложнение шифра многозначной замены связано с введением «пустышек» – фиктивных знаков в шиф- рованный текст. Например, пусть действует ранее описанный шифр по слову. Заранее оговорено, что столбцы и строки с номерами 2 и 9 являются «пустыми», т.е. вычеркиваются. Та- ким образом, появляется возможность вставлять в шифрован- ный текст «пустые» комбинации, содержащие указанные цифры. 27, 95, 92, 29 и др.

Следующее усложнение заключается в одновременном использовании нескольких квадратов, полученных по разным ключам-лозунгам. При шифровании квадраты таблицы ис- пользуются циклически один за другим. Иногда переход сле- дующему квадрату отмечался определенными комбинациями знаков, например, трехкратным повторением одной и той же буквы в открытом тексте. Шифр стал более стойким, но менее удобным в применении.

Стихотворный шифр. В этом шифре ключом является за- ранее оговоренное стихотворение, оно записывается в прямо- угольник согласованными сторонами, например, 10 × 20. Этот прямоугольник являетсяключевойстраницейкнижного шифра.

199

История защиты информации в России

Приведем реальный исторический пример стихотворного шифра, применявшегося революционерами в начале ХХ в. Ключом шифра являлось стихотворение Н.А. Некрасова «Школьник»: «Ну пошел же ради бога…». Стихотворение впи- сывалось в квадрат со сторонами 10 × 10; лишние буквы строки выбрасывались (строки стихотворения содержат более 10 букв):

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Н	У	П	О	Ш	Е	Л	Ж	Е	Р
2	Н	Е	Б	О	Е	Л	Ь	Н	И	К
3	Н	Е	В	Е	С	Е	Л	А	Я	Л
4	Э	Й	С	А	Д	И	С	Ь	К	О
5	Н	О	Г	И	Б	О	С	Ы	Г	Р
6	И	Е	Д	В	А	П	Р	И	К	Р
7	Н	Е	С	Т	Ы	Д	И	С	Ь	Ч
8	Э	Т	О	М	Н	О	Г	И	Х	Ъ
9	В	И	Ж	У	Я	В	К	О	Г	О
10	Т	А	К	У	Ч	И	Т	Ь	С	Я

Начало зашифрованного текста «Сообщите …» могло иметь разные варианты написания:

«3/5 1/4 5/6 2/3 1/5 7/7 7/4 7/2 …» «5/7 5/6 8/6 5/5 1/5 5/4 9/9 6/2 …» и т.д.

Числитель дает строку, а знаменатель номер столбца. Ввиду отсутствия в таблице буквы «Щ» она заменена на «Ш» (что не мешает правильному расшифрованию).

Одна из ошибок революционеров заключалась в частом использовании произведений поэтов демократов, которые были знакомы полиции. Это облегчало дешифрование сек- ретных посланий, поскольку сама идея шифрования была из- вестна полиции. Защиту обеспечивал лишь ключ – «секретное стихотворение». Другая ошибка, облегчающая дешифрова- ние, заключалась в частом употреблении стандартных слов и выражений: «Сообщите … », «Направляю вам …», «явка», «ад- рес» и др. Частое использование одного и того же ключа – стихотворения также облегчало дешифрование сообщений. Полиция эффективно использовала эти ошибки.

Иногда заранее обусловленная фраза или начало неко- торого стихотворения использовались в качестве исходной

200