Бабаш А.В., Шанкин Г.П. Криптография (распознано не всё)

г>о &

*^4Ы0<г^л

V * КУТЯ У4У4(И1

Ь1уям ^ 0,уйл/

учК - Т ^ К ^}Д^А

о ф А у ^ ^|ллшои А 1 ^ 1 1 А

М А К А ^ОрА

«гбхГЬЛСТЫГАЛ

ГРо о*Ч_*)1Г}иЛ.

/>«е, г

С другой стороны, юго-западные славяне, перешедшие в католичест­ во, сознательно использовали глаголицу как свой «кастовый» язык, отличный от латинского и кириллического письменных языков.

Помимо буквенных обозначений, элементы обеих азбук имели не только звуковые обозначения, но и числовые эквиваленты.

Для того чтобы указать, что буква означает число, а не звук, над ней ставился особый знак («титло»). При этом цифровые обозначения обычно име­ ли буквы, заимствованные из греческого алфавита вместе с их численным значением. .

Йтак, первые упоминания о древнерусской тайнописи обнаруживаются в средневековых документах. Среди средств тайнописи упоминаются так на­ зываемые «иные письмена». Этот способ тайнописи заключался в замене букв кириллицы буквами других алфавитов: Глаголицы, 1реческого, латинского, пермской азбуки.

В XV веке глаголица уже действительно широко применялась как сред­ ство тайнописи. Образец такого письма приведен на рисунке; на втором рисун­ ке дан пример употребления букв греческого алфавита.

62

Таким образом, это^были шифрьгпростойзамены. Напомним, что такие же шифры господствовали в это время и в средневековой Европе.

Практиковалось также видоизменение знаков письма («вязь»), письме­ на типа стенографии. Применялись и специальнопридуманные для тайнописи знаки. . : ;■ ’■ гч.-. г.

В XVII веке начали применяться шифры типа масонской замены. Шиф­ ры замены подразделялись на особые классы: «простая литорея», «мудрая ли­ торея»,«тайнопись в квадратах». , г ^

«Простая литорея» заключалась лишь в замене согласных букв по дос­ таточно простому правилу; гласныежебуквы не изменялись. Первый десяток согласных заменялся на второйдесяток согласных (второй же на первый) по следующей таблице:

	Б В Г Д Ж 3: К Л М Н
. . :	; ЩШ Ч Ц X Ф Т С Р п	.

Так, например, слове ПСАЛТЫРЬ' заменялось на буквосочетание НЛАСКЫМЬ.; Шифрованный текст, «мацъ щыл томащеь нменсы шви нутипу ромългую катохе и ниледь топгашви тъпичу лию, арипь» из одной из древне­ русских летописей следует читать, так: «ради быс корабль преплывши пучину морскую такоже и писецъкончавцш книгу сию.аминъ».

В«мудрой литорее» все буквыкириллическойазбуки заменялись на другие буквы той же азбуки.

«Тайнопись в квадратах» - это шифры замены, где ключ - таблица за­ мены - преДставлен в видеквадратной Таблицы. 1> ;;

ВХУ1-ХУП веках попользовалась цифровая система тайнописи, ее называли «счетной» или «цифирной». Отождествление букв алфавита с числа­ ми было заимствовано у греков. Так, число 325 отождествлялось с сочетанием ТКЕ (300 - Т, 20 - К, 5 - Ё); число 6325 отождествлялось с 8ТКЕ (6 Заменя­ лось на 8, шесть тысяч). Цифровая тайнопись реализовалась в различных вари­

антах.

Впервом варианте каждая буква (она же и цифра) разбивается на не­ сколько букв-слагаемых (цифр); слагаемые представляются буквами. При расшифровании группы букв-слагаемых представляются суммой цифр, их сумма цифра-буква и есть значение зашифрованной буквы открытого текста. Приведем простейший пример шифра такого рода. Пусть алфавит имеет вид: А, Б, В, Г, Д. Е, Ж, и т.д. Положим А=1, Б=2, Г=3, Д=4, Е=5 и т.д. Тогда от-

63.

крытая буква Е/может быть предетавлена^заышфрована э виде:'ААТийи БГ или АД. Таким образом* здесь имеет место уже не простая; амногозначная, ^ (омофонная) замена.новесьмапростоготипа. *л>ми: пп л |,М

Второй вариантцифровойтайногаитимеетдревНегренескиекорни. г

Это так назьшаемый описательный вид цифровой тайнописи. Примером может служить следующий текст XV векДс«Аще хощеши уведати имяписаЬШего книгу сию, и то ти написую: “Десятерица сугубая и пжтерица четверицею и еДинъ; десятерица дващи и един; десятья четырееугубо и четырежды по пятц; дващи два с единем; единица нетверицеюсугубо;в семь имени словъ! седмерица, три столпы и три души; царь. И сегсгже числа в семь имени РОЕ’’?». . : .

Имя писца расшифровывается следующим рбразомс Слово «сугубо» '>> означает «дважды». Поэтому «Десятерица сугубая и пятерицачетверидою? . . есть 10x2+5 х4=40 - это буква М; «единъ» =1 (буква А), «десятерица дващи» =10x2=20 (буква К); “един”=1 (А); «десятья четыре сугубо и четырежди по

пяти» = 10 x 4 x 2 + 4 x 5 = 10(1 (буква Р); '«цващи два с еДинем» = 2 x 2 + 1 = 5 (буква Е); «единица четверицию сугубо»=1х4х;2 =*&(буква Й). Таким обра­ зом «имя писавшего книгу сию» есть МАКАРЕЙ. Последняя часть фразы: «в семь имени словъ седмерица, три столпы и три души, царь. И сего же числа в семь имени РОЕ» есть проверочный код, Он предназначен для проверки ре­ зультата расшифрования, РОБэто! 75+^!сумЫа букв-цифр вслове МАКАРЕЙ, 7 букв которого содержат 3 гласных, 3 согласных и одну'полугласную - (Й) ; («Три СТОЛПЫ И три души; царь»)!' /'НП. П П п 'ч П п * Л

ВдревнейРусивидоизмененияписьмаинординоеийиигрйво+ ■''не­ шуточный характер. Так, например, на)берестяном1обрывке ХШ века-, Обнару­

женного в Новгороде, имелась следующая задйоы1 <.лт т а ь.							/	8
					л*;; ф п : 0/К Ым ылч .Г» '-и ,*г.
	Н В Ж П С НД- М К Э>ЛьТ?ь©.Ц.»Т-<>.л							--МГ.-Л
	Е	Ъ Я	И Е;-У;;’А- А А ГХ«>0-©<И1А^У. и / У -о / /. ?1
		V, ;./,'■•(! (-1! .1.1		П.)	•• н'<5:Кр'ф. •	.'«/Ч	ЛГ.Г.!:Ч.'Г ''
			.-л.жоз	г;:,'., , VI» .,ыУ. ;'игл‘Л’ I		’ тнж.н о. «сны.			'
	Прочтение по колонкам пршодМ'кфразе: ;(•> - '*../!						Л --$,*<«>		: л*
Л ;	V . .	гЪ.	сКГтМНМГ.		' П .{Г’К^Т Л'^ОШ ,С?			»	-V.
								у! *
	НЕВЪЖЯПИСАНЕДУМАКАЗАЛХТОСЕЦИТА...
	„■. '	7- 1 '' ч*. <\,Л1 Л		Г' <ч*\			-	В

В более понятном сегодня изложений эта:фразаирйобретает; вйд:

I

64

В это же время широкое распространение на Руси получил так назы­ ваемый тарабарский язык («тарабарщина»). Приведем пример. Фраза

ВОЗЬМИ СУМУ

звучала следующим образом:

'

ТАРА - ВО - БАРА - ЗЬМИ - ТАРА - СУ - БАРА - МУ.

Арабские числа начали появляться на Руси с середины XVI века. Они тут же стали использоваться в цифровой тайнописи. Вот фрагмент одного из шифрованных документов XVII века:

3”ъ 3' 171 49....

Цравило шифрования простое. Буквы-цифры от 1 до 9 пишутся араб­ скими цифрами (А=1 и т. д.), цифры от 10 до 90 пишутся арабскими цифрами со значками (3” =30), от 100 до 1000 - пишутся Сдругими значками (3'=300); некоторые буквы не имеют цифрового значения и пишутся открыто, напри­ мер: ъ. Расшифрованный текст имеет вид «лъта7149...» (л=30=3”,т=300=3').

Имелись и другие системы тайнописи, Из них можно выделить монокондил, то есть лигатуру - соединение в написании нескольких знаков-букв; образное, аллегорическое письмо; акростих (“краегранесие”, “краёстрочие”) и т.д.

Первые на Руси специалисты-тайнописцы, находящиеся на государст­ венной службе, появились в середине XVI века, В это время был создан орган руководства внешней политикой - Посольский приказ, прообраз современного Министерства иностранных дел. На службе в Посольском приказе состояли и специалисты-тайнописцы, создававшие шифры, которые Ь это время уже име­ ли названия: «цифирь», «цифры», «азбуки».

Царь Федор Иоаннович (1584-1598), сын Ивана Грозного, поручил по­ слу Николаю Воркачу «писать письма мудрою азбукою, чтоб оприч Царского Величества никтО не разумел». Это был шифр простой замены, в котором бук­ вы заменялись на причудливые знаки.

В 1619 году из польского плена возвратился отец царя Михаила Рома­ нова Федор, постриженный Борисом Годуновым в монахи под именем Филаре­ та. Став патриархом, он фактически управлял страной при больном и малоспо­ собном сыне. Он лично заведовал иностранными делами и сам разрабатывал тайные азбуки. Шифры, используемые в это время, являлись шифрами простой замены и перестановки. Сами перестановки были достаточно простыми. На­

65

пример, открытый текст разбивался на слоги, и в них осуществлялась переста­ новка букв. Так слово ПОВЕЛЕВАЮ превращалось в ОПЕВЕЛАВЮ.

На развитие средств и методов защиты письменной информации ока­ зывает состояние средств связи. В те времена это была почта.

До конца XV века послания отправлялись специальным курьером - гонцом. С начала XVI века начала распространяться так называемая ямская гоньба, заимствованная у татаро-монголов. Тем не менее, тайные писания пе­ ресылались со специальными гонцами.

Водной из обнаруженных в 1952 году в Новгороде грамот говорилось: «... человиком грамотку пришли тайно...» Тайная переписка имела место в Ки­ евской Руси еще на рубеже Х1-ХИ веков. Археологи находят во многих древ­ них городах печати с надписью «ДЬНЕСЛОВО», которое переводится как скрытое, сокровенное, тайное слово. Такие печати для защиты посланий ис­ пользовали киевские князья Святополк Изяславич и Мстислав Владимирович,' князь Александр Невский и др.

ВXV-XVI веках использовались возможности перехвата сообщений. Так, во второй половине XV века новгородская знать вынашивала мысль от­ пасть от Москвы и признать над собой власть польского короля и литовского великого князя Казимира IV. Тайно ковался союз Новгорода с Польшей. Не­ прерывно происходил обмен посланиями и гонцами. В 1470-1471'гг. бояре подготовили проект договора с Казимиром IV. Однако гонец был перехвачен,

играмота попала к великому князю Ивану III Васильевичу. Князь предъявил Новгороду обвинение в измене и во главе своих войск двинулся разорять нов­ городские земли. Новгород вновь вернулся в состав единого Московского княжества.

Первый международный акт о перевозке корреспонденции, подписан­ ный Россией - это соглашение между Москвой и Варшавой (1634 г.). По это­ му акту, в частности, гонцам обеих сторон разрешалось иметь при себе шес­ терых провожатых. В 1665 году была организована международная почтовая линия между Москвой и Ригой. Несколько позднее аналогичное соглашение было подписано со Швецией.

Организация международных почтовых связей потребовала более на­ дежной защиты информации. Начали широко применяться криптографиче­ ские методы («затейное письмо»). Одновременно активизировался и перехват сообщений. Так, царь Алексей Михайлович заметил, что корреспонденция его резидента в Варшаве очень сильно запаздывала. Причина выяснилась

3 Зак. 5

66

очень просто. Когда резидент В.М. Тяпкин явился с жалобой к королю Яну Собескому, тот, в свою очередь, упрекнул резидента в том, что он писал «ссорные и затейные письма к царю». Следовательно, поляки перехватывали и дешифровали послания Тяпкина.

Большое внимание уделялось сохранению тайнописных секретов. Так, в инструкции русскому агенту в Швеции Дмитрию Андрееву говорилось: «Ле­ та 7143 (1653 г.) декабря 15 день ... А про те тайные дела и про затейное пись­ мо подьячий Иван Исаков и иной никто отнюдь не ведал, и черные о сих тай­ ных делах тем же затейным письмом держать у себя бережно, чтоб о тех тай­ ных делах и про то затейное письмо оприч его, Дмитрия, подьячий Иван Иса­ ков и иной никто однолично не проведал».

Приведем выдержку из присяги переводчика - шифровальщика конца XVII ве.ка: «...Ему всякие государственные дела переводить в правду, и с не­ приятелями государскими тайно никакими письмами не ссылаться и мимо себя ни через кого не посылать, и в Московском государстве с иноземцами о государственных делах, которые ему будут даны для перевода, ни с кем не разговаривать».

Во внутренней переписке после создания ямской почты только особо важные, особо срочные сообщения разрешалось посылать в Москву с нароч­ ными гонцами. Это было вызвано тем, что посыльный вез, как правило, толь­ ко одну грамоту. От такой «почты» государство получало только лишние расходы. Поэтому правительство строго предупреждало нарушителей поряд­ ка доставки корреспонденции. Так, например, Новосильский воевода И.П. Турский в 1637 году направил московскому царю грамоту со специальным гонцом. Йоследовал «государев гнев»: «И ты б впредь с такими вестьми на­ рочных гонцов к нам не посылал не о скорых делах ... чтоб в том лишнего расходу не было».

Во второй половине XVII века была организована первая общедоступ­ ная «правильная» почтовая гоньба в России. Основной вклад в ее становление и развитие внес тогдашний глава русского правительства А.Л. ОрдинНащокин. Почтовая переписка заметно оживилась.

В ХУ1-ХУП веках по уровню развития науки и образования Россия су­ щественно отставала от развитых государств Запада. И это не могло не ска­ заться на российской криптографии.

67

В это время, как и раньше, не существовало школы как государствен­ ного или общественного заведения. Русскцй человек образовывался самостоя­ тельно, и первыми его учебниками были книги Ветхого и Нового Завета, опуб­ ликованные сведения из греческой мифологии, из Илиады и Одиссеи Гомера, эпизоды из истории Византии и т.д. Сами публикации (рукописные, а затем и печатные) были очень малочисленны.

Естественные науки появлялись лишь в самом зародыше. Они заим­ ствовались из устаревшей Византии и не достигали уровня Древней Греции и Древнего Рима. Сама система изображения цифр буквами алфавита противо­ действовала развитию эффективного десятичного исчисления. Арифметика находилась в зачаточном состоянии. Из четырех правил арифметики основа­ тельно изучались лишь два: сложение и вычитание; умножение и деление из­ бегались. Дроби были почти повсеместно неизвестны и были сведены к не­ скольким типичным: половина (1/2 ), треть (1/3), четверть (1/4), полчетверти (1/8), полтрети (1/6), полполчетверти (1/16), полполтрети (1/ 12), полполпол-

четверти (1/32), полполполтрети (1/24). И это все. Операции над дробями ос­ тавались неизвестными. Появившиеся в XVI веке польские учебники по арифметике положения не изменили. Но знание даже такой арифметики вы­ зывало глубокое уважение.

Почетна была и геометрия, которая находилась в аналогичном со­ стоянии. Геометрия («помитр1я») понималась исключительно как землеме­ рие. Достижения Эвклида были забыты. Например, при измерении земельных участков площадь всех треугольников определялась как площадь прямо­ угольного треугольника (произведение длины одного катета на половину длины другого).

В астрономии господствовали идеи египетского монаха Козьмы Индикоплова: земля имеет форму четырехугольной плоскости, земную плос­ кость окружает океан и т. д.

В аналогичном состоянии находилась и медицина. В основе теории древнерусской медицины лежало старинное учение о четырех основных жид­ костях человеческой природы, соответствующих четырем стихиям мира. Эти стихии - земля, огонь, вода и воздух. Аналогично, человек, как малый мир, со­

3»

68

стоит из четырех вещей: крови, мокроты (или флегмы), красной желчи и чер­ ной желчи. Если эти четыре стихии находятся в равновесии - человек здоров. Утверждалось, что «каждому возрасту и каждому времени года соответствуют свои болезни ... У отроков пятнадцати лет «умножается кровь», то же состоя­ ние вызывает весна, потому что она тепла и мокра; в человеке тридцати лет умножается красная желчь, как и летом, потому что оно тепло и сухо; в совер­ шенном муже, около 45 лет, умножается черная желчь, как и осенью, потому что осень суха и студена; в старце умножается флегма, сиречь мокрота, как и зимой, ибо она мокра и студена». Большое распространение получила астроло­ гическая медицина.

В истории господствовали такие изречения: «За что меч гнева Божия так долго поражал Россию? За грехи царей, которые грешили, и за грехи наро­ да, который молчал, повиновался и не обличал грешных царей».

(Однако тяга к образованию была значительной. В 1687 году в Москве была учреждена «Славяно-греко-латинская академия», в которой обучалось 99 учеников.

Таковы некоторые черты культурной жизни России накануне воцаре­ ния Петра I. Ему пришлось предпринять титанические усилия по выводу стра­ ны на уровень, хотя бы приближающийся к уровню развитых стран. В этих усилиях он не забыл и криптографию.

Петр I был первым русским царем, осознавшим во всей глубине госу­ дарственную важность защиты информации. Именно уже в самом начале XVIII века Петром Великим была создана Походная посольская канцелярия, ведающая дипломатической перепиской. Уместно напомнить, что до учреж­ дения канцелярии Петр I имел возможность ознакомиться с постановкой ана­ логичного вопроса в европейских странах при своих «нелегальных» выездах за рубежи Российского государства. В первые годы правления молодого царя «цифирным» отделением канцелярии руководил первый «министр иностран­ ных дел» Петра I генерал-адмирал Ф.А. Головин. В 1710 году канцелярия пе­ реместилась в Петербург и стала называться короче - «Посольская канцеля­ рия». Канцелярия значительно укрепила и усилила свои возможности, ее численный состав существенно возрос. Ф. А. Головина сменил канцлер Г.И. Головкин, а затем вице-канцлер П.П. Шафиров. Они продолжали лично ку­ рировать шифровальную службу государства. Позднее Посольская канцеля­ рия была преобразована в Коллегию иностранных дел. К этому времени Рос­ сия уже имела ряд постоянных миссий в европейских странах. Все они имели различные шифры для переписки с царем (но не между собой). Таким обра-

69

зом, царь получал всю шифрованную переписку своих дипломатических представителей и держал ее под полным личным контролем.

Становлению криптографии в это время способствовало и развитие печатного дела; начала издаваться первая общероссийская газета «Ведомо­ сти». При Петре I была напечатана первая в России книга по истории науки и техники. В переводе ректора Московской духовной академии Феофилакта Лопатинского вышла «Осмь книг об изобретении вещей» историографа из Урбино (Италия) Полидора Вергилия.

Обратимся к шифрам, то есть к «цифирным азбукам», используемым в начале XVIII века.

Главенствующее положение здесь занимали шифры простой замены. Открытые тексты, подлежащие зашифрованию, писались не только на рус­ ском, но и на французском, немецком и даже на греческом языках. Буквы за­ менялись на буквы других алфавитов, на слова и даже на целые стандартные выражения. Применялись и специально продуманные причудливые знаки, символы. Например, использовались следующие символы для обозначения планет и металлов.

О —

У

О" — железо — Марс

—олово —Юпитер медь —Венера

^ - свинец —Сатурн

Особое место занимали шифры замены букв на арабские цифры. Еще в начале XVIII века была выведена из употребления устаревшая буквенная ки­ риллическая нумерация, заимствованная у греков. Числовые эквиваленты букв начали выбираться произвольно по ключу шифра. Применялись и элементы простого кодирования.

В шифрованный текст часто вставлялись «пустышки» - знаки, ничего не обозначающие. Вставлялся в шифрованный текст и «клер» - незашифро­

70

ванные слова и предложения. Это делалось в интересах облегчения процесса зашифрования - «несекретные» слова и предложения могли не зашифровы­ ваться.

Несмотря на очевидную с позиций сегодняшнего дня слабость таких шифров, они в то время оказались достаточно стойкими. Англичане, обладав­ шие в то время передовой дешифровальной службой, дешифровали первый такой шифр лишь в 1725 году.

Типичный шифр простой замены того времени содержал таблицу заме­ ны букв, список пустышек, кодировочную таблицу. Кодировочная таблица называлась «суплементом», она содержала правила замены имен собственных, географических наименований, устойчивых словосочетаний йа условные обо­ значения.

	Вот как выглядело письмо, лично зашифрованное Петром.									_
	I	__	____			_____ ______
	7 X 3 9 / . Н Ъ 9 4Э 9 # 5 0 ЪЭ Ъ 3 Ь Ь & О М Щ / О
	2 Н Ъ й					4-ПЗ&8 0 3 3 З У ч и н и й Н 5 Н
	X ьНА Ш ~ т 2 Ш щ ь ё 7 Ш 5 т М 3 гг =
	ЬУ	Над/77ЙЛ1И			в Ш & Ц З 3, и			н а д ?	~г&пи, ко­
	торые изъ			нмхъ	е.с.гь		помпаны, тЪхъ
		2 9	7 т 0 3 г 43,Л О9 3 5 V 7±Н 5+Н X 4 5 V
	а	к о гд а «Гудеш ь				З С Н Ъ Э 4 3 9 Н т З У , т о г д а Х-Н^Г"'
	2. 7& .Х УНт2 А Ч Х И СО V						и чтектв вы & чялн
#	Д 4	ХтН-		2	Л. Ь 6 Н-т В И 9 9			и п о	с о вер ш е н и и
	О нега кегдя			ГтН-ЗХНЛ			4 Ш 9 Х 9 2 Ш		Т Ш Х Ш Я О
	ле*<*ц$мя		21	2 - & 2 9 3 т-<*ксхг& Ш 2 А Ч Х Н и ) У 4 7Н ^Х
		я протчыпъ				Ъ к / 9 Ъ 5 У		6Н О )ЧУ -ЗИ
	2 3 5	По сеи		Ъ Ъ -Э 'ГЗЭ З			г 4 СП±Н 23 ЪЦ Ц %Х Ы З Х Б З
	Л З Д З 7 Ч М 0 3 4 Ш О
	Из Нарвы,			в 28	д. июня 170 8 .			Ркег»

После расшифрования текст читается следующим образом.

«Поди къ Черкаскому и, сослався з губернаторомъ азовским, чини не­ медленно съ Божию помощию промысль надь теми ворами, и которые изъ нихъ есть пойманы, техъ вели вешать по украинским городамъ. А когда бу­ дешь в Черкаскомъ, тогда добрыхъ обнадежь и чтобъ выбрали атамана доброго