Выдержки из книги "Взломщики кодов"

Автор Дэвид Кан

В книге подробно описана история криптологии. Автор начинает книгу с появления письменности и прослеживает развитие этой науки до середины прошлого века. Книга была написана в 1967 году.

Немного терминологии: Криптоло́гия — наука, занимающаяся методами шифрования и расшифровывания. Криптоана́лиз — наука о методах дешифровки зашифрованной информации без предназначенного для этого ключа, а также сам процесс такой дешифровки. Криптогра́фия — наука о методах обеспечения конфиденциальности, целостности, аутентификации, шифрования.

История

• Почти 4000 лет тому назад в древнеегипетском городе Менет-Хуфу опытный писец нарисовал иероглифы, рассказавшие историю жизни его господина. Сделав это, он стал родоначальником документально зафиксированной истории криптографии. Его текст не являлся тайнописью, а лишь состоит из необычных иероглифических символов вместо более привычных иероглифов. Неизвестный писец старался не затруднить чтение текста, а придать ему важность.

• Первыми открыли и описали методы криптоанализа арабы. Этот народ создал одну из самых развитых цивилизаций, которую когда-либо знала история. Арабская наука процветала. Медицина и математика у арабов стали самыми лучшими в мире. Получило широкое распространение составление словесных загадок, ребусов и каламбуров. Грамматика стала главным учебным предметом и включала в себя тайнопись.

• Интерес к криптографии у арабов проявился рано. В 855 г. арабский ученый по имени Абу Бакр тамед бен-Али бен-Вахшия ан-Набати включил несколько классических шифралфавитов в свою «Книгу о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности»

В средних веках криптографию начали использовать для политической переписки. И это была наука исключительно энтузиастов. Их нанимали в королевские дворы, делали приближенными и хорошо платили им за расшифровку вражеских писем и создание стойких шифров.
Далее государства, осознавая важность этой дисциплины, организовывают «Черные кабинеты». Это орган, занимающийся перлюстрацией и дешифрированием корреспонденции. Располагались эти структуры в почтовых отделениях. Первая подобная организация появилась во Франции в XVII веке, а система действительно массовой перлюстрации корреспонденции была организована во Франции во время правления Людовика XV.
Еще одно упоминание в истории, подтверждающее важную роль криптографии в политической жизни:

• В XVII веке Джон Тревэнион, ожидавший неминуемой казни от рук сторонников Кромвеля, получил письмо, которое было тщательно изучено его тюремщиками, прежде чем было передано ему в руки. Прочитав в этом письме каждую третью букву после каждого знака препинания, он узнал, что «в восточной стене часовни открывается одна панель». Во время вечерни Тревэнион сбежал.

Криптология в Советском союзе

• Хотя появление тайнописи в России датируется XII-XIII веками, использование криптографии для засекречивания государственной переписки началось лишь в эпоху правления Петра

• В период Второй мировой войны агенты советской тайной полиции и ГРУ вели активные поиски ценной информации во многих точках земного шара. Три шпионские группы обеспечивали почти непрерывное поступление разведывательных данных в Москву. Легендарная сеть «Люси» в Швейцарии, «Красный оркестр» в Германии и группа Зорге в Японии добывали для Кремля нескончаемый поток подробных и достоверных разведывательных сведений.

• Насколько серьезно в СССР относились к вопросам обеспечения безопасности, показывает следующий случай. Накануне нового 1956 г. советские дипломаты предпочли, чтобы их посольство в Оттаве сгорело дотла, но не допустили канадских пожарных на его территорию, чтобы те случайно не увидели посольские шифры и коды.

• Документы, подлежащие отправке в Москву из посольств, фотографировались на пленку и посылались дипломатической почтой в непроявленном виде, чтобы они засветились, если почтовое отправление будет вскрыто посторонним лицом. Такой процедуре подвергались и все материалы, поступавшие в посольство. Когда из Москвы доставлялась фотопленка, она проявлялась, с каждого кадра печатался один увеличенный снимок, а затем негатив уничтожался. В свою очередь, после того как Москва подтверждала получение фотопленки из посольства, все подлинники в нем немедленно уничтожались. В конце 50-х годов для транспортировки непроявленной пленки стали использоваться запираемые контейнеры. При попытке вскрыть такой контейнер на хранимую в нем пленку автоматически впрыскивалась кислота.

• Донесения советских разведчиков порой писались на русском языке открытым текстом с использованием шпионского жаргона: слово «упаковка» означало шифрование, «открытая упаковка» — открытый текст, «банк» — тайник и т. д. Кроме того, в подобных письмах широко применялись клички. Например, в Канаде советский военный атташе полковник Заботин имел кличку Грант, Аллан Мэй — Алек. Насколько эффективна была эта предосторожность, видно из доклада канадской комиссии о деятельности советской разведывательной группы. В нем говорилось о том, что члены комиссии так и не смогли установить личности агентов, фигурировавших под псевдонимами Галя, Гини, Голия, Грин и Саренсен, хотя со всей определенностью было выяснено, что они являлись агентами Заботина.

Криптология в Нацистской Германии

• Значительную помощь немецким криптоаналитикам из отделения «Z» (орган военной разведки и контрразведки Германской империи) оказывала информационная группа, которую возглавлял пастор Цигенрюкер. Эта группа собирала данные из радиопередач, меморандумов министерств иностранных дел, зарубежных газет. В отделении «Z» были специалисты по языку каждой страны, достаточно большой, чтобы содержать за границей свой дипломатический корпус. Вскрытие шифров в общей сложности 34 стран мира, включая Англию, США и Францию, говорило о том, что криптоаналитики отделения «Z» работали не впустую.

• Глава японской шпионской сети в Европе продал немцам действующие коды Югославского генерального штаба, а также дипломатических служб Бразилии, Ватикана, Португалии и Турции. Немцы такому приобретению были несказанно рады.

• Военный сектор посольства Германии включал сотни служащих, образуя одно из самых крупных немецких шпионских подразделений за границей. Они размещались в посольском здании и активно занимались дешифрованием перехваченных сообщений, пользуясь исключительно благоприятным географическим положением Испании для осуществления перехвата с ее территории.

• Рота под командованием капитана Зеебома добывала для Роммеля стратегическую информацию. Она записывала все переговоры, при помощи пеленгации определяла концентрацию войск и танков противника, узнавала дислокацию и наименование частей, изучала английские шифртелеграммы с целью дешифрования.

• Немецкие агенты расслаивали лист бумаги пополам, писали текст невидимыми чернилами на внутренней поверхности, а половинки затем вновь соединяли между собой. Поскольку чернила оказывались внутри листа, никакой реагент, нанесенный на его внешнюю поверхность, не мог их проявить.

• Немцы применили способ тайнописи, который директор ФБР Гувер назвал «шедевром немецкой разведки». Это так называемая микроточка — крошечная фотография, на которой с достаточной ясностью воспроизводился текст письма.

• В Мехико работала немецкая разведгруппа, которая делала микрофотоснимки американских изданий в области торговли и техники, которые запрещалось вывозить за границу, и отправляла их целыми партиями по тайным адресам в Европе, причем иногда в одном письме было до 20 микроточек. Таким же образом через океан переправлялись украденные технические чертежи и схемы.

Криптология в США

Цензура

Америка, защищая собственные интересы, исторически не брезговала нарушать права человека.

• После нападения Японии Соединенные Штаты создали собственный орган цензуры. Вскоре его штат насчитывал около 15 тысяч сотрудников, которые размещались в 90 зданиях по всей стране, проверяли ежедневно около миллиона писем, подслушивали бесчисленное множество телефонных разговоров, просматривали кинофильмы, газеты, журналы и знакомились со сценариями радиопередач. Миллионы американцев получали письма в конвертах со следами ножниц цензора и штампом «Вскрыто цензурой».

• Чтобы перекрыть максимальное число стеганографических каналов связи, американская цензура категорически запретила отправление по почте целого ряда сообщений. Были отменены шахматные матчи по переписке. Из писем вымарывались кроссворды, так как у цензоров не хватало времени решать их, чтобы проверить, не содержат ли они тайные послания. Из почтовых отправлений изымались газетные вырезки, потому что они могли содержать секретный текст. Не разрешалось пересылать по почте табели успеваемости учащихся. Одно письмо с инструкциями по вязанию было задержано до тех пор, пока цензор не связал по ним свитер, чтобы проверить, не содержат ли они какой-либо скрытой информации.

• Цензоры снимали подозрительные марки и заменяли их другими того же достоинства, но с иным номером и рисунком. Чистая бумага, которую жители США часто посылали своим родственникам, проживавшим в странах, где не хватало бумаги, также заменялась из соответствующих запасов, чтобы исключить применение симпатических чернил. Конфисковывались даже детские рисунки, которые родители слали дедушкам и бабушкам, так как среди этих рисунков могли попасться закодированные карты или схемы.

• Согласно правилам, установленным американской цензурой для телеграфа, запрещалось посылать любой текст, который был непонятен цензору. Иногда цензоры специально перефразировали сообщения. Эта практика вызвала к жизни классический анекдот, родившийся еще в годы Первой мировой войны. К цензору на стол попала телеграмма следующего содержания: «Отец умер». Цензор немного подумал, вычеркнул «умер», написал «скончался» и отправил телеграмму по адресу. Вскоре после этого на стол к цензору поступила ответная телеграмма с вопросом: «Отец умер или скончался?»

• Ни одна американская фирма не могла пользоваться собственным телеграфным кодом без разрешения цензуры.

• Телеграммы с заказами на цветы («Вручите субботу моей жене три белые орхидеи») предоставляли настолько удобную возможность для передачи секретной информации, что цензоры запретили указывать в них названия цветов и день вручения.

• Меры предосторожности принимались также в отношении средств массовой информации. Газеты должны были проявлять осторожность при публикации различных объявлений. Были взяты под контроль коммерческие радиостанции, поскольку с их помощью можно было быстро и без труда передавать условные сигналы для подводных лодок или агентов противника, что весьма наглядно продемонстрировал один офицер военной разведки за год до Перл-Харбора. Он ухитрился передать условным языком тайное сообщение. Ни диктор, прочитавший текст на условном языке, ни директор радиостанции, ни тысячи радиослушателей даже и не подозревали, что за сообщение было услышано ими по радио.

• Служба цензуры отменила телефонные и телеграфные заказы на исполнение по радио тех или иных музыкальных произведений, а выполнение заявок, присланных по почте, велела задерживать на неопределенное время. Эти меры должны были исключить возможность передачи сообщения для подводных лодок противника с помощью модной песенки. Аналогичные меры были приняты в отношении передачи радиостанциями объявлений личного характера.

• Подозрительный финансовый отчет, отправленный телеграммой, цензоры давали на просмотр сотруднику, знающему бухгалтерию. А сотрудник-садовод-любитель мог точно сказать, насколько соответствовало действительности письмо об устройстве грядок для тюльпанов.

• Письма на неизвестных языках направлялись в лингвистическое отделение, которое располагало переводчиками с редких языков.

• Вот один известный случай со вскрытием жаргонного кода времен Первой мировой войны. У одного английского цензора вызвали подозрения слишком крупные ежедневные телеграфные заказы на сигары (главным образом — из портовых городов Англии) от «двух голландских дельцов». Однажды из Портсмута они заказали 10 тысяч сигар «Корона». На следующий день из Плимута они потребовали крупную партию более дешевых сигар. Затем в течение одной ночи в заядлых курильщиков превратились все жители Ньюкасла. Казалось, все население прибрежных районов Англии внезапно почувствовало непреодолимую тягу к курению — так чудовищно возрос спрос на сигары.

• Однажды в Нью-Йоркском цензорном отделении перевели все стрелки в предназначенной для отправки партии часов, опасаясь, что их положение может заключать в себе какое-то сообщение.

• Иногда письма специально задерживали или видоизменяли, чтобы предполагаемая тайная информация не дошла до адресата.

• Во время Второй мировой войны американские цензоры «полосовали» письма, чтобы выявить наличие в них невидимых чернил. Лаборант водил по письму несколькими щетками, закрепленными в одном держателе и смоченными в растворах различных проявителей. Эти проявители обладали различными свойствами и реагировали даже на выделения человека, так что после обработки на бумаге появлялись отпечатки пальцев и капли пота.

• Местные отделения американской цензуры подвергали проверке все подозрительные письма, а также проверяли наугад некоторую часть обычной почты. Иногда в течение недели они профильтровывали всю исходящую и входящую переписку какого-либо города. За время войны в ФБР было передано более 4,5 тысячи подозрительных писем. 400 из них представляли определенную оперативную ценность.

• В мирное время отдел радиоразведки федеральной комиссии по связи пристально следил за тем, чтобы на волнах, являющихся государственной собственностью, не допускалось нарушений существующих правил пользования радио. Во время войны его 12 главных и 60 вспомогательных контрольных постов, а также около 90 подвижных станций контролировали весь спектр радиочастот с целью обнаружения радиостанций вражеской агентуры. Эти посты и станции были связаны друг с другом с помощью телетайпов и составляли единую пеленгаторную систему, которая управлялась из Вашингтона.

• В кульминационный момент войны в Европе отдел радиоразведки контролировал более 200 частот, на которых работали вражеские радиостанции, и вскрывал большую часть шифров, которыми пользовались в своих радиопередачах немецкие агенты.

Война с Японией

• Японское командование не знало, что у американцев было секретное оружие, которое могло изменить положение на Тихом океане. Это оружие находилось в длинном, узком подвальном помещении административного здания на территории военно-морской базы на Перл-Харборе. Там размещалось подразделение радиотехнической разведки, обслуживавшее Тихоокеанский флот США. К началу войны оно состояло из тридцати офицеров и рядовых. В их задачу входило вскрытие японской военно-морской шифрсистемы, сокращенно именовавшейся «ЯВ-25А». Название было присвоено ей американскими криптоаналитиками, занимавшимися вскрытием этой самой распространенной системы шифрования японских ВМС, с помощью которой передавалась примерно половина всех сообщений.

• Американские криптографы внесли больший вклад в подготовку операции по ликвидации маршала Японского флота Ямамото. Японские криптографы для обеспечения секретности нахождения главы ВМС Японии выбрали действовавшее издание кода «ЯВ-25», наиболее распространенного и стойкого, чтобы закрыть эту информацию «броней» шифра. К несчастью для японцев, «броневое покрытие» их линий связи оказалось «растворено» едкой «кислотой» американского криптоанализа.

АНБ

• Датой своего рождения АНБ обязано Перл-Харбору. После расследования обстоятельств внезапного нападения Японии на США конгресс порекомендовал американскому правительству создать централизованную криптоаналитическую спецслужбу. Рекомендация была принята во внимание, и 4 ноября 1952 г. президент Трумэн издал директиву, в соответствии с которой было создано АНБ.

• Здание АНБ стало третьим по величине в окрестностях Вашингтона после зданий Пентагона и госдепартамента.

• АНБ читает менее 10% от общего объема перехваченного шифрматериала. В мирное время шифровальщики могут работать медленнее и аккуратнее, чем в военное. Однако даже в условиях войны при наличии огромного количества шифрованных сообщений и гораздо большего количества ошибок немецкая группа армий «Север» читала менее 30% русских военных шифровок. Более того, станции перехвата АНБ концентрируют свое внимание на иностранных сообщениях высшей степени секретности, а они должны быть наилучшим образом защищены, снижая таким образом средний процент достижений АНБ.

• Особенно важно отметить, что американские власти пользуются расположением штаб-квартиры ООН на американской земле. Их произвол достиг такой степени, что дешифрованные инструкции правительств Ирака, Иордании, Ливана, Турции и Греции их представительствам в ООН попадали в руки государственного департамента до того, как они доходили до своих законных адресатов.

• Что можно сказать о других государствах? Ни одно из них не может соперничать с США в области криптоанализа. Как всегда, вопрос сводится к экономике. Эти государства не в состоянии разместить свои станции перехвата по всему миру. Они не могут содержать крупные криптоаналитические организации, подобные АНБ, которое обладает материальными ресурсами, необходимыми для вскрытия современных стойких шифров. В этих государствах криптоаналитики являются скорее одаренными любителями, чем профессионалами.

Из АНБ в Советский Союз

• 1960 году произошёл инцидент, имевший «колоссальное влияние на всю программу внутренней безопасности агентства»: специалисты АНБ, Вильям Мартин и Бернон Митчелл, бежали в СССР, где поведали сотрудникам КГБ о работе агентства, в том числе о перехвате сообщений, идущих по советским линиям связи. 6 сентября того же года они провели конференцию в Центральном доме журналиста в Москве, на которой сообщили, что АНБ регулярно прослушивает коммуникации более чем 40 стран, причём не только участников Варшавского договора, но и государств, считающихся союзниками США, таких, как Франция.

• Заявления Вильяма Мартина и Бернона Митчелла:

Мы крайне озабочены проводимой Соединенными Штатами политикой преднамеренного нарушения воздушного пространства других стран и практикой правительства США выступать с лживыми заявлениями относительно таких нарушений в расчете на обман общественного мнения. Кроме того, нас возмущает осуществляемая правительством Соединенных Штатов практика перехвата и дешифрования секретных сообщений своих собственных союзников. Наконец, мы не согласны с тем, что правительство США зашло настолько далеко, что стало вербовать агентов из числа служащих своих союзников.

• Вильям Мартин и Бернон Митчелл о переезде в СССР:

Там наши основные взгляды и интересы разделяются большинством людей. Поэтому мы считаем, что в социальном отношении мы будем лучше себя чувствовать и сможем плодотворнее работать в соответствии со своей профессией. Другим мотивом является то, что в Советском Союзе таланты женщин поощряются и используются в гораздо большей степени, чем в Соединенных Штатах. Мы считаем, что это обогащает советское общество и делает советских женщин более привлекательными.

• В ходе проведенной проверки комиссия по расследованию антиамериканской деятельности обнаружила многочисленные нарушения режима секретности в АНБ. В результате были уволены 26 сотрудников, признанных сексуальными извращенцами, а также нечистый на руку заместитель директора по кадрам Морис Клейн. Последний признал, что в своей анкете указал об окончании Гарвардской юридической школы, в то время как в действительности он закончил юридическую школу в штате Нью-Джерси. Клейн также рассказал, что пытался скрыть это и несколько других прегрешений, перепечатав свое личное дело и поставив в нем другие даты.

• Спустя три года ещё один перебежчик, аналитик-исследователь из отдела Ближнего Востока Виктор Гамильтон, поведал советской газете «Известия» о том, что АНБ занимается взломом дипломатических кодов и шифров разных стран, а также прослушивает коммуникации штаб-квартиры ООН в Нью-Йорке. 3 июня 1959 г. Гамильтон был вынужден уйти в отставку. По его словам, руководители проявили подозрительность, когда он захотел возобновить контакты с родственниками, проживавшими в Сирии. По мнению же руководства, Гамильтон пребывал «на грани параноидальной шизофрении» и не мог продолжать службу в АНБ. Какова бы ни была настоящая причина ухода Гамильтона в отставку, он попросил Советский Союз предоставить ему политическое убежище и, по-видимому, рассказал советскому правительству о своей работе, прежде чем написать письмо в «Известия» с разоблачением американской шпионской деятельности.

• Мартин и Митчелл обрисовали масштабы успехов АНБ. Они заявили:

АНБ вскрыло шифры более сорока стран (что составляло почти половину всех стран мира, существовавших на тот момент, когда Мартин и Митчелл делали свое заявление). На вопрос: «Шифры каких стран вскрываются в АНБ?» Мартин ответил: «Италии, Турции, Франции, Югославии, Индонезии, Уругвая. Я полагаю, этого достаточно, чтобы составить общее представление.

• Гамильтон дополнил этот ответ Мартина некоторыми занимательными подробностями:

Я был зачислен экспертом в сектор стран Ближнего Востока… Этот сектор занимался Сирией, Ираком, Ливаном, Иорданией, Саудовской Аравией, Йеменом, Ливией, Марокко, Тунисом, Турцией, Ираном, Грецией и Эфиопией. В обязанности моих коллег входило изучение и вскрытие военных шифров этих стран, а также дешифрование всей корреспонденции, поступающей в их дипломатические представительства в любой части мира… АНБ вскрывает шифры всех этих стран с помощью криптоанализа…

Япония

• ВМС Японии пытались найти для печатания своих кодовых книг растворявшуюся в морской воде типографскую краску, с тем чтобы при выбрасывании их за борт или потоплении судна печатный текст исчезал.

• Японцы слишком полагались на малопонятность своего языка, придерживаясь того взгляда, что иностранец не в состоянии выучить многочисленные значения отдельных иероглифов достаточно твердо, чтобы знать японский язык хорошо, и поэтому не беспокоились за стойкость своих шифров

Криптография и коммерция

• В 1921 г. Хеберн основал фирму «Хеберн электрик код», которая стала самым первым производителем дисковых шифраторов в США. Получив необходимую поддержку от ВМС, а также полагая, что его изобретение является шифрующим устройством будущего, он стал активно продавать акции своей фирмы, чтобы собрать необходимый капитал. Поскольку «Хеберн электрик код» владела десятками патентов по всему миру (среди них был не только патент на дисковый шифратор, но и патенты на многие другие передовые для своего времени устройства, такие, как электрические пишущие машинки и указатели направления движения для автомашин), Хеберн без труда продал акции своей фирмы на астрономическую по тем временам сумму примерно в 1 миллион долларов. Но предприятие обанкротилось из-за низкого спроса.

• Хеберн в оде в честь дискового шифратора написал:

Рыцарь радио, страж сокровищ

• В июле 1923 г. была создана корпорация для производства и сбыта «Энигмы». Она называлась «Корпорация Chiffriermaschinen AG» и даже в период жестокой послевоенной инфляции в Германии сумела собрать огромный капитал путем продажи своих акций. Шербиус вошел в совет директоров корпорации, состоявший из шести человек.

• Рекламный слоган Chiffriermaschinen AG

Один хорошо защищенный секрет может окупить всю стоимость этой машины

• В 1916 г. Гюльден и Дамм основали фирму «Crypto AG» — единственного производителя устройств шифрования, остававшегося коммерчески успешным на протяжении многих лет. Среди вкладчиков капитала фирмы оказались Эммануэль Нобель, племянник Альфреда Нобеля, изобретшего динамит и учредившего Нобелевские премии, и Цезарь Хагелин, близкий друг Эммануэля, работавший управляющим нефтедобывающей компанией братьев Нобель в России.

• Усовершенствованный вариант «С-36» американцам очень понравился. После испытаний он был переименован в «М-209» и стал широко использоваться в американских военных подразделениях от дивизий до батальонов. Отчисления Хагелину, как владельцу патента, составили миллионы долларов. Он стал первым и единственным человеком, нажившим многомиллионное состояние благодаря криптографии.

Криптоанализ и искусство

• Не все криптоаналитики служили исключительно богу войны Марсу. Некоторые из них полностью посвятили свою жизнь музе истории Клио. Эти малоизвестные труженики, чьи успехи принесли пользу всему человечеству, в большинстве своем плодотворно работали в XIX веке. Ведь именно тогда, в поисках неисследованных документов из дипломатической переписки прошлых веков, историки устремились в архивы, двери которых открыли перед ними буржуазно-демократические революции. К своему огорчению ученые обнаружили, что многие архивные документы были полностью или частично зашифрованы.

• У криптоаналитиков всё еще есть неразгаданные тайны, а именно «Рукопись Войнича». Это иллюстрированный кодекс, написанный неизвестным автором на неизвестном языке с использованием неизвестного алфавита. Больше ста лет её не могут расшифровать.

• Загадка иероглифов майя. Ее удалось разгадать при помощи современного всепобеждающего оружия криптоаналитиков — компьютера. Три советских математика — Е.В. Евреинов, Ю.Г. Косарев и В.А. Устинов — первыми применили компьютерную технику для дешифрования древней письменности. Советские математики записали 60 тысяч слов, взятых из этих текстов, в память компьютера. В результате произведенных вычислений они установили, что в исследованных словах имеются 70 пар букв, которые приходятся на половину начал этих слов. Они также нашли 73 иероглифа, которые присутствуют в половине начал слов, высеченных на камнях, и отождествили обе группы. После этого в ходе 40-часовой электронной «блицдешифровки» ученые из СССР установили аналогичные соотношения для средних и конечных групп в словах. На основании найденных соотношений они пришли к окончательному выводу о том, что им удалось успешно дешифровать письменность майя.

• В 1939 г. в США был напечатан 267-страничный роман со скромными литературными достоинствами, но настолько оригинальный, что в своем роде у него нет равных во всей многовековой истории английского языка. Само название романа указывает на его уникальность: «Гэдсби — роман, содержащий более 50 тысяч слов без буквы „е“». Это — поразительное творение. Пусть скептически настроенный читатель убедится сам, как долго приходится подбирать хотя бы одно предложение на английском языке без использования буквы „е“. Автору сложную задачу приходилось решать в конце почти каждого длинного абзаца: будучи не в состоянии найти слово, не содержащее «е», которым можно было бы закончить мысль, автор возвращался назад и переписывал весь абзац. Райт так часто испытывал искушение использовать запрещенное слово, что ему пришлось заклинить рычаг буквы «е» на пишущей машинке, чтобы исключить ее попадание в текст.

• Древнегреческий писатель Трифиодор сочинил «Одиссею», в первой книге которой не встречалась буква «?», во второй «?» и т. д.

Психология и криптология

• В криптоанализе болезненное состояние человеческого разума чаще всего проявляется в форме гипертрофированной криптоаналитической активности. Жертвы этого недуга занимаются чересчур тщательным криптоанализом совершенно невинных документов, исходя из предпосылки, что под внешне безобидной формой любой текст несет в себе тайную информацию. Одним из самых известных проявлений этой мании стал криптоанализ драматургических произведений Уильяма Шекспира, чтобы доказать, что истинным их автором был не кто иной, как Фрэнсис Бэкон.

• Криптоанализ можно рассматривать как одно из проявлений вуайеризма. Эта гипотеза получила поддержку у некоторых известных специалистов. Например, Теодор Райк, авторитетный психоаналитик, так ответил на вопрос о взаимосвязи криптоанализа и вуайеризма: «Я склонен считать, что в основе стремления вскрыть шифр аналитическим путем заложено продолжение детского желания узнать, в чем заключается секрет сексуальности, который родители или взрослые скрывают от мальчика».

• Фрейд считает, что ребенок стремится к учебе, к приобретению знаний, поскольку прежде всего желает увидеть скрытые от него половые органы взрослых и детей. Тогда криптоанализ можно рассматривать как одно из проявлений вуайеризма. Эта гипотеза получила поддержку у некоторых известных специалистов. Например, Теодор Райк, авторитетный психоаналитик, так ответил на вопрос о взаимосвязи криптоанализа и вуайеризма

• У вуайеристической гипотезы нашлись оппоненты. Психиатр-фрейдист Джепта Макфарлейн считает, что криптоанализ выражает только стремление к власти: «Криптоаналитик не интересуется содержанием шифртелеграмм. Для него имеет значение лишь аналитическое вскрытие шифра. Его обуревает не подленькое любопытство и не желание прочесть чужую шифрованную переписку, а гордость за победу над шифром. Криптоаналитик не подсматривает сквозь замочную скважину. Он сокрушает саму дверь».

• В отличие от Райка, Фромм считает, что «интерес к дешифрованию и составлению секретных кодов в большой мере связан с отношением человека к окружающему миру, а конкретнее говоря, с чувством одиночества и с надеждой, что он отыщет родственную душу, с которой мог бы связаться… Мир закрыт для него, и поэтому он вынужден дешифровывать то, что пишется не для него».

• Это объяснение проливает некоторый свет на исследуемый вопрос, но и оно ненамного убедительнее других гипотез. Однако, если психологические корни криптографии и криптоанализа не разгаданы, их биологические корни ясны. Эти корни уходят в глубь геологических эпох, к простейшим одноклеточным организмам, боровшимся за жизнь в теплых морях первобытной Земли. Шифры — это защита. Для современного человека это то же, что панцирь для черепахи, чернильный мешок для осьминога, маскировка для хамелеона. А криптоанализ собирает информацию о внешнем мире наподобие уха летучей мыши, чувствительности амебы к химическим раздражителям, глаза орла. Защита нужна для самосохранения.

Непосредственно криптография

• «Человеческая изобретательность не в состоянии создать шифр, который человеческая же изобретательность не смогла бы вскрыть».

• Плиний Старший в своей «Естественной истории», написанной им в I веке до нашей эры, рассказывает, каким образом можно использовать сок растений из семейства молочаев в качестве симпатических чернил.

• Одноразовые шифроблокноты не поддавались криптоанализу — криптоаналитик не имеет отправной точки для своих исследований, так как в одноразовой шифрсистеме «гамма» не содержит повторений, не используется более одного раза, не является связным текстом и не имеет внутренних структурных закономерностей. Поэтому все методы дешифрования, в той или иной мере основанные на этих характеристиках, не дают никаких результатов.

• Многие криптостойкие шифры не использовались из-за огромного количества «гаммы», которая требуется при их использовании. Проблемы, возникающие при изготовлении, рассылке и уничтожении «гаммы», человеку непосвященному во все тонкости организации шифрсвязи могут показаться пустячными, однако в военное время объемы переписки зачастую удивляют даже самых бывалых связистов. В течение суток может понадобиться зашифровать сотни тысяч слов, а для этого требуется изготовить миллионы знаков «гаммы». А поскольку «гамма» для каждого сообщения должна быть единственной и неповторимой, возникают сложности.

• Шифроаппараты обычно вырабатывают «гамму» с помощью одного из самых известных случайных процессов — распада какого-либо радиоактивного элемента. Счетчик Гейгера заставляет такой аппарат пробивать отверстие в бумажной ленте всякий раз, когда распад превышает определенный уровень. Соответственно, отверстие не пробивается, если интенсивность распада падает ниже этого уровня. Также используется тепловой шум, который в равной мере является случайным.

• Криптографию и криптоанализ иногда называют науками-двойниками. И действительно, на практике они взаимно дополняют друг друга: то, что одна наука создает, другая разрушает, и наоборот. Однако по своей природе криптография и криптоанализ различаются весьма существенно. Шифровальное дело абстрактно и до предела теоретизировано. Взлом же шифров эмпиричен и конкретен.

• Клавиатура с неудачным подбором букв первого ряда «q», «w», «e», «r», «t», «y», «u», «i», «o», «p» оборачивается для предпринимателей потерями времени и денег. Несмотря на то, что основная рабочая нагрузка у большинства людей приходится на правую руку, при такой клавиатуре левая рука делает более половины всех ударов. Получается, что для печатания слов вроде «federated» и «addressed» левая рука лихорадочно мечется по клавишам, а правая тем временем пребывает в абсолютном покое. Кроме того, получается, что два самых «работящих» пальца правой руки приходятся на клавиши с наиболее редкими буквами английского алфавита — «j» и «k». Несмотря на постоянство частот встречаемости букв и на большое различие частот отдельных букв во всех языках, они не настолько заметны, чтобы об их существовании знали все. Одним из людей, которые, очевидно, и не подозревали об этом, был Латам Шоулс, изобретатель пишущей машинки, увековечивший ее ужасную клавиатуру. Ввиду этих вопиющих недостатков было разработано множество других, более удачных клавиатур. Однако все нововведения были отвергнуты машинистками, не захотевшими переучиваться для работы на новой клавиатуре, и фирмами, не желающими платить за переделку печатающих машинок, имеющих стандартную клавиатуру Шоулса.

• В тех случаях, когда изобретатели и предприниматели учитывают явления, связанные с частотами встречаемости букв, они могут получить значительную дополнительную прибыль. Наиболее ярким примером является Ф. Морзе. В 1838 г. он решил использовать алфавитную систему сигналов для своего только что изобретенного электромагнитного телеграфа. Морзе сосчитал буквы в наборной кассе типографии одной филадельфийской газеты и присвоил наиболее короткие сочетания из точек и тире самым частым буквам. За небольшими исключениями Морзе придерживался этого правила и при создании своего знаменитого кода, поставив в соответствие самый короткий знак (точку) самой распространенной букве («е»), другой короткий знак (тире) — следующей часто встречающейся букве («t») и т. д. При использовании современного кода Морзе, слегка отличающегося от его первоначального варианта, на передачу телеграммы из 100 букв на английском языке требуется около 940 знаков. Если бы код Морзе был составлен произвольным образом, то на такую же телеграмму потребовалось бы около 1160 знаков, или примерно на 23% больше. Благодаря проницательности изобретателя, принесшей, кстати, значительные денежные выгоды его потомкам, стало возможно передавать за один сеанс почти на 25% больше телеграмм, чем в случае, если бы Морзе составлял свой код наугад.

• Сокращение избыточности значительно затрудняет криптоанализ. То обстоятельство, что из текста можно без особого вреда убрать гласные буквы, дает простейший способ существенного усовершенствования почти любой шифрсистемы. Сначала уберите все гласные буквы или ту максимально большую часть сообщения, без которой не будет риска разночтения при восстановлении его слов, а затем зашифровывайте то, что осталось.