Читаем Взломщики кодов онлайн бесплатно

Дешифрование является одним из наиболее важных способов добывания разведывательных данных в современном мире. Оно дает намного больше достоверной информации, чем традиционная агентурная разведка, оказывая значительное влияние на политику правительств. Тем не менее у дешифровальных спецслужб нет своего летописца.

А они остро нуждаются в таком летописце. Хотя официально было признано, что американские дешифровальщики сократили сроки окончания войны на Тихом океане примерно на год, в научных трудах по истории это отражено лишь мимоходом, что приводит к неправильному взгляду на ход исторических событий в мире. Более того, криптоанализ сам может только выиграть, как и другие области человеческой деятельности, зная своих гениев и основные направления развития, свои ошибки и извлеченные из них уроки.

Я сделал попытку написать серьезную историю криптоанализа, и в первую очередь – разъяснить обществу ту важную роль, которую дешифрование сыграло в жизни человечества. Для любознательных читателей эта книга может послужить надежным проводником в прошлое криптоанализа. А для историков она будет полезна тем, что обратит их внимание на скрытое влияние дешифрования на историю.

Начиная эту книгу, я, подобно другим, хорошо осведомленным криптологам-любителям, считал, будто знаю обо всем, что напечатано по криптоанализу. Но как же мало нам было известно! Ни мы, любители, ни даже профессионалы не имели представления о том, какое большое количество ценной информации содержится в научных журналах. Мы не обращались к дешифровальщикам с просьбой поделиться своими воспоминаниями. Мы не пытались воспользоваться огромным богатством архивов. Мы не пробовали изучать вопросы, которые в настоящее время представляются нам главными. Я думаю, что не ошибусь, если заявлю, что по сравнению с ранее опубликованными материалами в моем труде содержится от 85 до 90% совершенно нового.

И это далеко не все. Из-за необоснованной секретности недоступна большая часть документов, относящихся к недавнему прошлому. Чтобы рассказать о криптоаналитических разработках этого периода полностью, потребуется еще одна такая же книга. Даже, к примеру, в XVIII веке можно обнаружить массу неизученных рукописей.

В моей книге я старался придерживаться двух принципов. Первый – по возможности использовать первоисточники. Часто я не мог поступить иначе, так как по некоторым вопросам еще ничего не было опубликовано. Второй – при оценке роли криптоанализа, будь то на поле брани или на дипломатическом поприще, я пытался никогда не забывать об иных важных факторах, сыгравших свою роль. Если книга создает впечатление, что все события в истории зависели от тех, о ком написана эта книга, то это не история, а ее искажение. Такой подход особенно широко распространен в литературе о шпионах, но от него не застрахован и криптоанализ. Я считаю, что хотя и пытаюсь уравновесить рассказ об истории дешифрования упоминанием других факторов, тем самым я не уменьшаю интереса к книге. Просто мое повествование становится от этого достовернее и поэтому заслуживает более серьезного внимания.

У каждой профессии есть свой словарь. Словарь криптоаналитика достаточно сложен, поэтому небольшое по объему введение в общепринятую криптоаналитическую терминологию значительно облегчит понимание изложенного в этой книге. Определения в нем являются нестрогими и преследуют лишь цель пояснения того или иного термина. Исключения игнорируются, а множество редко употребляемых терминов и вовсе не определены – в процессе чтения книги их значение становится ясным из контекста.

Открытый текст– сообщение, подлежащее засекречиванию. В результате применения методов шифрованиясообщение делают непонятным для посторонних, используя два основных способа преобразования открытого текста.

В случае перестановкизнаки открытого текста перемешиваются, нарушается их нормальный порядок следования. Перетасовать буквы слова «секрет»так, чтобы получить «еткрсе»,и означает сделать перестановку.

При заменезнаки открытого текста замещаются другими знаками. Так, слово «секрет»может быть заменено на 19 5 3 18520.

Системы замены основаны на идее шифралфавита– перечня эквивалентов, используемых для преобразования открытого текста в шифрованный.

Иногда шифралфавит предусматривает несколько замен одного знака. Например, знак открытого текста «с» не всегда замещается числом 16,а может быть заменен одним из чисел 16, 21, 35, 74.Этот выбор называется гомофоном.Время от времени в шифралфавит включаются символы, которые ничего не означают. Такие символы зовут пустышками.

В том случае, когда используется только один шифралфавит, система замены называется одноалфавитной.Но когда применяются два или большее число шифралфавитов по какому-то заранее определенному правилу, система замены становится многоалфавитной.

Среди систем замены следует делать различия между кодамии шифрами.Код состоит из тысяч слов, фраз, букв и слогов и соответствующих им кодовых словили кодовых обозначений,которые заменяют эти элементы открытого текста. По существу, код является огромным шифром замены, в котором основными единицами открытого текста служат слова и фразы. В шифрах же основная единица – это знак, иногда пара знаков.

В течение 450 лет, начиная примерно с 1400 г. и до 1850 г., в шифровальной практике доминировали системы, которые являлись наполовину кодом и наполовину шифром. В них обычно был отдельный шифралфавит, включавший гомофоны и кодоподобный перечень имен, слов и слогов. От этого перечня, первоначально состоявшего только из имен, и произошло название для таких систем – номенклатор.

Во многих шифрах используется ключ,который определяет порядок следования знаков в шифралфавите, или порядок перемешивания знаков в перестановке, или начальные установки в шифрмашинах. Когда слово, или фраза, или число служат ключом, они, естественно, называются ключевым словом, ключевой фразойили ключевым числом.

Проведение соответствующих преобразований открытого текста в шифрованный называется шифрованиемили кодированиемоткрытого текста. То, что получается в результате, носит название шифртекстаили кодтекста.

Окончательно обработанное и отосланное секретное сообщение называется криптограммой.Термин «шифртекст» обращает внимание на результат зашифрования, в то время как термин «криптограмма» подчеркивает сам факт передачи сообщения и является аналогом слова «телеграмма».

Расшифрование (раскодирование)означает проведение обратных преобразований шифртекста (кодтекста) лицами, владеющими на законном основании ключом и системой шифрования (кодирования), для получения открытого текста. Этот процесс следует отличать от криптоанализа,который ставит своей целью прочтение открытого текста (или, другими словами, дешифрование)криптограммы людьми, не имеющими в своем распоряжении ни ключа, ни системы, то есть лицами, являющимися третьей стороной, «противником». Разница между ними, безусловно, огромная, хотя начиная с того времени, когда возникло слово «криптоанализ», термины «расшифровать» или «раскодировать» часто использовались и в смысле «дешифровать».

Успешный криптоанализ шифра или кода часто именуют его вскрытиемили взломом.

Сообщения, посылаемые без предварительного зашифрования, называются незашифрованнымиили отправляемыми клером.Иногда говорят еще, что они передаются открытым текстом.

Наконец, криптология– это наука, охватывающая составление шифров (криптографию)и криптоанализ.

Почти четыре тысячи лет тому назад в древнеегипетском городе Менет-Хуфу на берегу Нила один опытный писец нарисовал иероглифы, рассказавшие историю жизни его господина. Сделав это, он стал родоначальником документально зафиксированной истории криптографии.

Его система не является тайнописью в том виде, в каком она известна современному миру. Для засекречивания своей надписи он не использовал никакого полноценного шифра. Эта надпись, вырезанная им примерно в 1900 г. до нашей эры на гробнице знатного человека по имени Хнумхотеп, лишь в отдельных местах состоит из необычных иероглифических символов вместо более привычных иероглифов. Большинство их встречается в ее последних двадцати столбцах, в которых перечисляются монументы, созданные Хнумхотепом на службе у египетского фараона Аменемхета II. Неизвестный писец старался не затруднить чтение текста, а придать ему важность, подобно тому, как это делается в каком-нибудь заявлении по торжественному поводу, в котором пишут «в год одна тысяча восемьсот шестьдесят третий от Рождества Христова», вместо того чтобы просто и без затей написать «в 1863 году». Таким образом, хотя писец применил не тайнопись, он, бесспорно, воспользовался одним из существенных элементов шифрования – умышленным преобразованием письменных символов. Это самый древний известный нам текст, который претерпел такие изменения.

По мере расцвета древнеегипетской цивилизации и совершенствования ее письменности росло количество усыпальниц почитаемых умерших и все более изощренными становились преобразования текстов, которые вырезались на камнях гробниц. Со временем писцы стали заменять обычную иероглифическую форму буквы, например, рот, изображенный анфас, иной формой, например, ртом, изображенным в профиль. Они вводили в употребление новые иероглифы, первый звук произношения которых выражал желательную букву, как, например, изображение свиньи. Иногда произношение двух иероглифов различалось, но их изображение напоминало друг друга. Время от времени писцы использовали иероглиф по принципу ребуса, подобно тому, как, например, в английском языке изображение пчелы может означать букву «В». Эти преобразования были изначально свойственны обычному египетскому письму: именно с их помощью иероглифы приобрели свои звуковые значения. В дальнейшем они лишь усложнялись и делались все более искусственными.

Такие преобразования были обнаружены во многих местах – в надгробных надписях, восхвалявших пройденный путь умерших, в гимне в честь Тота 1и на саркофагах фараона Сети I. В них нет ничего такого, что преследовало бы цель скрыть смысл текста. И действительно, большинство надписей повторяются в обычной форме рядом с измененной. Для чего же тогда делать преобразования? Часто с той же целью, что и в гробнице Хнумхотепа, а именно – чтобы произвести впечатление на читателя. Иногда – чтобы показать хорошую каллиграфию или ради украшения. Реже – чтобы отразить соответствующее тому времени произношение.

Но постепенно многие надписи начинают преследовать другую, важную для криптографии цель – секретность. В некоторых случаях секретность была нужна для усиления тайны и, следовательно, колдовской силы поминальных текстов. Гораздо чаще секретность проистекала из понятного желания древних египтян заставить прохожего прочитать их эпитафии и тем самым выразить умершим благословения, которые содержались в надгробных надписях. В Древнем Египте, с характерной для него непоколебимой верой в загробную жизнь, количество надписей быстро выросло до такой степени, что внимание к ним прохожих пошатнулось. Чтобы возродить их интерес, писцы нарочно делали надписи несколько туманными. Они ввели криптографические знаки, дабы привлечь внимание читателя, заставить его задуматься и вызвать у него желание разгадать их смысл. Но эти приемы совершенно не удались. Вместо того чтобы заинтересовать читателя, они губили даже малейшее желание прочитать набившие всем оскомину эпитафии. А посему вскоре после появления «надгробной» криптографии от нее отказались.

Итак, добавление элемента секретности в преобразование иероглифов породило криптографию. Правда, это напоминало скорее игру, поскольку преследовалась цель задержать разгадку только на самое короткое время. Поэтому криптоанализ также заключался всего лишь в раскрытии головоломки. Таким образом, древнеегипетский криптоанализ был квазинаукой, в отличие от этой современной, чрезвычайно серьезной области научных знаний. Однако всем великим делам свойственны скромные начинания. Иероглифы Древнего Египта действительно включали, хотя и в несовершенной форме, два элемента – секретность и преобразование письма, которые составляют основные атрибуты криптографии.

Так родилась криптология. В течение первых 3000 лет ее развитие не было неуклонным. В одних местах криптология появилась самостоятельно и потом умерла вместе с породившими ее цивилизациями. В других она выжила, проникнув в литературу. Опираясь на ее литературную основу, следующее поколение могло карабкаться к новым высотам криптологии. Но продвижение к ним было медленным и прерывистым. Больше было потеряно, чем сохранено. Значительная часть древней истории криптологии представляет собой плохо подобранный букет, составленный из расцветающих, распустившихся и увядающих цветов. Накопленные знания получили простор только в начале эпохи европейского Возрождения.

В Индии, стране с древней высокоразвитой цивилизацией, люди с незапамятных времен пользовались несколькими разновидностями тайнописи. В классическом древнеиндийском трактате об искусстве управлять государством, написанном между 321-м и 300 гг. до нашей эры, рекомендуется, чтобы глава шпионской спецслужбы давал своим агентам задания с помощью тайнописи. Там же дипломатам дается совет прибегать к криптоанализу для получения разведывательных данных: «При невозможности беседовать с людьми пусть посол осведомится о происходящем у врага из речей нищих, пьяных, сумасшедших, спящих или из условных знаков, надписей, рисунков в храмах и местах паломничества». И хотя автор трактата не дает никакого намека, как именно нужно читать тайнопись, тот факт, что он знает о возможности ее дешифрования, свидетельствует о некоторой искушенности в области криптоанализа. Более того, впервые в истории человечества здесь упоминается о криптоанализе в политических целях.