Вадим Гребенников - Американская криптология [История спецсвязи]

В результате индусы были осуждены за попытку закупить в США оружие для организации восстания против Великобритании. В ходе массовых процессов в Чикаго и Сан-Франциско Фридман выступил с показаниями, которые разоблачали заговорщиков из их же собственных уст.

На процессе в Сан-Франциско состоялась одна из самых драматичных сцен, когда-либо разыгрывавшаяся в американских судах: один из подсудимых индусов встал и двумя выстрелами из револьвера убил наповал соотечественника, свидетельствовавшего против своих соратников, а затем был убит полицейским, который выстрелил поверх голов присутствующей публики. Суд признал большинство обвиняемых виновными.

Через несколько месяцев после прочтения шифрованной переписки индусов англичане направили в Ривербэнк пять коротких криптограмм. Они были зашифрованы с помощью шифровального устройства, сконструированного сотрудником криптобюро Военного министерства Англии Дж. Плеттсом.

Англичане настолько высоко ценили и оберегали эту машину, что один из аргументов, выдвигавшихся против её несанкционированного использования, заключался в том, что если бы немцам удалось захватить хотя бы один её экземпляр и использовать в своих целях, то союзники больше не смогли бы читать шифросообщения противника!

Тем не менее Фридман моментально раскрыл ключ «CIPHER» к одной из посланных через океан криптограмм. Но он никак не мог получить другой ключ и, зайдя в тупик, воспользовался своим опытом в сфере «психологического» криптоанализа. Уильям обратился к своей жене и попросил её «освободиться» от всяких мыслей. «Теперь, — продолжал он, — я хочу, чтобы ты вымолвила первое случайное слово, которое придёт тебе на ум, когда я назову тебе другое слово». Фридман выдержал паузу. «Шифр», — сказал он. «Машина», — ответила она.

Слово «MACHINE» оказалось вторым ключом. Через три часа после того, как Фридман получил криптограммы для криптоанализа, их открытые тексты были телеграфированы назад в Лондон. Первый из них содержал весьма лестную для гордого английского изобретателя фразу: «Этот шифр абсолютно нераскрываем».

После такого конфуза больше к рассмотрению вопроса об использовании шифрустройства Плеттса союзники американцев не возвращались.

Кроме криптоаналитической работы Фридман занимался преподавательской деятельностью с группой, подобранной из армейских офицеров, присланных осенью 1917 года в Ривербэнк для изучения криптоанализа. Когда американская армия создала, наконец, собственное шифробюро, первые 84 его сотрудника прошли курс учёбы у Фридманов в Ривербэнк.

Для преподавания на этих курсах Фридман подготовил серию монографий. Известные как «Ривербэнкские публикации» ( англ. The Riverbank Publications), они явились поворотным пунктом в истории криптоанализа. В этих публикациях был предложен метод определения периода гаммы (длины ключевого слова) в шифре Виженера, а также бесключевой метод дешифровки при использовании неравновероятной гаммы. Почти во всех из них излагался новый материал, овладение которым доныне считается необходимым условием получения высшего криптоаналитического образования.

Вскоре полный комплект «Ривербенкских публикаций» превратился в необходимый атрибут коллекции работ по криптоанализу, а поскольку было напечатано всего лишь 400 экземпляров, они стали вскоре библиографической редкостью. Самой известной среди «Ривербэнкских публикаций» стала написанная в 1920 году брошюра под названием «Индекс совпадения и его применения в криптографии» ( англ. The Index of Coincidence and Its Applications in Cryptography).

В ней описывался процесс раскрытия двух сложных шифров. Однако Фридман меньше всего был заинтересован в доказательстве впечатлительности этих шифров и использовал их, в основном, для разработки новых криптоаналитических методов.

Таких методов Фридман создал два. Первый из них позволил восстанавливать шифралфавит, не строя никаких догадок в отношении хотя бы единственной буквы открытого текста. Другой метод произвёл настоящую революцию в криптоанализе. Фридман подошёл к тексту на любом языке не просто как к совокупности отдельных символов, случайно стоявших в определённом порядке, а как к единому целому — кривой, точки которой связаны определённой закономерностью.

К этой кривой он применил статистические концепции. Полученные Фридманом результаты можно охарактеризовать как прометеевские. Его гениальная идея дала толчок к использованию многочисленных статистических инструментов, которые являются крайне необходимыми в современном криптоанализе.

До Фридмана криптоанализ существовал как чистая наука, которая ничего не использовала из других отраслей знания и ничем их не обогащала. Подсчёты частоты встречаемости букв, использования языковых характеристик, специфические методы раскрытия шифров — всё это было характерным исключительно для криптоанализа. Фридман же вывел криптоанализ из этого состояния одинокого существования и совместил его со статистикой.

Когда Фридман отнёс криптоанализ к категории статистических исследований, он тем самым широко раскрыл двери в богатый арсенал средств, которыми криптоанализ никогда не пользовался. Эти средства идеально подходили для изучения статистического поведения букв и слов. Криптоаналитики с благодарностью восприняли нововведения Фридмана и с тех пор с успехом применяют их на практике.

Важнейшим вкладом Фридмана в данной сфере стоит считать введение термина «криптоанализ» ( англ. cryptanalysis), который он впервые использовал в 1920 году, чтобы устранить постоянную путаницу в криптологии — двусмысленность глагола «расшифровать», означавшего тогда любое превращение криптограммы в открытый текст. А позже, в 1935 году он впервые ввёл в обиход термин «криптология» ( англ . cryptology).

В конце 1920 года Фридман и его жена оставили Ривербэнк. 1 января 1921 года он заключил шестимесячный контракт с войсками связи на разработку шифросистем в Секции кода и шифра «CCS». Там Фридман применил свои методы в работе с шифровальными машинами, что сразу же продвинуло Америку в первые ряды мировой криптологии. Когда срок контракта закончился, он был назначен главным криптоаналитиком «CCS».

Одной из первых служебных задач Фридмана стала преподавательская деятельность в школе войск связи. Для этого он написал учебник, в котором ликвидировал путаницу, господствовавшую в криптологической терминологии. Кроме преподавательской деятельности в разных военных школах страны, Фридман в эти годы опубликовал ряд исследовательских работ, методических и учебных пособий. Особенно значительным стал выпущенный им в 1923 году учебник «Элементы криптоанализа» ( англ. Elements of Cryptanalysis), который стал базой новой научной дисциплины.