Вадим Гребенников - Криптология и секретная связь. Сделано в СССР

Ключевой материал «Фиалки» состоял из ежедневной ключевой книги, ключевой книги сообщений и книги идентификатора сообщения. Ежедневная ключевая книга содержала дневные ключевые данные на один месяц. Ежедневный ключ состоял из ключевой таблицы и перфокарты, действовал в течение 24 часов и менялся в 00:01. Ежедневно шифровальщик должен был извлекать карту из пакета и устанавливать ее в считыватель карты машины. Для фиксированных систем ротора ключевая таблица определяла порядок роторов на оси и начальные параметры ротора. Ключ сообщения должен был использоваться только один раз.

Для шифрования данных о погоде в 1965 году на базе М-125 была сконструирована шифромашина М-130 «Коралл», которая имела только цифровую клавиатуру. М-130 использовалась для обмена шифрованными метеосводками как в СССР, так и в странах Варшавского договора.

Изучая материалы о советском разведчике Рихарде Зорге (1895–1944) и его товарищах, очень сложно было найти правдивые материалы о шифрах его японской разведывательной группы. Как, впрочем, и о шифрах других его товарищей — Леопольда Треппера, Шандора Радо, Рудольфа Абеля. А между тем история их шифров — одна из самых замечательных страниц мировой криптологии.

«Триумфом советской разведки» назвал ее агентурные шифры известный историк Дэвид Кан. Именно советские шифры, разработанные, несомненно, выдающимися специалистами своего дела, на десятилетие определили вектор развития мировой криптологии в области так называемых «ручных» шифров.

Идея подобных шифров давно известна, но была доведена советскими шифроаналитиками до совершенства. Первой его частью являлся так называемый квадратный (шахматный) шифр, наложенный затем на другие способы тайнописи. Так, известен шифр ИНО ОГПУ «Ск» (Скандинавия), разработанный в 1926 году:

Известно, что свои шифровки Р. Зорге составлял исключительно на английском языке. Поэтому в качестве ключа для построения шифра он выбрал слово «SUBWAY», которое переводится как «метро». Ключ записывался в верхней строке квадратной таблички. А в оставшиеся клетки вписывались по порядку буквы английского алфавита, которые не вошли в слово «SUBWAY». Таким образом, мы получим следующую сетку:

В конце алфавита в таблице прибавлены два знака. Это точка и знак индикатора «/» — для обозначения перехода на цифровой текст. Но об этом подробнее ниже.

Таблица в подобном виде использовалась только для придания символам новых цифровых обозначений, которые вошли в нее. Известно, что частота появления тех или других букв в разных языках мира разная. Относительно английского языка она приведена к следующей таблице:

Здесь восемь наиболее часто встречаемых английских букв можно представить в виде анаграммы «ASINTOER», которую и использовал Р. Зорге как второй шаг построения своего шифра. Для этого он нумеровал входящие в анаграмму буквы в своей таблице по порядку сверху вниз и получал новую таблицу:

Конечной целью Зорге было составление такого «квадратного» шифра:

Понять систему его построения несложно. В верхней строке мы видим наиболее часто встречаемые буквы английского языка, которым даны цифровые обозначения от 0 до 7. В двух оставшихся строках записаны по порядку остальные буквы из таблицы «SUBWAY» (сверху вниз). Они получают обозначение в виде двузначных чисел от 80 до 99. Как видно, в верхней строке клетки под номерами 8 и 9 пустые. Эти цифры становятся номерами строк в ключевой таблице.

Таким образом, здесь мы имеем воплощение идеи пропорционального шифра, что позволяет резко уменьшить количество входящих в шифрограмму знаков. А это было очень важно для усложнения возможной дешифровки и уменьшения времени передачи радиограмм. Отделение же в тексте однозначных знаков от двузначных (конечно, при знании кодовой таблицы) не представляет никаких трудностей. Это была абсолютно выдающаяся идея неизвестного нам советского криптолога, имевшая затем в мировой криптологии широкое распространение.

Допустимо, нужно зашифровать фразу: «51 DIVISION HAS 80 TANKS» (51-й дивизион имеет 80 танков). Игнорируем последнюю букву «S» для все того же усложнения дешифровки и округления количества цифр, а остальные буквы и знаки берем из ключевой таблицы. Цифры сначала писались удвоенными: 51 = 5511, 80 = 8800, а затем отделялись индикатором 94 с обоих сторон: 51 = 94551194, 80 = 94880094.

В результате получаем: 94551194831991012798509488009465788.

Теперь разделяем полученный числовой набор на пятизначные группы: 94551|19483|19910|12798|50948|80094|65788.

Здесь мы подошли к главному секрету Р. Зорге. Первичное шифрование текста в дальнейшем кодировалось методом наложения на него бесконечной одноразовой цифровой гаммы по модулю 10. Способ ее получения мог быть абсолютно разным: начиная от использования одноразовых шифровальных блокнотов до превращения букв определенного книжного текста в цифры. И тот, и другой способ имели в разведке самое широкое применение. Но для Р. Зорге задачу значительно упростили. В качестве шифровальной книги был выбран толстенный «Немецкий статистический ежегодник за 1935 год», в огромном количестве заполненный всевозможными цифрами.

Причем располагались цифровые данные справочника в виде аккуратных колонок, делая из книги идеальный шифроблокнот. Он имел только один недостаток — не был одноразовым, что позволило японской полиции в дальнейшем захватить книгу при «провале» разведгруппы и прочитать всю перехваченную переписку Р. Зорге с Москвой.

Следовательно, цифры гаммы по очереди выбирались из справочника и выписывались под цифрами клера (первичного шифротекста), потом осуществлялось познаковое сложение цифр клера и гаммы по модулю 10. Причем при составлении цифр во внимание принимались только единицы суммы, а десятки отбрасывались.

Место справочника, с которого начинался выбор очередной гаммы, обозначалось пятизначной группой и добавлялось в текст шифрограммы. Первые две цифры были номером страницы, следующие две цифры обозначали строку, а последняя цифра — номер колонки на странице, где располагались нужные цифры. Причем эта ключевая цифровая группа не просто вставлялась, а «пряталась» в тексте шифрограммы.