Вадим Гребенников - Криптология и секретная связь. Сделано в СССР

В Управлении было несколько отделов, каждый из которых специализировался в какой-то определенной области криптологических задач. 5-й отдел занимал особое положение: находился не в основном здании, а в обособленном старинном здании тюремного типа. Это был Теоретический отдел, в котором начальником был Вадим Евдокимович Степанов. В нем работало около 50 человек, три отделения по 15–20 человек в каждом. Основной задачей отдела было проведение контрольного криптоанализа действующей шифраппаратуры, выявление ее возможных недостатков и потенциальных опасностей, связанных с постоянным развитием вычислительной техники и криптометодов анализа шифров.

Согласно действующим в те времена положениям, любая шифраппаратура, находившаяся в эксплуатации, должна была подвергаться контрольному криптоанализу не реже, чем один раз в пять лет. Это достаточно разумное положение, поскольку дать стопроцентную гарантию стойкости на все времена никто не может, криптоанализ постоянно развивается, появляются новые методы, новые люди, «свежие» взгляды. Сам криптоанализ длился, как правило, около года и проводился следующим образом.

Группе экспертов из трех-пяти человек отчитывались все предыдущие по анализу данной аппаратуры: подробное описание ее криптосхемы, условий эксплуатации, требований, выдвигаемых заказчиком аппаратуры, и т. д. На протяжении года экспертам нужно было попробовать найти какие-то новые методы криптоанализа этой схемы, позволяющие сбросить из предыдущих оценок несколько порядков стойкости. Работа почти всегда была чисто абстрактной, поскольку эту аппаратуру эксперты часто совсем не видели. Конечно же, качество проведенного криптоанализа очень сильно зависело от квалификации экспертов, от их криптологического мировоззрения, эрудиции, умения найти и применить какие-то нетрадиционные, нетривиальные подходы, отметить то, что было пропущено на предыдущих экспертизах.

В начале 1980-х годов расклад криптологических «сил» в 5-м отделе был следующим:

1-е отделение: «криптографические законотворцы», те, кто занимался разработкой новых требований к перспективной шифраппаратуре, а также разработкой советского стандарта шифрования, основанного на схеме типа «DES». Кузница кадров для будущих криптологических чиновников.

2-е отделение: «вероятностники», те, кто специализировался на статистических методах анализа шифров. Их любимыми объектами были традиционные электронные шифраторы (специалисты называли их «балалайками»), которые работали с битами на элементной базе 1960-х годов.

3-е отделение: «алгебраисты», те, кто специализировался на методах алгебраического криптоанализа. Здесь, кроме анализа традиционных «балалаек», были люди, которые занимались разработкой шифров на новой элементной базе, а также те, кто изучал и анализировал новые американские идеи открытых ключей.

В основном в 5-м отделе работали сравнительно молодые ребята, которые еще не потеряли вкус к криптологии как науке. Всячески поддерживались и поощрялись разные семинары, диспуты, споры, здоровая конкуренция за лучшую идею, за сброшенные порядки в оценке стойкости. В. Е. Степанов стремился придерживаться баланса: половина людей в отделе заканчивала 4-й факультет ВШ КГБ, другая половина — МГУ. Это были две разных команды, в которых «школьники» (4-й факультет) владели тем преимуществом, что были уже знакомы с криптологией, поскольку человеку, приходившему на работу, нужно было несколько лет на усвоение всех тонкостей криптометодов.

Кроме контрольных криптоанализов отдел вел еще несколько перспективных научно-исследовательских работ (далее — НИР), в которых пытался предусмотреть возможности развития криптологии и вычислительной техники в будущем, появление новых направлений в анализе и синтезе шифров, проблемы искусственного криптологического интеллекта.

Вместе с тем КГБ организовал плодотворное сотрудничество со спецслужбами социалистических стран, входивших в Варшавский договор. Так, в январе 1975 года 16-м Управлением (радиоэлектронной разведки) КГБ была составлена и утверждена «Инструкция по принципам и направлениям сотрудничества со службами безопасности социалистических государств в сфере операций по дешифровке». Этот документ содержал следующие основные положения: во-первых, общие операции с дружественными спецслужбами должны проводиться под руководством КГБ; во-вторых, переданная союзникам информация «не должна раскрывать уровень последних советских достижений в сфере криптоанализа».

В частности, в инструкции говорилось: «Учитывая тот факт, что в настоящее время соответствующие службы наших друзей накопили определенный опыт работы по целям с использованием методов электронного криптоанализа, то существует некоторая вероятность того, что в будущем наши друзья могут также попытаться использовать эти методы самостоятельно против других целей. В этих условиях существенно важное значение приобретает укрепление дальнейшего сотрудничества между 16-м управлением и соответствующими службами наших друзей с тем, чтобы исключить возможность проведения неконтролируемых нами операций, которые могут нанести непоправимый ущерб 16-му управлению в том, что касается использования методов электронного криптоанализа».

Интересно, что в 1986 году издательство «Радио и связь» в плане изданий на 1987 год опубликовало анонс книги Д. Конхейма «Основы криптографии». В ней содержались только общеизвестные понятия, описание американского криптостандарта «DES», самые тривиальные подходы к его криптоанализу. Реакция 8-го ГУ КГБ была однозначной: запретить. Весь тираж был «закрыт» грифом ограничения доступа «Для служебного пользования» и направлен в закрытые спецбиблиотеки управлений КГБ.

Ответом 8-го ГУ КГБ на американский стандарт стал слегка «перекрашенный» его вариант — советский стандарт 1989 года, названный «алгоритм ГОСТ 28147-89».

Шифры на новой элементной базе, математическая основа которых была заложена на 4-м факультете ВШ во второй половине 1970-х годов в рамках НИР «Проба», хотя и не стали общенациональным стандартом, но внесли очень весомый вклад в развитие гражданской криптологии в России. В результате специалистами НИИ Автоматики была разработана схема блочного шифра, работавшего на основе байтового регистра сдвига и использовавшего только самые типичные операции с байтами, которые были заложены в архитектуру микропроцессоров, которые появлялись в то время. Эту схему назвали «Ангстрем-3».

С появлением первых персональных компьютеров «IBM PC XT — 86» появились и первые попытки реализовать с их помощью криптологические процедуры, основанные на ГОСТ 28147-89. Но здесь, даже несмотря на те фантастические (по тем временам) возможности, которые открывал перед криптологами персональный компьютер, скорость работы советского стандарта оказалась настолько медленной, что было принято решение создать специализированную плату для «IBM РС», на которой ГОСТ реализовывался аппаратными средствами. Так появилось советское криптоустройство «Криптон».