Татьяна Соболева - История шифровального дела в России

При зашифровании стандартные словосочетания, включая целые фразы, заменялись условными словами — «постоянными», что делалось для сокращения длины сообщения, и «переменными» — для дополнительного обеспечения секретности.

Рассмотрим некоторые типичные варианты таких шифров.

«Передвижной условно–словарный ключ № 437» [140] Государственный архив Российской Федерации (далее: ГАРФ). Ф. 102. Оп. 248. Д. 15. . Первое упоминание о нем в документах относится к 1910 г. В «Руководстве» к этому шифру сказано, что он был «предназначен для шифрования приведенных в секретных сообщениях выражений общего характера и ссылок, независимо от набора любым секретным ключом (или сочетанием ключей) открытого текста шифруемого сообщения».

Шифр этот состоял из четырех частей.

Первая часть — это непосредственно код (словарный ключ), цифровой, трехзначный, объемом 1000 словарных величин.

Вторая часть — перешифровальная, представлявшая собой набор «перешифровальных групп». На каждые сутки имелась своя перешифровальная группа, содержащая трехзначное число (дополнительный к коду ключ). Под первичным шифрованным текстом, полученным при зашифровании по коду, подписывалась эта трехзначная перешифровальная группа, и из верхних цифр вычитались нижние по модулю 10. Таким образом, перешифровальная группа есть не что иное, как короткая периодическая гамма с периодом три.

Третью часть шифра составляет таблица из 1000 передвижных условных выражений (слов), в которой каждое выражение соответствовало трехзначному числу. Таким образом, полученный после перешифрования набор трехзначных чисел заменялся на набор условных выражений. Каждое условное выражение представляет собой некое латинское слово (или имя собственное, встречающееся в литературе). Условные латинские выражения располагались в таблице в алфавитном порядке, трехзначные числа — в возрастающем арифметическом порядке, т. е. третью часть шифра можно назвать обратным алфавитным кодированием. Слово «передвижной» означает, что эта часть должна со временем меняться, и, таким Г образом, она служила секретным ключом шифра.

Четвертую часть шифра составляют 25 таблиц цифровых замен, называемые шифром «Секунда». В каждой таблице присутствует 20 замен, т.е. Всего имеется 20x25 = 500 простых замен. Они предназначены для зашифрования чисел в сообщении (дат, ссылок на номер предыдущего или данного сообщения и т.д.). Таким образом, эти числа шифруются не по коду, а с помощью замен «Секунда». Для этого указанные числа открытого сообщения представляются в виде 5–значных групп с приписыванием слева недостающего до полной пятерки числа нулей. Далее в начале шифрсообщения указывается условный номер выбираемой таблицы замены, например, соответствующий первой таблице, и далее производится шифрование каждой цифры набора 5–значных групп по своей порядковой замене. Первая цифра первой заменой (столбцом), вторая — второй и т.д. Если число цифр превосходит 20, то следующие цифры после 20 шифруются по второй таблице и т.д.

Таким образом, ключ № 437 представляет собой шифр, который можно назвать «код + гамма + обратный код + набор простых замен для шифрования чисел».

Шифр «код + гамма» хорошо известен специалистам. В 50—60–х годах XX столетия в криптографической литературе было опубликовано немало работ, посвященных анализу этой системы и возможностям ее дешифрования. Методы дешифрования были основаны на использовании цифровой структуры гаммы перешифрования, на ее короткой периодичности и на возможности проводить арифметические операции (сложение, вычитание) с цифровыми знаками шифртекста.

Применение в шифре № 437 обратной операции кодирования практически сводит на нет возможности применения указанных методов дешифрования, по крайней мере, до тех пор, пока не удастся накопить достаточно большой объем шифрматериала, чтобы с достаточно большой надежностью можно было бы снять обратный (алфавитный) код.

Что касается применения четвертой части шифра — особого зашифрования дат и ссылок, — то ее целесообразность можно в какой–то мере объяснить желанием уйти от кодирования стандартов в сообщении, которые, как известно, служат необходимым подспорьем для дешифрования кодов, особенно в наиболее трудный момент начала этой работы. Это объяснение можно подтвердить и тем обстоятельством, что в «Руководстве» рекомендуется все стандартные выражения, входящие в сообщение, не шифровать кодом, а «заменять их на постоянные условные выражения» (в отличие от «передвижных», участвующих в третьей части шифрования) и ставить их в начале шифрсообщения, отделяя от текста шифрсообщения двумя структурными пятизначными группами — группой дня.

При передаче сообщения по радиотелеграфу, где требовалось, чтобы весь текст был представлен в виде набора пятизначных цифровых групп, рекомендовалось не применять третьей части шифра — обратного кодирования цифровых групп передвижными условными выражениями. По–видимому, предполагалось, и не без основания, что и без этого усложнения шифр получался достаточно стойким.

Перешифровальный ключ № 448 «Лямбда» [141] Там же. Д. 48. предназначался для перешифрования первичного цифрового шифртекста, полученного при шифровании сообщения с помощью какого–либо цифрового кода. Представляет собой шифр колонной замены с периодом Т = 10 000 суммарных шифров, при этом все подстановки шифра (размера 10x10) набираются случайно и равновероятно. Все они отпечатаны и сброшюрованы в две книги по 667 страниц каждая. На всех страницах имеется по 15 вертикальных столбцов, каждый столбец представляет собой лишний ряд подстановки. Все они пронумерованы цифрами от 1 до 10 000 (сквозная нумерация). Кроме того, пронумерованы все столбцы на каждой странице от 1 до 30 (внутренняя нумерация).

Верхний ряд подстановки меняется и служит одним из ключей. В качестве этого ряда берется один из столбцов книги. Его порядковый номер указывался Цифирным отделением на определенный период и, как правило, менялся два раза в месяц.

Шифровальщик, приступая к работе, выбирал начальный столбец, который назывался «исходным столбцом» Его номер он помещал в криптограмму, предварительно зашифровав посредством «особых указательных групп», о которых мы подробнее скажем ниже Далее он шифровал первичный шифр–текст, последовательно применяя к каждому знаку текста свою замену. После зашифрования заменой с номером 10 000, шифровальщик переходил к столбцу с номером 1 (по циклу).

Для большего удобства пользования такой сложной системой шифра использовался прибор «Скала». Этот деревянный прибор содержал вертикальную целлулоидную ламу с десятью пустыми клетками, размер которых совпадал с длиной шифровальных столбцов в книге. Шифровальщик вписывал в клетки ламы цифры, соответствующие указанному ключу (номеру столбца), и прикладывал прибор последовательно к шифровальным столбцам. Каждый раз получалась подстановка для шифрования.