Вадим Гребенников - Европейская криптология. История спецсвязи

И вдруг «фортуна» преподнесла подарок. 30 августа 1941 года один из немецких шифровальщиков совершил ошибку — дважды на одном ключе передал длинную (около 4 тысяч 5-битовых знаков кода Бодо) телеграмму, причём во второй раз, немного сокращая текст, поскольку при запросах приёмной стороны на повторную передачу послания приходилось опять набивать вручную. Делать подобные вещи, то есть применять тот же ключ для неидентичных текстов, было категорически запрещено шифровальщикам всех стран. Однако это было сделано, а противник всегда был наготове.

Служба английского радиоперехвата зафиксировала обе передачи, а аналитики, поняв, какой ценный улов попал в этот раз, старательно «раскрыли» шифросообщение. В результате была не только полностью прочитана телеграмма, но — что главнее всего — с высокой точностью возобновлена огромная, длиной почти в 20 тысяч бит шифрующая последовательность. Английские аналитики не имели ни малейшего понятия, какой это был шифратор, но они уже точно знали, какой шифрующий поток он производил. Этот шифрованный обмен в дальнейшем они назвали «Рыбой» (англ. Fish).

То, что произошло дальше, было примером редкого сочетания небывалой удачи, гениальных прозрений математиков и мастерства конструкторов-инженеров. Математикам на основе раскрытой последовательности удалось полностью восстановить достаточно нетривиальную схему неизвестного шифратора (12 шифродисков с разной длиной периода и сложным законом вращения).

Настоящее немецкое название шифратора «Lorenz Schlusselzusatz», условно названную британцами «Тунцом» (англ. Tunny), и его внешний вид стали известными намного позже, в самом конце войны. Таким же сложным немецким шифратором была и машина Т-52 «Geheimschreiber» компании «Симменс и Галльске», условно названную британцами «Осетром» (англ. Sturgeon).

Двум британским дешифровщикам Джону Тильтману (1894–1982) и Биллу Тьюту (1917–2002) удалось отыскать изъяны в способе использования шифра Лоренца — те слабые места, которыми сумели воспользоваться в Блетчли-Парке и благодаря этому прочитать переписку Гитлера.

Для дешифровки сообщений, зашифрованных шифром Лоренца, было нужно осуществлять перебор вариантов, сравнивать их, проводить статистический анализ и на основании полученных результатов давать оценку, — ничего подобного «бомба» Тьюринга делать не могли. Она могла с огромной скоростью решать определённую задачу, но не имела достаточной гибкости, чтобы справиться со сложным шифром Лоренца. Способ механизации криптоанализа шифра Лоренца предложил Макс Ньюмэн (1897–1984), математик из Блетчли-Парка.

В исследовательском центре Управления почт и телеграфа в Доллис-Хилл (Северный Лондон) инженер Томми Флауэрс (1905–1998) по чертежам Ньюмена потратил пять месяцев, чтобы создать машину «Хит Робинсон» (англ. Heath Robinson), которую в июне 1943 года передал в Блетчли-Парк. Название машины было связано с именем американского мультипликатора, который рисовал юмористические сложные механические устройства.

Однако машина была малоскоростной и ненадёжной, поэтому совместная работа Флауэрса и Ньюмэна над решением проблемы дешифровки «Тунца» не прекращалась. Постоянно совершенствуя своё устройство, они уже в декабре 1943 года создали электронно-цифровую машину, которая получила название «Колосс» (англ. Colossus).

Машина состояла из 1500 электронных ламп, работающих значительно быстрее медленных электромеханических релейных переключателей «Бомбы» и «Хит Робинсон». Но намного важнее скорости «Колосса» было то, что эту машину можно было программировать.

В январе 1944 года она была смонтирована в Блетчли-Парке и 5 февраля начала свою работу. С того времени британское правительство было в курсе практически всех серьёзных операций немецких вооруженных сил. 1 июня того же года начала свою работу усовершенствованная модель машины «Колосс II», состоявшей уже из 2000 ламп и разработанной инженером исследовательского центра Управления почт и телеграфа Аленом Камбзом (1911–1995). Всего до конца войны их было смонтировано девять.

После войны «Колосс», как и всё остальное в Блетчли-Парке, был демонтирован, а всем, кто так или иначе был связан с работой над ним, было запрещено даже вспоминать об этом. Информация о существовании этой машины держалась в секрете до 1970-х годов. Уинстон Черчилль лично подписал приказ о разрушении машины на части, не превышающие размера человеческой руки.

Когда Томми Флауэрсу приказали уничтожить чертёж «Колосса», он послушно отнёс их в котельную и сжёг. Так были навсегда утеряны чертежи первого в мире компьютера. Из-за своей секретности «Колосс» не был упомянут во многих трудах по истории компьютеров, поэтому признание за изобретение компьютера получили другие учёные.

Теперь вернёмся к захватывающей истории борьбы британцев за получение шифромашины «Энигма». Отметим, что немецкие криптоаналитики надеялись на то, что даже в случае получения противником шифромашины со всеми документами, он недолго сможет читать немецкие радиограммы: всего лишь до окончания срока действия регламентирующих шифросвязь документов, которые вводились на строго ограниченный период времени. Тем более, что все инструкции печатались на растворимой в воде бумаге, гарантировавшей их уничтожение при попытках захвата.

Но британцы, однако, считали, что именно владение шифромашиной обеспечит им возможность уверенно читать радиопереговоры противника. Британским командованием была поставлена задача — при любых условиях добыть шифромашину «Энигма». В результате за немецкими секретами развернулась настоящая «охота».

Сначала со сбитого в Норвегии бомбардировщика был снят авиационный вариант шифромашины с полным набором ключей. Во время Французской кампании, когда немцы стремительно наступали, одна рота связи набрала такую скорость, что даже обогнала своих танкистов и заехала в расположение союзников. У командира этой роты был изъят армейский вариант «Энигмы».

В результате англичанам оставалось получить ещё морской её вариант. К решению этой задачи они смогли приблизиться в 1940 году: в феврале на подводной лодке «U33» были захвачены два ротора, в апреле на судне «Поларис» — документация, а в июне на подводной лодке «U13» — сама шифромашина и экземпляр инструкций.

Во время рейда на Лофотенские острова 4 марта 1941 года британской абордажной командой с эсминца «Сомали» под командованием лейтенанта Уормингтона на борту немецкого сторожевого корабля «Краб» были захвачены роторы «Энигмы» и разнообразные документы, в том числе таблицы её ключей, позволившие читать немецкие переговоры в течение нескольких недель. Знания, полученные при расшифровании февральских сообщений, позволили дешифровать все военно-морские сообщения за апрель и май 1941 года, хотя производительность и оперативность работы оставляли желать лучшего.