Кто из нас в детстве не увлекался шифровками? Бессмертное произведение Артура Конан Дойла «Пляшущие человечки» производило на ребят неизгладимое впечатление, и многие придумывали свои шифры для секретных записок друзьям. Ну а самые увлеченные связали с шифрованием дальнейшую жизнь.
Потребность в шифрах зародилась одновременно с рождением письменности. Ведь если существует секретная информация, должен существовать и способ скрыть ее от чужих глаз. Усовершенствованием известных способов и изобретением новых как раз и занимается криптографическая служба России. Эта служба была создана 5 мая 1921 года, по постановлению Совета народных комиссаров РСФСР. С тех пор эта дата и считается днем рождения криптографической службы, многие называют ее днем шифровальщика, но в календаре профессиональных праздников есть еще одна дата - 13 ноября, которую шифровальщики тоже отмечают как свой свой праздничный день.
В начале было Слово… Потом появилось много слов. И очень скоро человек понял, что слова надо прятать. Так началось зарождение криптографии. В переводе с древнегреческого «криптография» означает «тайнопись».
Но еще до введения в обиход данного понятия человек пользовался сокрытием информации с помощью доступных для своего времени способов. Например, во времена правления династии египетских фараонов применялся довольно своеобразный метод передачи тайного письма. В качестве носителя информации выбирался раб, точнее, его голова. Голову брили наголо и водостойкой растительной краской наносили текст сообщения. Когда волосы отрастали, его отправляли к адресату.
После того, как раб-носитель информации добирался по назначению, волосы снова сбривали и читали нанесенный текст. Для удобства обработки голову предварительно снимали с плеч. Главными недостатками данного метода являлись слабая оперативность передачи сообщений и большая ненадежность. Ведь в процессе путешествия носитель сообщения мог быть убит, мог заболеть, наконец, мог просто сбежать.
Вообще-то, древнеегипетские фараоны и жрецы были довольно изобретательными криптографами, о чем свидетельствуют сохранившиеся папирусы. Именно тогда на практике было применено такое понятие, как “криптографический ключ”. В качестве носителя сообщения применялась узкая и длинная лента папируса, а ключом служила палка строго определенного диаметра. Папирус наматывался на палку в виде спирали и на него вдоль палки наносился текст передаваемого секретного сообщения. После этого лента сматывалась и отсылалась адресату. Тот, в свою очередь, наматывал этот папирус на свою палку точно такого же диаметра и читал это послание. В данной схеме скрытой связи именно диаметр палки являлся ключом.
Надо сказать, что данный метод сокрытия передаваемых сообщений был довольно широко распространен, вплоть до времен Юлия Цезаря. Тот, в свою очередь, значительно усовершенствовал его, усложнив ключ посредством применения переменного диаметра стержня. Кстати, Юлий Цезарь был достаточно одаренным криптографом своей эпохи. Большой вклад в развитие тайнописи внесли в свое время Аристотель, Пифагор, Нерон.
Большой урон дальнейшему развитию криптографии был нанесен во времена средневековой инквизиции. Людей, владеющих основами тайного письма, считали колдунами и безжалостно сжигали на кострах.
Наибольшего расцвета криптография достигла в период Эпохи Возрождения. Творческие периоды жизни таких великих людей, как Леонардо да Винчи, кардинала Ришелье, Людовиков XII-XIV и других дали толчок к зарождению научного подхода к проблемам тайнописи. Именно в эти годы возникло понятие “кодирование сообщений”, т.е. замены букв и цифр открытого текста на буквы, цифры, знаки, согласно заранее обусловленного правила, закона. И именно в это же время было положено начало развитию службы дешифрования и декодирования скрытой информации.
Новый импульс в развитии шифровального дела был дан в связи с появлением проводного телеграфа и изобретением радио. Скорость передачи информации несоизмеримо возросла, и все большие объемы ее были подвержены перехвату и прочтению.
Раньше способы шифровки были довольно незамысловатыми. До XVI века большинство шифров сводилось к перестановке букв. Своим подобным шифром пользовался еще Юлий Цезарь. В XVI веке появился шифр, названный именем французского дипломата Блеза Виженера. Для зашифровывания слов использовалась таблица алфавитов, и шифр этот долгое время считался невзлавымаемым.
В 1790 году появилась первая механическая шифровальная машина, но применяться на практике эти машины стали только в начале XX века. Роторные шифровальные машины были вершиной криптографии того периода. Они успешно работали во время второй мировой войны, и реализовывали очень стойкие шифры.
И хотя самой известной машиной того времени считалась немецкая «Энигма», кодировки созданные советскими шифромашинами гитлеровцы так и не смогли взломать.
Окончательное становление криптографии на математическую основу произошло в сороковые-пятидесятые годы XIX-го века. Именно в это время были разработаны основы математического шифрования и кодирования, открыты основные полиномы, имеющие самое непосредственное значение для вопросов криптоанализа.
Российская криптографическая наука, аналогично западноевропейской и арабской, имела довольно значительное развитие в средние века. Большое значение “сокрытому письму” уделялось в периоды царствования Петра I и Екатерины II. Впоследствии же, особенно во второй половине XIX-го века развитие шифровального искусства затормозилось. Александр III и Николай II по неизвестным причинам считали, что имеющиеся в то время простейшие средства и способы тайнописи вполне удовлетворяют потребности всех структур Российского государства. Сохранившиеся до нашего времени простейшие шифры и коды тех времен наглядно иллюстрируют дилетантский подход к решению вопросов скрытия информации. Кодирование секретных сообщений происходило посредством применения так называемого шифра простой замены, без каких-либо признаков элементарного усложнения. Впрочем, не только Россия пришла к началу нашего столетия с таким слабым криптографическим багажом. Простейшими шифрами пользовались армейские и дипломатические службы США, Германии, Японии и других стран.
Шифровальная книга Государя Императора
Новый импульс в развитии шифровального дела был дан в связи с появлением проводного телеграфа и изобретением радио. Скорость передачи информации несоизмеримо возросла и все большие объемы ее были подвержены перехвату и прочтению. Кстати, развитие технического шпионажа и, в частности, радиоперехвата, буквально ни на шаг не отставало от развития систем передачи сообщений, осваивая все новые диапазоны и способы модуляции. Тем не менее, основная масса телеграфных, да и телефонных сообщений передавалась либо после закрытия их шифрами простой замены, либо просто открытым текстом. Радиоперехват в России к началу Первой мировой войны был в зачаточном состоянии, дешифровальной службы практически не существовало, хотя необходимость создания того и другого была продиктована трагическими событиями русско-японской войны.
События 1917 года резко остановили развитие России в целом. Страна была расколота на два противостоящих лагеря. Как и другие слои населения, специалисты-криптографы оказались “по разные стороны баррикад”. Так как у Советов не было практически никакого опыта в разработке и применении новых систем кодирования и шифрования, поневоле приходилось обращаться за помощью к бывшим царским специалистам. С одной стороны, это дало некоторый выигрыш во времени, а с другой – ставило под большое сомнение стойкость применяемых кодов. Ведь точно такие же спецы царского времени разрабатывали и практически применяли аналогичные коды в армиях Врангеля, Колчака, Деникина и Антанты. А если учесть, что белогвардейцы стали придавать очень большое значение радиоперехвату и сумели наладить его бесперебойную работу, то становится ясно, почему масса телеграмм ими была перехвачена и успешно дешифрована.
Руководители молодой Советской республики понимали, что необходимо крайне “архиважно и весьма срочно” создавать свою собственную шифровально-секретную службу. По отдельному распоряжению Ленина приказам Реввоенсовета № 217 от 13.11.1918 года было создано “Шифровальное отделение Отчетно-организационного отдела Организационного управления Всероссийского Главного штаба” со штатом в 14 человек.
Кстати, именно этот день – 13 ноября с того времени ежегодно отмечается в нашей стране как “День шифровальщика”. В это же время были созданы аналогичные шифровальные структуры в Главном артиллерийском управлении, Управлениях связи, снабжения, военных сообщений и других. В более низовых звеньях управления шифровальных органов, как таковых, не было и вся работа в данном вопросе велась, как правило, по совместительству, без должных норм секретности и конспирации, людьми зачастую малограмотными и не обученными должным образом. Центральным шифровальным органом Красной Армии к тому времени усиленно разрабатывались и внедрялись в войска новые, советские шифры – “74-й Ключ Наркомвоена”, “Гелиос”, “75-й Ключ Наркомвоена”, “Советский” и другие. Но, опять же, повторялись основные старые ошибки – все эти шифры представляли собой простейшие замены словарных величин на цифровые группы
После того, как стало известно, что в период с 1918 по 1920 годы почти все шифровальные сообщения РККА и советской дипломатии успешно читались белогвардейцами, поляками, англичанами шведами, Ленин представил Чичерину служебную записку, где высказал основные принципы новой организации шифровальной службы молодой республики. Основные усилия государственных органов управления по реорганизации шифровального дела были направлены на подготовку преданных делу революции шифровальщиков-коммунистов и разработку новых систем шифрования и кодирования. Только за 1921 год Первым отделом Центрального шифроргана РККА было разработано и разослано в войска и на флот 54 новых шифра и 2 радио-кода. Но и эти скорые разработки строились по старым принципам и не представляли серьезной помехи в деле скрытия тайны. Кроме того, немалый урон стойкости секретных кодограмм наносили потери, хищения и многочисленные случаи предательства со стороны шифровальщиков Красной Армии. Например, в 1919 году в руки противника попало 23 экземпляра шифров, в 1920 – 30 экземпляров. При очень развитой системе радиоперехвата 2-й отдел польского Генерального штаба только за август 1920 года без проблем дешифровал 410 секретных телеграмм, подписанных Троцким, Тухачевским, Гаем и Якиром.
Системы шифрования, применяемые войсками Буденного и Куйбышева в Средней Азии, “раскалывались” даже басмачеством. Слабая профессиональная подготовка кадровых работников шифрслужбы не могла обеспечить должного уровня безопасности применения имеющихся на вооружении средств закрытия передаваемой информации. Допускалось множество нарушений, послаблений при шифровании. Зачастую, для экономии времени, шифровались только отдельные участки секретного текста, а остальная часть передавалась открыто.
В сентябре 1920 года Красину стало известно, что большинство советских шифров не выдерживают никакой критики и успешно читаются в дешифровальных отделах Лондона и Копенгагена. Специалисты армии Врангеля в 1920 году буквально через 1 час после перехвата читали все телеграммы Фрунзе. Коды и шифры того времени - “Око”, “Пулемет”, “Стрелок”, “Пролетарий”, “Искра”, “Спартаковец” впоследствии были вытеснены более серьезными – “УП Третий”, “АРО Первый” и другими. Это повысило стойкость шифрсообщений и увеличило безопасность применения имеющихся каналов связи.
После окончания Гражданской войны Советское правительство продолжило наращивание усилий по становлению и развитию шифровальной службы – как отдельной структуры во всех ведомствах и звеньях государства. Основные усилия были направлены на организацию скрытого управления войсками. С этой целью 15 ноября 1929 года были созданы “Курсы усовершенствования командного состава РККА”, на которых готовились офицерские кадры шифровальной службы. Данные только в армии и на флоте, но так же готовили специалистов для органов НКВД, дипломатии и других ведомств. Подготовка велась серьезно и основательно. Их стен школы выходили высокопрофессиональные специалисты своего дела, обладающие всеми необходимыми навыками по организации и осуществлению скрытой связи на порученных участках работы. Именно эти Курсы впоследствии послужили основой создания среднего, а затем и высшего военного училища по подготовке офицеров-шифровальщиков.
Попытки создания механических и электромеханических шифровальных и кодировочных машин в мире уже были. Это, в первую очередь, знаменитая шифрмашина германского производства “Энигма” и менее известные машины подобного класса – “Крига”, “Фуллера и Бурга”. Но вся эта шифровальная техника обладала малой криптографической стойкостью в силу того, что периодичность применяемого ключа составляла от 5 до 10 суток. Например, телеграммы германского правительства 30-х годов, зашифрованные с помощью “Энигмы”, без особых сложностей читались дешифровальщиками Англии и США. Аналогичным образом обстояло дело и со знаменитой “Пурпурной кодировочной машиной” Японии. Кодограммы, получаемые посредством применения “пурпурного” кода, свободно декодировались американскими и советскими специалистами в конце 30-х – начале 40-х годов.
В СССР же к тому времени уже была создана довольно устойчивая система машинного шифрования, радикально отличающаяся от западных образцов. Теоретическую основу создания шифровальной техники такого типа впервые предложил на заседании научного совета РККА 29.6.1930 года инженер-конструктор Волосок Иван Павлович. Впоследствии именно он стал ведущим конструктором многих образцов шифровальной и кодировочной техники довоенного и послевоенного периодов. За основу был взят принцип наложения комбинаций так называемой гаммы бесконечного ключа на комбинации знаков открытого текста. В итоге получалась нечитаемая криптограмма с гарантированной стойкостью. В качестве носителя знаков гаммы использовалась перфолента, изготовленная с помощью специального устройства, получившего название – “X”. Это было оригинальным и удачным изобретением, позволяющим получать шифрленты с гаммой случайной последовательности, что обеспечивало необходимую гарантированную стойкость шифрования любых сообщений.
В 1931 году при 8-м отделе Главного штаба РККА ( а именно с этого времени шифровальная служба получила условное наименование – “8–й отдел”) была создана техническая лаборатория. И уже в 1932 году под руководством инженера Волоска И.П. бил создан 1-й опытный образец советской шифровальной машины, получившей название “ШМВ –1”. В том же году были разработаны опытные образцы механических шифрующих приспособлений к телеграфным аппаратам, которые, впрочем, не получили дальнейшего развития. В силу своей громоздкости и механической ненадежности “ШМВ-1” не пошла в серию, однако послужила прототипом для последующего создания новых серийных образцов. И вскоре, 31 января 1934 года начальник Главного штаба РККА маршал Егоров А.И. утверждает “Акт о принятии на вооружение электромеханической шифровальной машины “В-4”, получившей впоследствии индекс “М-100”. Именно с этого образца инженерно-криптографической мысли начался отсчет создания серии шифровальных машин, обеспечивающих и поныне гарантированную стойкость применяемых шифров.
С самого начала войны фашистские дешифровальщики пытались прочесть перехваченные советские криптограммы, обработанные машинными шифрами. Но все их попытки были тщетны! Плененные специалисты дешифровальной службы рассказывали, что наши криптограммы были нечитаемы и с 1942 года больше не перехватывались. Было ясно, что уникальная система машинного шифрования русских может быть уязвима только при наличии самой шифртехники и ключей к ней. Приказ Гитлера по вермахту от августа 1942 года гласил: “…кто возьмет в плен русского шифровальщика, либо захватит русскую шифровальную технику, будет награжден Железным крестом, отпуском на родину и обеспечен работой в Берлине, а после окончания войны – поместьем в Крыму”. Приказ не был выполнен. К чести советских шифровальщиков, они были преданны своему делу! Тому есть немало примеров их героизма в военные и послевоенные годы. Высоко отзывались о работе шифровальщиков в годы войны наши прославленные полководцы – Жуков Г.К., Василевский А.М., Тимошенко С.К., Штеменко С.М. и многие другие.
На машинную шифрсвязь в годы войны легла основная нагрузка при передаче секретных телеграмм. Только в 8 Управлении РККА за период с 1941 по 1945 годы было обработано свыше 1,6 миллионов шифртелеграмм и кодограмм. Порой нагрузка на шифрработников 8-го Управления доходила до 1500 телеграмм в сутки. В штабах фронтов нормой считалась суточная нагрузка до 400 телеграмм, в штабах армии – до 60.
Ну и с 1970 годов криптография становится компьютерной. Вычислительные машины обеспечивают большую скорость шифрования, и высокую устойчивость к взлому.
Работникам криптографической службы есть чем гордиться, благодаря этим бойцам «невидимого фронта», государственные и военные секреты хранятся в строгой тайне.