 |
Шифрование
|
|
|
|
Написанное разведчиком сообщение не должно быть, с точки зрения конспирации, написано открытым текстом. Для этого служит шифр – совокупность условных знаков, используемых для преобразования открытой информации в вид, исключающий в случае перехвата ее восстановление (дешифровку), если перехвативший не имеет сведений (ключа) для раскрытия шифра.
Защитой информации люди занимаются уже более трех тысяч лет. Буквальный перевод древнегреческого слова «криптография» – скрытое письмо. В свое время тайнописью занимались Аристотель, Цезарь, Леонардо да Винчи, Ришелье и другие великие люди.
О тайнописи говорится даже в сказках «1000 и 1 ночь». Самой первой из известных ныне книг, посвященных специальному описанию нескольких шифров, была «Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности», а появилась она в 855 году. В 1412 году была издана 14‑ томная энциклопедия – обзор всех важнейших областей человеческого знания «Шауба аль‑ Аша». Имя ее автора – Шехаб аль‑ Кашканди. В ней имеется раздел о криптографии под названием «Относительно сокрытия в буквах тайных сообщений», в котором приводятся семь способов шифрования. В 1446 году знаменитый живописец и философ Леон Альберти преподнес Папе Римскому трактат о шифрах. Этот труд стал эпохальным в развитии криптографии. Свою работу автор завершил созданным им шифром, который получил название «шифра, достойного королей». Это был первый шифровальный диск в череде многоалфавитных шифров. Шифровальный диск состоял из двух полудисков. Внешний был неподвижен, на нем имелись буквы алфавита в их традиционной последовательности. Внутренний диск – подвижный, буквы на нем были выписаны с некой перестановкой. Шифровать надо было так: буквам открытого текста на неподвижном диске соответствовали буквы шифрованного текста внутреннего диска. После шифрования нескольких слов внутренний диск перемещался на один такт. Недоступность переписки заключалась в наличии ключа, иначе говоря, начального углового положения внутреннего диска.
|
|
|
Столетиями искусство шифрования совершенствовалось. В XX веке, в период Первой мировой войны, США создали дешифровальную службу, которая называлась «Американский черный кабинет». Руководил им Герберт Ярдли. Он пришел к этой работе после того, как послужил шифровальщиком на американской военной базе и от скуки занялся разгадыванием правительственных шифров. Он обнаружил, что это довольно простая задача.
США создали очень мощное учреждение, которое, в частности, в 20‑ е годы, когда велись переговоры о военно‑ морском флоте между Японией и США, фактически дешифровало всю японскую переписку по этому вопросу. А подчинялась эта служба министерству иностранных дел. И вот в конце 20‑ х годов, когда министром иностранных дел стал Симпсон (тот самый, который позднее санкционировал сброс атомной бомбы на Хиросиму), он заявил, что «джентльмены не читают чужих писем», и США эту службу ликвидировали. Потом ее восстановили с большими трудностями.
В то время большое внимание начали уделять шифровальным машинам – аппаратуре для зашифрования (расшифрования) информации по программе, определяемой алгоритмом работы шифратора и шифрключом. Зашифрование осуществлялось путем автоматического преобразования вводимого в машину открытого текста в случайную последовательность букв или цифр, расшифрование – на том же шифроключе, который использовался при зашифровании.
Хотя шифры применялись много веков, но после изобретения радио их значение особенно возросло, так как радиопередачу легко мог перехватить противник. По мере развития шифровального дела совершенствовалось и искусство дешифровщиков.
|
|
|
В период Второй мировой войны самым надежным считалось использование шифровальных таблиц, но это требовало много времени. Для того чтобы ускорить этот процесс, в США были изобретены шифровальные машины типа М‑ 209 (рис. 189).
Во время 2‑ й мировой войны американскими криптографами был раскрыт принцип работы немецкой электромеханической шифровальной машины «Энигма» (рис. 190), которая являлась особо «криптостойкой» (т. е. вырабатывала сложнейшие коды) и считалась абсолютно надежной.
Им удалось также разработать метод дешифровки знаменитой японской шифровальной машины «Пурпур» (рис. 191), и высшее руководство США начало быть в курсе военных и дипломатических планов Японии. Таким образом, американские криптографы внесли огромный вклад в дело победы США над Японией, значительно сократили сроки Второй мировой войны, и тем самым спасли многие тысячи жизней.
В 1966 году ЦРУ провело в Монтевидео (столица Уругвая) операцию (получившую название «Black room» – «черная комната»), которая хотя и не была столь жизненно значима как предыдущие, но тем не менее вошла в его официальную историю как пример четкой и скоординированной работы резидентуры.
Это была операция по раскрытию кодов шифровальной машины египетского посольства, которое в тот период весьма активно сотрудничало с Советами.
В то время посольство пользовалось портативной шифровальной машиной швейцарского производства, которая напоминала комбинацию из пишущей машинки и арифмометра. В машине имелось множество дисков, которые специально устанавливались каждые два‑ три месяца. Для того чтобы зашифровать секретное донесение, шифровальщик печатал на этой машинке донесение открытым текстом по группам из пяти букв. Каждый раз, отпечатав пять букв, он нажимал на рычажок, который приводил в движение диски. Когда диски останавливались, то появившиеся перепутанные буквы представляли собой зашифрованную группу из пяти букв. Когда таким образом был отпечатан весь текст, появившийся набор букв – по пять в каждой группе – являлся зашифрованным донесением, которое передавалось в столицу коммерческим телеграфом.
|
|
|
ЦРУ не в состоянии было «расколоть» эту систему кодирования чисто математически, однако располагало специальным способом расшифровки подобной шифровальной машины: если с помощью чувствительных приборов удавалось зафиксировать вибрацию такой машины в те моменты, когда вращающиеся диски щелкали при остановках, то этот способ был эффективен для дешифровки.
Рис. 189. Шифровальная машина M–209: 1–буквенный диск; 2–установочное колесико; 3–указатель индексов; 4–окошко для чтения; 5– переключатель «шифрование/дешифровка»; 6– направляющий ролик; 7– лентопротяжный ролик; 8– упор для крышки; 9– баллончик с чернилами; 10– зажим ленты; 11– бумажная лента; 12– моток бумажной ленты; 13–емкость с маслом; 14–отвертка; 15–фиксатор крышки; 16–крышка; 17–пинцет; 18–кнопка сброса; 19–кнопка запуска; 20–головка сброса; 21–буквы кода; 22–основание аппарата
Рис. 190. Шифровальная машина «Энигма»: 1– верхняя крышка, 2– буквы кода; 3– клавиатура; 4– блок розеток; 5– боковая крышка
Рис. 191. Шифровальная машина «Пурпур»
Рис. 192. Дешифратор
Рис. 193. Шифроблокнот
Рис. 194. Шифровальны таблицы
Запись вибрации обрабатывалась на осциллоскопе и других электронных машинах, которые показывали положение дисков при зашифровывании текста. Найденное положение дисков вводилось в идентичную машину, затем в нее вводился перехваченный на телеграфе текст, и машина выдавала расшифрованный текст секретного донесения.
Однажды, внедренный в качестве уборщика посольства агент ЦРУ сообщил, что на этаже, где стоит шифровальная машина, идет ремонт, и ее из специальной (звукопоглощающей) шифровальной комнаты перенесли в обычную, уже отремонтированную соседнюю комнату, под которой, как оказалось после изучения поэтажного плана посольства находилась кладовка, где уборщик хранил свои инструменты.
У ЦРУ созрел план, как попытаться расшифровать коды машины. Дело в том, что швейцарская фирма при продаже таких шифраторов комплектовала их специальными столами, покрытыми сверху листами пористой резины, которая амортизировала колебания и гасила шум и вибрацию от работы механизмов, и инструкция по безопасной эксплуатации, составленная фирмой‑ производителем, подчеркивала необходимость, во‑ первых, использовать ее только на этом столе а, во‑ вторых, в специально оборудованных звуконепроницаемых помещениях.
|
|
|
Но ЦРУ надеялось, что на время ремонта шифровальщик проявит халатность и не будет строго соблюдать эти указания. А если удалось бы выяснить положение дисков во время печатания на этой машине здесь, в Монтевидео, то ЦРУ получило бы возможность читать зашифрованную переписку не только египетского посольства в Монтевидео, но и в египетском посольстве в Москве, что и побудило штаб‑ квартиру ЦРУ ускорить эту операцию. Для этой операции отдел оперативной техники ЦРУ срочно создал и передал резиденту специальное устройство, которое состояло из двух контактных микрофонов, но не простых, т. е. передающих колебания воздуха (как это свойственно обычным голосовым микрофонам), а специальных – улавливающих непосредственные вибрации. Эти микрофоны были соединены с миниатюрными передатчиками частотной модуляции, питаемыми батарейками.
Уборщик‑ агент при помощи специального клея укрепил эти микрофоны в своей кладовке почти у самого потолка, за шкафом, стоящим у стенки. Таким образом, установка технических средств под полом шифровальной комнаты посольства со стороны потолка из нижнего помещения была успешно проведена и микрофоны оказались практически непосредственно под тем местом, куда была установлена шифровальная машина.
Как позже оказалось, расчеты ЦРУ оправдались – на время ремонта специальный стол для шифратора (ножки которого, как потом выяснилось, были «намертво» забетонированы в основание пола шифровальной комнаты) переносить не стали, таким образом на посту подслушивания, организованном в соседнем доме, началась запись сигналов колебаний, которые фиксировали контактные микрофоны и которые затем передавали радиопередатчики частотной модуляции. Агенты‑ техники ЦРУ, проверив на своем узле связи записи вибраций шифровальной машины на осциллоскопе, выразили уверенность, что аппаратура будет функционировать нормально. Через несколько дней из Центра сообщили, что с помощью этих записей Агентство национальной безопасности смогло определить положение дисков в шифровальной машине посольства.
Все приборы оставались на месте и постоянно работали, а когда шифровальщик менял положение дисков, на посте подслушивания производились несколько записей вибрации во время работы шифратора и эти записи отправлялись в штаб‑ квартиру дипломатической почтой.
|
|
|
После окончания ремонта шифровальной комнаты машину поставили на место, но сигнал, правда, более слабый, все‑ таки остался. В ЦРУ высказали предположение, что листы антивибрационной резины, которые на период ремонта были сняты со стола, шифровальщик просто забыл положить на место. Но, к чести техников ЦРУ, и их контактные микрофоны, как выяснилось в процессе прослушивания, отличались исключительной чувствительностью и фиксировали вообще любые вибрации чуть ли ни во всем здании: скрип структурных деталей дома, движение лифта и даже шум спускаемой в туалете воды, так что, возможно, дело было не столько в чьей‑ то халатности, сколько в «чудо‑ технике» ЦРУ. Как бы там ни было, но вибрация машины каждый раз после смены в ней положения дисков записывалась, и запись отсылалась в Центр в течение еще длительного времени.
Современная шифровальная машина – это аппаратура для зашифрования (расшифровки) информации по программе, определяемой алгоритмом работы шифратора машины и шифрключом. Зашифрование осуществляется путем автоматического преобразования вводимого в машину открытого текста в случайную последовательность букв или цифр, расшифровка – на том же шифроключе, который использовался при зашифровании.
Для поиска кода могут использоваться специальные машины – дешифраторы – устройства для автоматической расшифровки (декодирования) текста.
И хотя существуют сложнейшие шифры, но известна и истина, что «степень надежности любого шифра определяется не его сложностью, а неподкупностью шифровальщика». Это подтверждает пример с морским офицером Дж. Уокером, отвечавшим за хранение секретных публикаций на американском атомном авианосце «Энтерпрайз». Он был завербован русскими. Уокер имел доступ к самым важным шифровальным документам, в том числе к инструкциям по ремонту, электросхемам и ежедневным «ключам» к шифровальным машинам.
Благодаря его помощи русские круглогодично могли читать все радиограммы, передававшиеся с «Энтерпрайз». Они смогли расшифровать более миллиона сообщений, получить данные о самом современном шифровальном оборудовании, имевшемся в вооруженных силах и в спецслужбах США. В конце 70‑ х годов командующий Атлантическим флотом адмирал Исаак К. Кидд был встревожен действиями советских подводных лодок, которые во время учений передвигались так, словно читали сообщения американских кораблей. Кидд поручил своим офицерам подготовить доклад. Был сделан вывод об утечке информации, которая шла, очевидно, через радиоспециалиста, имевшего широкий доступ к шифроматериалам. Доклад был изучен специалистами АНБ, однако никаких мер не было принято. Вопрос был снят через семь лет, в 1985 году, после ареста Уокера. Наводку ФБР на Уокера дала его ревнивая жена…
Спецслужбы всего мира придают большое значение шифрам, кодам и средствам тайнописи, так как от этого в большой степени зависят надежность и безопасность передачи сведений. В ЦРУ и АНБ имеются отделы криптографии, занимающиеся составлением шифров, кодов и, соответственно, дешифровкой шифров и кодов секретных служб и военных органов других стран.
Под собственно шифром понимают условный алфавит для тайной переписки, в котором каждая буква подлинного текста заменена по определенной системе другой буквой или цифрой. Процесс превращения шифрованного сообщения в читаемый текст называется дешифровкой.
При кодировании, напротив, целые слова и даже фразы подлинного текста заменяются заранее обусловленными многозначными цифрами или группами букв.
Существуют различные способы шифрования сообщений. Агенты ЦРУ, помимо прочих, применяют способ «One‑ Time Раd» (ОТР) – шифрование с использованием шифроблокнота, содержащего специальные шифротаблицы. Габаритные размеры ОТР зависят от способа, которым предполагается пересылка и маскировка сообщения. ОТР используется и для шифровки, и для дешифрования сообщений. При этом способе произвольно пишутся (печатаются) любые числа, обычно сгруппированные по пять цифр и расположенные столбцами. Шифрование производится в два этапа:
1) буквы предполагаемого к передаче текста преобразуются в числа и 2) эти числа добавляются к цифрам из ОТР, с использованием метода так называемого «неарифметического переноса».
Каждой букве алфавита (в данном случае английского) присваивается свой номер (1). Буквы сообщения (например, «SERVICE DEAD DROP») заменяются на соответствующие им цифры (2). Далее берется любая строка из ОТР (рис. 195), допустим, последняя (72 425 71 425 36 189 92 584 09 531 77 896); эти цифры группируются по парам (72 42 57 14 25 36 18 99 25 84 09 53 17 78 96) и подписываются под цифрами сообщения (3), после чего плюсуются. При сложении используется упоминавшийся уже «неарифметический перенос», то есть получающиеся при сложении «десятки» и «сотни» не переходят в следующий разряд (отбрасываются). Например, под первой буквой – S – 19+72, будет не 91, а 81 , или под буквой Р – 16+96, будет не 112, а 02.
|
|
|
