Дешифровщики представляли собой алхимиков от лингвистики, отряд колдунов, которые пытались с помощью магии получить осмысленные слова из бессмысленного набора символов. История кодов и шифров — это многовековая история поединка между «творцами» и «взломщиками» шифров, интеллектуальная гонка шифровального «оружия», которое повлияло на ход истории.
Шифр всегда является объектом атаки криптоаналитиков. Как только дешифровщики создают новое средство, обнаруживающее уязвимость шифра, последующее его использование становится бессмысленным. Шифр или выходит из применения, или на его основе разрабатывается новый, более стойкий. В свою очередь, этот новый шифр используется до тех пор, пока дешифровщики не найдут его слабое место, и т. д.
Борьба, которая не прекращается между «творцами» и «взломщиками» шифров, способствовала появлению целого ряда замечательных научных открытий. Криптографы постоянно прилагали усилия для создания все более стойких шифров относительно защиты систем и средств связи, в то время как криптоаналитики беспрестанно изобретали все более мощные методы их атаки.
В своих усилиях разрушения и сохранения секретности обе стороны привлекали самые разнообразные научные дисциплины и методы: от математики к лингвистике, от теории информации к квантовой теории. В результате шифровальщики и дешифровщики обогатили эти предметы, а их профессиональная деятельность ускорила научно-технический прогресс, причем наиболее заметно это оказалось в развитии современных компьютеров.
Шифрование — единственный способ защитить нашу частную жизнь и гарантировать успешное функционирование электронного рынка. Искусство тайнописи, которая переводится на греческий язык как криптография (др. — греч. κρυπτός — тайный и γράφω — пишу), даст вам замки и ключи информационного века. Чтобы в последующем вся изложенная ниже информация была понятной, рассмотрим основные понятия и термины этой науки.
Информация, которая может быть прочитана и понятна без каких-либо специальных мероприятий, называется открытым текстом. Метод перекручивания и сокрытия открытого текста таким образом, чтобы спрятать его суть, называется шифрованием. Шифрование открытого текста приводит к его превращению в непонятную абракадабру, именуемую шифротекстом. Шифровка позволяет спрятать информацию от тех, для кого она не предназначается, невзирая на то, что они могут видеть сам шифротекст. Противоположный процесс превращения шифротекста в его исходный вид называется расшифровыванием.
Криптография — это мероприятия по сокрытию и защите информации, а криптоанализ (греч. ἀνάλυσις — разложение) — это мероприятия по анализу и раскрытию зашифрованной информации. Вместе криптография и криптоанализ создают науку криптологию (греч. λόγος — слово, понятие).
Криптология — это наука об использовании математики для шифрования и расшифровывания информации. Криптология позволяет хранить важную информацию при передаче ее обычными незащищенными каналами связи (в частности, через интернет) в таком виде, что она не может быть прочитанной или понятой никем, кроме определенного получателя. Криптоанализ являет собой смесь аналитики, математических и статистических расчетов, а также решительности и удачи. Криптоаналитиков также называют «взломщиками».
Криптографическая стойкость измеряется тем, сколько понадобится времени и ресурсов, чтобы из шифротекста восстановить исходной открытый текст. Результатом стойкой криптографии является шифротекст, который чрезвычайно сложно «сломать» без владения определенными инструментами дешифрования.
Криптографический алгоритм, или шифр — это математическая формула, которая описывает процессы шифрования и расшифрования. Секретный элемент шифра, который должен быть недоступный посторонним, называется ключом шифра.
Чтобы зашифровать открытый текст или разговор, криптоалгоритм работает в сочетании с ключом — словом, числом или фразой. Одно и то же сообщение, зашифрованное одним алгоритмом, но разными ключами, будет превращать его в разный шифротекст. Защищенность шифротекста полностью зависит от двух вещей: стойкости криптоалгоритма и секретности ключа.
Ну, а теперь перейдем к интересной и захватывающей истории русской криптологии и секретной связи…
Часть 1. Российская история
1.1. Древнерусская тайнопись
Наиболее ранней из известных по древнерусским памятникам письменности системой тайнописи была система «иных письмен». В этом виде тайнописи буквы кириллицы заменялись буквами других алфавитов: глаголицы, греческой, латинской или пермской азбуки.
Использование греческой тайнописи связывают с определенной модой, которая пришла в конце XVI века. Появление же этого способа тайнописи было обусловлено, с одной стороны, южнославянским влиянием, несшим кое-какие навыки и греческого письма, более близкого югу славянства, чем Руси, а с другого — оживлением отношений Московской Руси с греками, которые начались с конца XIV века.
Использование латинской азбуки как тайнописи относится к более позднему времени и обусловлено усилившимся западноевропейским влиянием. В распространении этого вида тайнописи, которая встречается в рукописях XVI и XVII веков, вероятно, известную роль играла школа с ее латинским языком преподавания.
Несколько обособленное место среди других алфавитов по отношению к тайнописи занимает пермская азбука. Эта азбука, которая была создана пермским епископом Стефаном на основе современного кириллического и греческого алфавитов, не приобрела практического применения и уже в XV веке, как малоизвестная, стала тайнописью. Но и в этом качестве она не была широко распространена.
Второй после системы «иных письмен» системой тайнописи, известной из русских рукописей, была система «измененных знаков», зафиксированная уже в XIV веке. Выделяют две ее разновидности: а) систему знаков, измененных «путем прибавок» к обычным начертаниям; б) построенную на принципе, сходном с греческой тахиграфией, когда вместо буквы пишется лишь часть ее.
Тахиграфия — это изменение написания букв, когда писалась или часть буквы, или наоборот, ее написание дополнялось новыми элементами. Сообщения нередко записывали справа налево или вверх ногами. Часто тахиграфия соединялась с использованием иностранных алфавитов.
Первая разновидность такой тайнописи была открыта ученым М. Сперанским в Смоленском Псалтыре 1395 года. По его свидетельству, этот Псалтырь Онежского Крестного монастыря сохранялся в свое время в Архангельском местном отделении Церковно-археологического комитета. Его писарь, монах Лука, который замечательно владел искусством письма, любил, по-видимому, и тайнопись. В этой рукописи он применил три вида тайнописи: один — измененных начертаний, второй — цифирь счетная, третий — система вязи.
Использовали писари древних рукописей и систему условных алфавитов. Как правило, в их основе лежали уже известные: греческий, глаголический, кириллический, в которых привносились какие-то изменения или дополнения. Однако случались в рукописях и оригинальные условные алфавиты, построенные или по какому-то определенному принципу, или абсолютно произвольных начертаний.
