Перешифровальные ключи. Коды с перешифровкой. Во второй половине XIX в. в России уже хорошо понимали слабости применения кодов в чистом виде, без усложнений, особенно слабости алфавитных кодов. Как известно, к этому времени начальником армейского криптографического отделения Франции Базери был дешифрован «Великий шифр» Россиньоля. Основываясь на его методе, с помощью диаграмм распределения слов по буквам для словарей на разные объемы слов, дешифровальщики ведущих стран мира, в том числе и России, раскрывали алфавитные коды иностранных государств и осуществляли успешный анализ и частичное дешифрование неалфавитных кодов.

В связи с этим возникла необходимость ввести усложнения, чтобы увеличить стойкость кодов.

В инструкциях к шифрам МИД и Военного министерства России неоднократно рекомендовалось применять различные способы увеличения стойкости. К этим способам относили: и своевременную смену ключей и кодов, и применение одновременно нескольких кодов в тех местах, где была такая возможность, и применение различного рода приемов типа использования разных вариантов кодовых обозначений, и, наконец, применение различных способов и систем перешифровок.

Параллельное применение нескольких кодов требовало больших затрат на составление и издание большого их количества и поэтому широкого распространения не получило. В России, как во многих других странах, применялись различные виды перешифровок кодов: с помощью колонной замены, гаммирования и перестановок. Здесь пойдет речь о наиболее типичных видах перешифровок.

Все перешифровальные ключи (системы) имели свой сквозной порядковый номер и каждому присваивалось наименование по буквам греческого алфавита: Альфа, Бета, Гамма, Дельта, Лямбда и т.д. Каждое сочетание кода перешифровкой с перешифровальным ключом также получало свое наименование. Например, сочетание «Русского консульского ключа № 447» (кода) с перешифровкой перешифровальным ключом № 448 «Лямбда» называлось «Ангара».

Для одних кодов перешифрование было обязательным, для других — в случаях передачи особо секретного сообщения. Составители шифров понимали, что коды легко компрометируются (теряется их стойкость), если содержание зашифрованного с их помощью сообщения становится дословно известным противнику. Поэтому в случаях, если из МИД в какое–либо посольство, консульство или обратно передавался какой–то текст, известный или становившийся известным, то этот текст необходимо было передавать, в обязательном порядке используя сочетание специальных кодов и перешифровок. Так, например, в 1916 г. для этой цели использовались «Французский общий малый дипломатический ключ № 431» и «Английский малый дипломатический ключ № 407» с обязательным перешифрованием.

Неотъемлемой частью шифров становятся лозунги (в современной терминологии — ключи), меняющиеся в те или иные моменты времени в соответствии с правилами. Лозунг представлял собой более или менее короткий цифровой или буквенный ряд. Ключи были нескольких видов. Одни из них носили название «общих», ими снабжались загранучреждения определенного региона. Все остальные ключи назывались «специальными». Одни из них предназначались для связи лишь узкого круга корреспондентов или даже для одного посольства с центром (индивидуальные ключи).

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]. 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.