История криптографии в России. Вопрос о том, использовались ли криптографические методы сокрытия информации в Древней Руси до сих пор остается дискуссионным. - презентация

1 История криптографии в России

2 Вопрос о том, использовались ли криптографические методы сокрытия информации в Древней Руси до сих пор остается дискуссионным. Чаще всего для сокрытия информации на Руси использовали некириллические азбуки, чаще всего греческую, а с XVI-XVII вв. латинскую.

3 Литорея Существовали и шифры простой замены, примером которых может служить т.н. «литорея», предполагавшая замену согласной на противоположную (б-щ, в-ш), при этом замена гласных не производилась (простая литорея). Первый дошедший до нас документ, содержащий данный тип криптографической системы, датируется 1229 годом. Однако по-настоящему широкое распространение она приобретает в конце XIV-XVII вв. Одним из видов литореи была т.н. «мудрая литорея», предполагавшая замену не только согласных но и гласных. Разрабатывались на Руси и оригинальные алфавиты, которые можно считать прообразом системы простой замены. Так до нас дошел ключ XVII века от одного подобного алфавита, где буквы заменялись на специальные обозначения.

4 Использовалась на Руси и система цифровых обозначений. Так как каждой цифре кириллического алфавита в то время соответствовала буква, то для того, чтобы зашифровать сообщение, обычно каждую букву незашифрованного текста представляли в виде двух букв, дающих в сумме исходное значение. Буквы, не имеющие цифровых обозначений оставались незашифрованными. Примерно с XVII века начинают постепенно использовать и арабские цифры. Однако информации об использовании криптографии до XVI века в дипломатии и военном деле на Руси нет. Дошедшие до нас криптографические приемы были изобретением переписчиков книг и ученых монахов и не имели значительно практической ценности.

5 Активная внешнеполитическая деятельность Ивана Грозного и связанные с ней войны оказали значительное влияние на становление и развитие тайнописного дела. Датой появления криптографической службы следует считать 1549 год, с момента образования "посольского приказа", в котором имелось "цифирное отделение". Используемые шифры - такие же как в западных странах - значковые, замены, перестановки.

6 C конца XVI века русские послы получают задания вытвердить гораздо памятно дипломатические шифры. В предписываемом послу Николаю Воркачу наказе царя Федора Иоанновича говорилось: Писат писма мудрою азбукою, чтоб оприч [кроме] Царского Величества никто не разумел. Подьячие Приказа тайных дел и посольские дьяки, поддерживающие связи с царскими представителями за границей, нередко прибегали к зашифрованной переписке (затейное письмо). Ключ к расшифровке этих посланий не записывался, его заучивали наизусть. Как правило, письмо составлялось по одному из наиболее примитивных способов зашифровки, получившему название тарабарской грамоты, либо литореи (от лат. litera – буквенный). Секрет данного способа заключался в простой перестановке, когда текст сообщения разбивался на слоги, и последние переставляли вместе с буквами по заранее заданному принципу, иногда каждая буква заменялась своим особым, причудливым знаком. Нередко писцы прибегали к написанию фраз в обратном порядке, составляя своеобразные криптограммы, или не дописывали буквы – подобный шифр назывался полусловицей

7 Начало XVII в. ознаменовалось приходом к власти первого царя династии Романовых - Михаила Федоровича, при котором происходило медленное возрождение разрушенного Смутой хозяйства. Но при больном и неактивном сыне огромная власть находилась фактически в руках его отца - патриарха Филарета. Он лично занимался делами Посольского приказа и даже разработал дипломатические шифры. В 1633 г. патриарх Филарет написал "для своих государевых и посольских тайных дел" особую азбуку и "склад затейным письмом". Сохранился наказ русскому представителю в Швеции Д.А.Францбекову, из которого видно, что при составлении донесений царю посол должен был использовать тайнопись. Наказ заканчивался следующим образом: "Да что он, Дмитрий [Францбеков], будучи в Свее [Швеции], по сему тайному наказу о тех или иных о наших тайных делах и наших тайных вестей проведает и ему о всем писати ко государю царю и великому князе Михаилу Федоровичу всея Руси к Москве по сему государеву тайному наказу закрытым письмом". До наших времен дошел черновик этого наказа, в котором слово "затейным" зачеркнуто и заменено "закрытым". Следовательно, можно сделать вывод, что в России тайнопись перестала быть затеей и превратилась в одно из средств сохранения государственных тайн. При Алексее Михайловиче тайнопись получает более широкое распространение. Сам царь использовал в личной переписке разнообразные шифры. Как правило, это была система специально вымышленных знаков (подобной "азбукой" будет пользоваться и его сын, Петр I). Особенно Алексей Михайлович использовал шифр для написания инструкций подьячим Приказа тайных дел, выезжающих за границу. Например, в шифрованном предписании подьячему Г.Никифорову поручалось передать руководителю русской делегации на переговорах с Польшей А.Д.Ордин-Нащокину написанные тайнописью рекомендации царя. Из инструкции Г.Никифорову следовало, что царь озабочен складывающейся в Ливонии и Балтике ситуации: "Проведать подлинно, сколько ратных людей и каких в Риге и в иных городах по сей стране...".

8 С налаживанием регулярного международного почтового сообщения, слабость русской криптографии проявляется со своей очевидностью, в то же время нет никаких сведений о том, что русские сами могли читать зашифрованные послания иностранных посланников. К концу XVIII века эта проблема становится особенно острой и решение ее напрямую связано с именем Петра I. Активная внешнеполитическая деятельность Петра требовала создания регулярной криптографической службы, способной обеспечить эффективную защиту собственных сообщений и вскрытие дипломатической переписки других государств. Однако Петр прекрасно понимал, что Россия в значительной степени отстала от ведущих европейских держав в области криптологии и ликвидировать это отставание возможно было лишь переняв европейскую криптографическую систему и пригласив ведущих криптологов Европы для работы в России. Первоначально выбор Петра остановился на одном из лучших специалистов в этой области того времени – Лейбнице, однако из-за смерти последнего, криптографическая служба России еще в течение долгого времени не могла достичь европейского уровня. Устойчивость русских шифров повышал и тот факт, что статистические особенности русского языка, равно как и сам язык, были не в значительно мере не изучены, особенно в странах Западной Европы. Складывавшейся криптологической службе России требовался опыт, который мог быть приобретен лишь со временем, поэтому, несмотря на все усилия Петра, российская криптология, хоть и сделала гигантский рывок вперед, по сравнению с предшествующим периодом, вышла на европейский уровень лишь в 40-е годы XVIII века. Лейбниц, Готфрид Вильгельм ( )

9 Однако в течение второй половины XVIII века никаких существенных изменений в Российской криптологии не происходило, что отражало общеевропейскую тенденцию. Шел лишь количественный рост криптологических знаний, усложнялись шифры (так номенклатуры конца XVIII века в России достигали 2000 символов), перлюстрация постепенно распространялась и на частную переписку. Особо широкое распространение получили «пустышки», составлявшие часто до 90% всего текста. В середине XVIII века русская криптологическая службы достигла европейского уровня и в некоторых моментах превосходила его. Если составление собственных шифрсистем, прежде всего для русского алфавита, еще отставало, то криптоаналитика была на высоте. С этого времени русская криптология окончательно занимает одну из ведущих позиций в криптологии европейской и является эффективным орудием в руках дипломатических и военных ведомств страны.

10 В 1735 году Вешняков А. разработал собственную систему шифрования, в которой каждому шифрообозначению соответствовала не обязательно отдельная буква того или иного алфавита, а целая словарная величина: буква "Д" - 10, слово "король" - 12, слог "ба" - 65, и т.д. Кроме того, в данную систему Вешняков заложил следующую хитрость, заключавшуюся в отсутствии цифр 3 и 7. Таким образом, слово "король" можно изобразить как 312, 132, 123. В любом случае известно, что речь идет о шифрообозначении 12. "Следственно, яко оне бы не были, но едино 12 будет видеть". Специально оговаривалась система пустышек, т.е. ничего не объясняющих шифрообозначений, вводимых с одной целью - запутать вражеских дешифровальщиков.

11 Система, созданная еще при Петре I продолжала практически без изменений существовать вплоть до второй половины XIX века. Несмотря на значительные успехи в теории критпологического дела, на практике многие достижения оказывались невостребованными или использовались с такими нарушениями, что теряли всякий смысл. В связи с этим в 1860-х годах для более эффективного использования криптографических систем в армии и полиции в соответствующих министерствах были созданы криптологические отделы, призванные активнее внедрять криптографию с существующие системы связи. Но несмотря на все усилия ведущих криптологов, которые по своей квалификации мало в чем уступали европейским, рядовой состав российских служб связи оставлял желать лучшего.

12 Бестужев-Рюмин Алексей Петрович, граф, русский государственный деятель и дипломат, генерал-фельдмаршал, в 1742 году назначен главным директором почт и сделавшего в России общепринятой практику перлюстрации дипломатической корреспонденции. Однако это потребовало создания сильной криптоаналитической службы, для взлома иностранных шифров, в чем и состоит основная заслуга Бестужева. Он впервые в отечественной практике привлекает к криптоаналитической деятельности профессиональных ученых-математиков, причем лучших из них, составлявших тогда цвет европейской математической науки Бестужев-Рюмин Алексей Петрович ( )

13 Христиан Гольдбах, математик, один из первых академиков. Он был первым, кого Бестужев- Рюмин привлек к криптологической службе. Был назначен 18 марта 1842 года статским советником при Коллегии иностранных дел с окладом в 1500 рублей. Успех пришел к Гольдбаху через год, когда он смог взломать шифр французского посланника Шетарди, а уже в августе 1743 года он дешифровал более 60 писем французского и прусского дворов (за что получил премию в размере 1000 рублей). Христиан Гольдбах ( )

14 Панин Никита Иванович, граф, русский государственный деятель. История тайнописи при Екатерине II была тесно связана с его именем. В е г.г. ХVII в. по его указаниям вводились в обиход разнообразные новые шифры. Не меньше внимания граф уделял дешифровке переписки иностранных посланников в России со своими королями. В этом деле Н.И. Панин весьма преуспел в перлюстрации (тайное вскрытие и копирование корреспонденции) бумаг послов, предпринятой еще в х гг. того же века канцлером А.П. Бестужевым-Рюминым, создателем "черных кабинетов" (служба перлюстрации) Панин Никита Иванович ( )

15 С первой половины XIX века вся криптографическая деятельность, а также руководство службой перлюстрации осуществляются в Канцелярии только что созданного (1802 г.) Министерства иностранных дел. Непосредственно руководит Канцелярией (с 1810 г.) статс-секретарь Карл Васильевич Нессельроде, позднее ставший министром иностранных дел и государственным канцлером. К числу ярких успехов того времени относится дешифрование военной переписки Наполеона. Этот факт сыграл важную роль в исходе Отечественной войны 1812 г. и поражении наполеоновской армии.

16 Интересно, что выдающийся русский ученый Павел Львович Шиллинг ( )- электротехник, изобретатель первого электромагнитного телеграфа и электрической мины, собиратель ценнейших коллекций китайских и японских рукописей, ученый-востоковед, отважный военный, учавствовавший в сражениях Отечественной войны 1812 г. и награжденный одной из самых почетных наград- саблей с надписью "За храбрость", блестящий игрок в шахматы, "весельчак, отличный говорун", был, кроме того, одним из крупнейших криптографов XIX века. Известно, что с 1803 г. П.Л. Шиллинг работал в МИД, в которое он вернулся и после окончания Отечественной войны. Именно он организовал министерскую литографию - способ плоской печати, только что входивший в употребление в Европе. До этого шифрдокументы копировались от рукию С 1818 г. барон Шиллинг стал заведующим цифирной экспедицией Канцелярии МИД, занимающейся разработкой шифров. Ему принадлежит изобретение биграммного шифра, в котором шифровались не отдельные буквы, а их двойные сочетания, биграммы. При этом некоторые статистические зависимости снимались за счет того, что в биграммы объединялись буквы, находящиеся друг от друга на большом расстоянии. - Павел Львович Шиллинг ( )

17 После победы над Наполеоном роль России в мире существенно возросла. Открылись многочисленные дипломатические представительства Российской империи (посольства, консульства, миссии) в различных странах Европы, Азии (Турция, Персия, Египет, Китай), Америки (США, Бразилия). При этом все возрастающие объемы дипломатической переписки нужно было тщательно засекречивать. В 1828 году должность российского представителя в Персии занимал известный русский писатель, общественный деятель и дипломат Александр Сергеевич Грибоедов. Он использовал в своих письмах шифр, известный как "решетка Кардано". Предложенный Кардано "шифр-решетка" лежал в основе знаменитого "шифра Ришелье", в котором шифрованный текст внешне имел вид "невинного" послания. Грибоедов Александр Сергеевич ( )

18 Напомним, в чем заключалась эта система шифрования. Из плотного материала вырезался прямоугольник произвольных размеров, например, 7 на 10 клеток. В прямоугольнике проделывались окна. Секретный текст вписывался в эти окна, затем решетка снималась и оставшиеся клетки заполнялись так, чтобы получалось сообщение, не вызывающее подозрений. Суровую команду на английском языке "YOU KILL AT ONCE" с помощью решетки можно спрятать в текст любовного содержания, например такой: "I LOVE YOU. I HAVE YOU DEEP UNDER MY SKIN. MY LOVE LASTS FOREVER IN HYPERSPACE". Этот шифр являлся классическим примером объединения криптографии и стеганографии.

19 Грибоедов писал своей жене "невинные" послания, с которыми знакомились сотрудники МИД. Они расшифровывали сообщения и затем доставляли письма адресату. Жена Грибоедова, видимо, не догадывалась о двойном назначении этих посланий. Уже в советское время некоторых биографов Грибоедова смутил тот факт, что в отдельных письмах из Персии нарушался характерный стиль знаменитого писателя. При исследовании оказалось, что эти письма содержали дипломатические послания Александра Сергеевича. Раскрыли эту систему очень просто. Сложили все листочки в стопку и просветили мощной лампой. Буквы, стоявшие на местах окон решетки, давали темные пятна, так как лежали строго друг под другом. По этим пятнам легко восстанавливалась решетка, то есть ключ.

20 В России шифровалась переписка и по внутриполитическим вопросам. Например, по линии азиатского комитета МИД велась конфиденциальная переписка с восточными окраинами России. Здесь затрагивались вопросы управления подвластными России "киргизскими ордами", и проблемы отношений с Бухарой и Хивой. Связь осуществлялась при помощи дипломатических курьеров и Фельдъегерского корпуса.

21 Во второй половине XIX века криптографическая служба России перестала быть привилегией МИД и была создана еще в двух ведомствах: военном и Министерстве внутренних дел. Тем самым существвенно расширялись сферы использования криптографии, ее значение в жизни государства неуклонно росло. Появилась классификация шифров по их назначению и области применения. Были выделены шифры военного ведомства (включая императорские), шифры жандармерии, гражданские шифры (например, Министерства финансов), агентурные шифры, предназначенные для связи с разведчиками.

22 В XIX веке по мере укрепления российской государственности курьерская связь уже не могла полностью удовлетворить потребности управления страной и вооруженными силами. Сообщения требовалось передавать быстро, а курьерская связь была относительно медлительной. Военные конфликты приобретали все большие и большие масштабы, расширялись пространства, на которых одновременно действовали крупные массы войск, и ими нужно было эффективно управлять. Длительное время, требовавшееся для передачи конфиденциальных сообщений, приводило к несогласованности действий соединений и даже к их гибели.

23 Русские ученые, инженеры работали над созданием принципиально новых средств передачи информации на дальние расстояния. Это направление исследований было настолько важным, что изобретения делались порой независимо в России и за рубежом примерно в одно и то же время. Еще в 1794 году гениальный русский изобретатель И. П. Кулибин сконструировал семафорный (оптический) телеграф и разработал код к нему. Записанный в виде одной таблицы код упрощал работу по передаче сообщений. Это позволяло быстрее передавать нужную информацию.

24 В 1808 году офицер русского военно-морского флота А. Бутаков разработал свою систему семафорного телеграфа. Она успешно была применена в 1810 году на русской эскадре, действовавшей на Средиземном море под флагом вице-адмирала Д. Н. Сенявина. В 1824 году между Петербургом и Шлиссельбургом была проложена опытная линия семафорной связи по проекту генерал-майора П. А. Козена, проработавшая до 1836 года. Первая правительственная линия оптического телеграфа между Петербургом и Кронштадтом протяженностью 30 км была оборудована французским инженером Ж. Шато в 1833 году. Зимний дворец в 1835 году получил прямую оптическую телеграфную связь с Царским Селом и Гатчиной. Тогда же международные события побудили русское правительство выделить средства для строительства линии оптического телеграфа от Петербурга до Варшавы. Линия протяженностью 1200 км, построенная в конце 1838 году, имела 149 промежуточных станций, через которые сигнал проходил за 15 минут. Правительственная шифрованная депеша, состоявшая из 45 сигналов, передавалась из Петербурга в Варшаву за 22 минуты. Оптический телеграф просуществовал в России около полувека, примерно до середины 1850-х годов. Он сыграл значительную роль в развитии внутренних коммуникаций как средство оперативного управления исполнительными органами государства в мирное и военное время.

25 Однако более значительные перспективы давало использование электрического телеграфа. 21 октября 1832 года в Петербурге состоялась публичная демонстрация электромагнитного телеграфного аппарата П. Л. Шиллинга фон Канштадта. В 1836 году под его руководством была проложена экспериментальная подземная кабельная телеграфная линия между крайними помещениями здания Адмиралтейства в Петербурге, которая действовала более года. В том же году Шиллинг предложил подвешивать линейные провода между телеграфными станциями на деревянные опоры. В следующем году Шиллинг начал работу над проектом первой подводной телеграфной линии связи между Петергофом и Кронштадтом. Она не была прервана из-за смерти русского изобретателя 25 июля 1837 года. Преемником и продолжателем работ П. Л. Шиллинга по развитию и внедрению телеграфа в России стал академик Петербургской академии наук Б. С. Якоби. В 1841 году он построил телеграфную линию между Зимним дворцом и Главным штабом в Петербурге, оборудованную оригинальными пишущими аппаратами его конструкции. В 1842 году подобная линия была проложена от Зимнего дворца до Главного управления путей сообщения и публичных зданий в Петербурге. В следующем году была проложена новая линия до дворца в Царском Селе. Построенные Якоби телеграфные линии представляли собой зарытые в землю изолированные медные провода. В 1850 году Якоби придумал буквопечатающий телеграфный аппарат собственной конструкции. Как говорил об этом устройстве сам ученый, в нем "регистрация знаков осуществлялась с помощью типографского шрифта". Шиллинг Павел Львович Телеграф Шиллинга Якоби Борис Семенович

26 Увеличение количества линий связи приводило к необходимости разрабатывать новые шифры и коды, удобные для закрытия секретной информации, передаваемой с помощью телеграфа. Основными шифрами, используемыми в России в XIX веке, были биграммные шифры П. Л. Шиллинга и биклавные - барона Дризена.. К усовершенствованию этих шифров, применявшихся, в основном, в МИД, и к построению ключей для них привлекались специалисты шифровальной службы. Также широко использовались коды. Кодовые таблицы объемом до словарных величин было принято называть словарными ключами и в зависимости от словаря конкретного кода называть французскими, русскими, немецкими. Их применяли в Военном министерстве, МВД, МИД и некоторых других гражданских ведомствах. Так, с помощью кодов, введенных в действие во второй половине 1860-х годов, вели секретную переписку Министерство финансов, Министерство путей сообщения, Министерство государственных имуществ, Государственный контроль, Государственная таможенная служба. Ведущими специалистами по кодам того времени были начальник цифирного отделения МИД барон Дризен и сотрудник отделения М. Сухотин.

27 Начавшаяся Крымская война ( гг.) ускорила постройку телеграфных линий, так как нужна была оперативная связь между крупными городами. В 1854 году была введена в эксплуатацию телеграфная линия Петербург-Варшава протяженностью более 1000 км. В мае 1855 года закончилось строительство линии Киев- Кременьчуг-Николаев-Одесса, а в сентябре того же года была открыта телеграфная связь на новой линии Николаев-Перекоп-Симферополь. С этого времени Петербург получил телеграфную связь с Симферополем, используя для данной цели ранее построенные линии Петербург-Москва и Москва-Киев.

28 Примером шифра, используемого во время Крымской войны, может служить русский словарный ключ 299 на 600 величин, который был введен в действие в апреле 1854 года. Предназначался он для связи командиров частей Дунайской армии. После войны этот шифр продолжал использоваться. В 1891 году им были снабжены Бухара, Кашгар, Кульджа, Сеул, Пекин, Токио, Иркутск, Омск, Ташкент, Хабаровск, Урга, Чугучак и Владивосток, а выведен из употребления он был только в 1901 году.

29 Система телеграфной связи была небезуспешно применена уже в ходе русско-турецкой войны гг. Для шифрования во время этой кампании в русской армии применялись русский биграммный ключ 361, составленый в 1876 году, французский биклавный ключ 348, введенный в действие в 1870 году, и некоторые другие шифры. В русском биграммном ключе 361 было 992 шифрвеличин - 28 букв упрощенного русского алфавита, 3 знака препинания, а также всевозможные их биграммные сочетания. Им отвечали трехзначные кодовые обозначения. Этот шифр был вначале разослан в консульства на Востоке, направлен в Тифлис и Одессу. Французский ключ 348 использовался на европейских линиях связи. В русско-турецкую войну оба шифра были направлены в действующую армию. Их экземпляры находились у генерала Н. П. Игнатьева и генерала В. Б. Фредерикса. Использовались эти шифры и после войны: русский ключ - до 1903 года, а французский - до 1891 года.

30 В Турции в 1877 году во время войны с Россией применяли четырехзначный цифровой код, составленный в Германии специально для Турции. Но опыт русско-турецкой войны, как и франко-прусской, показал недостаточную эффективность существовавших в то время военно-полевых шифровальных кодов. Они давали большое количество ошибок, были громоздкими, непрактичными и не очень стойкими.

31 Попов Александр Степанович, русский физик и электротехник, изобретатель электрической связи без проводов (радиосвязи). В 1895 году благодаря этому русскому ученому мир получил новый способ связи - радио, появление которого оказало огромное влияние на развитие криптографии. В связи с многократным увеличением объемов передаваемых сообщений (в том числе и секретных) потребовалась разработка все новых и новых шифров для защиты информации. Попов Александр Степанович

32 Первая мировая война Практически отсутствовала надежная проволочная телеграфная связь, поэтому основное взаимодействие между частями велось по радиосвязи. Но никакого отлаженного механизма использования шифрованной радиосвязи не было. Вследствие беспорядка с распределением и согласованием шифров радиостанции часто не понимали друг друга. Им приходилось передавать сообщения открытым текстом. Ошибка с передачей специального военного шифра сыграла определенную роль в поражении армии А.В. Самсонова на Мазурских островах у Танненберга. Во время восточно- прусской операции в августе 1914 г. две армии, выступив до завершения мобилизации, должны были оттянуть на себя часть немецких сил, тем самым сорвав основное наступление Германии против Франции. Но сценарий реализовался другой. Оказалось при взаимодействии двух армий, что в армии П.К, Ренненкампфа новый шифр уже получен, а старый уничтожен, а в армии Самсонова еще действовал старый шифр. Поэтому радиопереговоры между ними велись в открытую, чем не могло не воспользоваться немецкое командование. Армия Самсонова не имела запасов телеграфной проволоки, командованию и разведке приходилось использовать для связи даже телефон местных жителей. Присылаемые приказы командующего фронтом о своевременном отходе армий к определенным рубежам просто не доходили до Самсонова. Его армия попала в окружение и героически сражалась, оставшись без какой-либо поддержки. К ней на помощь могла бы прийти армия Ренненкампфа, но не пришла: по оценкам историков, это было фактическое предательство. В результате армия Самсонова была уничтожена. Потери составили десятки тысяч убитыми, ранеными и пленными.

33 В сентябре 1914 г. российскому командованию всё-таки удалось обеспечить войска шифровальными средствами. Однако новый шифр был без труда расрыкты дешифровальной службой Австро-Венгрии уже через 5 дней после его введения. До войны в России не существовало военных дешифровальных отделений (они были только у Франции и Австро-Венгрии). Когда такие отделения были созданы, им не хватало соответствующих специалистов и оборудования.

34 Отметим и ряд успехов нашей криптографической службы. Перед войной и во время войны дешифрования служба МИД работала довольно результативно. Ею читалась переписка многих иностранных государств. Позднее число перехваченных и дешифрованных телеграмм снизилось в связи с тем, что Германия и Австро-Венгрия стали чаще использовать телеграф, а не радиосвязь. В недавнов созаднных военных дешифровальных отделениях достаточно быстро вскрывались ключи немецкого морского шифра, что позволяло читать немецкие сообщения и приказы. К числу успешных относится и операция по захвату кодовых книг с затонувшего немецкого крейсера "Магдебург" в 1914 г.

35 «На грани крушения» Глубокий кризис, который переживала российская криптографическая служба, особенно остро ощущался самими криптографами. Юрий Александрович Колемин, управляющий шифровальной частью МИД, писал в своей докладной записке министру иностранных дел С.Д. Сазонову о необходимости немедленной реорганизации криптографической службы, находящейся, по его мнению, "на грани крушени".Он предлагает организацию нового Отделения, детально разрабатывает принципы его устройства, вкладывает в это дело "всю свою душу". Но этим планами не суждено было реализоваться. На пороге стоял 1917 год. И история начиналась совсем другая.

36 Начало советской криптографии Начало мая 1921 г. при ВЧК был создан Спецотдел, заведовавший криптографическими делами. Отдел находился на особом положении: его действия координировались непосредственно политбюро. Возлагал новую криптографическую службу Глеб Иванович Бокий. В советский период Бокий не только руководил Спецотделом, но и был членом ВЧК, затем коллегии ОГПУ и НКВД, входил в составы "троек" ОГПУ. Он был одним из активных создателей системы ГУЛАГ. На службе у него работали некоторые криптографы царской России. Был здесь В.И. Кривош-Неманович, И.А. Зыбин, дешифровавший в своё время переписку Ленина, И.М. Ямченко. В создании службы участвовали и люди, ранее не работавшие в области шифрования. К работе на Спецотдел Бокий привлек и ученого-мистика А.Барченко, исследовавшего биоэлектрические явления в жизни клетки, в работе мозга и в живом организме в целом. Глеб Иванович Бокий

37 Первый успех новой криптографической службы относится к 1921 г. Был раскрыт немецкий дипломатический код. С этого времени и вплоть до 1933 г. контролировалась переписка многих линий дипломатической связи Германии и ее консульств в СССР. С 1921 читалась переписка внутренних линий связи Турции. В 1924 были вскрыты два шифра польского разведотдела генерального штаба, которые использовались для связи с военными аташе в Москве, Париже, Лондоне, Вашингтоне и Токио. В 1927 г. началось чтение японской переписки, в переписки некоторых линий связи США.

38 Одновременно со "взломом" чужих шифров шла напряженная работа по созданию своих. В 1924 на основе 52 различных шифров был создан так называемый "русский код", дешифровать который не удалось никому. В литературе по истории криптографии об этом коде нет информации. В 30-е годы руководство криптографической службой сменилось, а Глеб Бокий был расстрелян.

39 Великая Отечественная война первые разработки аппаратов секретного телефонирования в СССР. В Научно- исследовательском институте связи РККА были изготовлены для погранохраны и войск ОГПУ шесть телефонных аппаратов ГЭС (конструктор Н.Г. Суэтин). В 1930-х в области секретной телефонии вели работы семь организаций: НИИ НКПиТ (наркомата почт и телеграфа), НИИС РККА, завод имени Коминтерна, завод "Красная Заря", НИИ связи и телемеханики ВМФ, НИИ 20 Наркомата электропромышленности (НКЭП), лаборатория НКВД.

40 В 1930 заработали первые линии междугородной правительственной высококачественной связи Москва- Ленинград и Моска- Харьков. Сама технология без применения аппаратуры шифрования была совершенно ненадежна и могла защитить только от прямого прослушивания. В на заводе "Красная Заря" было создано устройство автоматического засекречивания телефонных переговоров=инвертор ЕС. В 1941 в СССР функционировало 116 ВЧ-станций и 39 трансляционных пунктов. К первому периоду войны относится разработка портативной, исполненной в виде чемодана, засекречивающей аппаратуры СИ-15 ("Синица") и САУ-16. В в Центральном научно-исследовательском институте связи были созданы две лаборатории по засекречиванию телеграфной и телефонной информации. Их возглавил ученый Владимир Александрович Котельников.

41 Котельниковым впервые в СССР были разработаны принципы построения телеграфной засекречивающей аппаратуры путем наложения на сообщения знаков гаммы (аппаратура "Москва").Сама схема наложения гаммы на открытый текст была уже хорошо известна к тому времени благодаря изобретению Гильберта Вернама 1917 г. К осени 1942 г. сотрудники лаборатории Котельникова изготовили несколько образцов оборудования "Соболь-II". Это была самая сложная аппаратура, не имею аналогов в мире. Котельников проводил работы по созданию вокодра-устройства, обеспечивающего компрессию спектра речи примерно в 10 раз. К октябрю 1941 вокодер "начал говорить". Котельников Александр Владимирович

42 Теорема Котельникова В 1941 Котельников доказал, что можно создать математически недешифруемую систему засекречивания, если каждый знак сообщения будет засекречиваться выбираемым случайно и равновероятно знаком гаммы. Параллельно и независимо к этим идеям пришел выдающийся американский ученый Клод Шеннон. Подобные системы он стал называть совершенно секретными шифрами. Такие системы должны быть цифровыми, а преобразования аналогового сигнала в цифровую форму должно основываться на доказанной им теореме: Если аналоговый сигнал s(t)имеет ограниченный спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отчетам, взятым с частотой не менее удвоенной максимальной частоты спектра.

43 После войны 21 января 1948 г. была создана секретная Марфинская лаборатория для работы над следующими проблемами: 1) дискредитация непрервыного речвого сигнала; 2) увеличение скорости передачи двоичных сигналов; 3) разработка высокоскоростного шифратора; 4) создание нового направления0 криптографического анализа. Руководил Марфинской лабораторией А.М. Васильев.

44 Советские шифрмашины Первая попытка создать текстовый электромеханический шифратор в СССР была предпринята в 1923 г. в Особом техническом бюро по военным изобретениям специального назначения. В 30-е годы образцы советской шифровальной техники создавались под руководством Ивана Павловича Волоска. Шифрмашины того времени реализовывали наложение случайной последовательности (гаммы) на открытое текстовое сообщение. B-4, М одни из первых советских шифрмашин, реализующих шифры гаммирования. В 1938 г. началось их серийное производство. Позднее появились и более компактные машины, например К-37 ("Кристалл"), М-101 ("Изумруд"). Наряду с шифрами гаммирования применялись и шифры многоалфавитной замены. После войны в СССР использовались такие шифрмашины, как М- 105 "Агат", М-125 "Фиалка". «Фиалка»

45 Широко использовалось и ручное шифрование. Телеграммы отправлялись с помощью легких, весом в три килограмма, радиостанций "Север", или "Северок". Эта техника, быстро завоевавшая наших разведчиков и партизан, выпускалась в блокадном Ленинграде. На машинную шифросвязь в годы войны лежала основная нагрузка при передаче секретных телеграмм. И с этой нагрузкой наша шифровальная служба справилась блестяще. Только в 8м Управлении Красной Армии за период с 1941 по 1945 г. было обработано свыше 1,6 миллионов шифротелеграмм. «Север»

46 В Спецотделе разрабатывались первые учебники по криптографии. Среди них -пособие "Шифры и их применение", учебник "Криптография (шифрование и дешифрование)" (авторы Копытцев А.И., С.Г. Андреев. и др.). В эти же годы был подготовлен, а в 1951 издан учебник "Введение в криптографию" (М.С. Одноробов). Учебник состоял из четырех частей (737 страниц). В 1940 при ОГПУ была создана криптографическая школа особого назначение (ШОН), которая с началом войны перебазировалась в Уфу. В начале 1946 г. при Высшей школе НКГБ были организованы криптографические курсы. 19 октября 1949 г. в год четырехсотлетия российской криптографической службы, были созданы Главное управление Специальной службы и Высшая школа криптографов.

47 После войны службы криптографии России окрепли, получив необходимые технику и теорию. При всем том несоизмеримо возросла и сложность решаемых ею задач. Именно в это время начинают употребляться исключительно машинные шифры многоалфавитной замены осложненные перестановкой с ключами очень большой длины, которые отвечали самым высоким требованиям секретности. Шифры недавних союзников были настолько крепким орешком, что расколоть их не представлялось возможным, если только шифровальщиком не допускались грубые ошибки. Американцы привозили свои дипломатические шифровки из здания посольства на Садовом кольце в Центральный телеграф, где их сдавали почти как обычные международные телеграммы. Аналогично поступали и наши дипломаты в Вашингтоне. Единственное отличие от обычных телеграмм состояло в том, что шифровки доставлялись на телеграф в виде перфолент, готовых к передаче, ведь набить без ошибки шифрованный текст - трудоемкая и ненадежная процедура. Разведка активно вела охоту за криптографами противника: их склоняли к измене, запугивали, соблазняли. Так, из материалов следствия по делу Абеля стало известно, что шифровальщик посольства США в Москве был завербован КГБ, попавшись на шантаж. Другой американский криптограф, после ряда лет сотрудничества с советскими спецслужбами по идеологическим причинам, остаток жизни доживал в СССР. Третий, офицер ВМФ США, передал секретнейшие криптографические ключи. О нем поставлен популярный художественный фильм "Шпион, выдавший ключ", имевшийся у отечественных видеопиратов в прокате. Однако ЦРУ тоже не сидело сложа руки и переманило шифровальщика ГРУ в Канаде на свою сторону. Даже американскому президенту пришлось признать, что "сведения о шифрах представляются настолько же важными, как ключи от сейфа..."

48 Начиная с 50-х годов криптография становится "электронной". Это означает, что широкое применение средств электронной техники для построения систем шифров и их исследования. Возможности применения электронной памяти позволили осуществлять обработку открытых текстов целыми отрезками (блоками) и это вызвало применение так называемых блочных шифров. С 70-х годов сфера применения криптографии начинает расширяться, криптография становиться гражданской отраслью. Это означает, что криптографические средства начинают применяться для защиты коммерческой информации. Для этих целей в США в 1978 году был принят стандарт шифрования данных ОЕ8, который является блочным шифром с длиной блока 64 бит. Этот процесс получил развитие и в настоящее время все развитые страны имеют свои стандарты шифрования. Разработан криптографический алгоритм ГОЕА, который рассматривается в качестве кандидата для международного стандарта шифрования.

49 Очевидно, основную задачу российская криптографическая служба видела и видит больше в защите своих шифров, чем взломе шифров потенциального противника. Увеличивающееся отставание отечественной электроники не оставляет надежд на силовой подход к взлому шифров подбором ключа, а усиливать свои шифры в любом слу- чае необходимо. Настораживают частые визиты американских подводных лодок в наши территориальные воды. Как правило, это указывает на то, что рядом с подводными кабелями связи оставлены устройства записывающие радиоизлучение, информацию с которых нужно периодически снимать. Эти операции опасны и очень дорого стоят, почему же США идут на них, неужели читают шифры? Скорее всего, даже имея сверхбыстродействующие ЭВМ, противник не в состоянии читать правительственные шифровки. Но многие каналы в кабеле бывают засекречены слабыми военными шифрами, используемыми в нижних звеньях управления войсками. Это дает шанс перехватчику получить информацию, по которой можно судить о состоянии дел абонентов, что вполне окупает затраты. Возможно, что и чеченские террористы тоже успешно использовали слабость шифров армейских подразделений.

50 24 декабря 1999 года на первой международной конференции «РусКрипто» было принято решение о создании РКА – Российской Криптологической Ассоциации (впоследствии ассоциация «РусКрипто») – организации, объединяющей всех тех, кто заинтересован в развитии открытой криптографии в России и гармоничной интеграции России в мировое информационное сообщество. Необходимость создания такой организации декларировали все участники конференции – теоретики, занимающиеся разработкой информационных технологий, преподаватели, готовящие специалистов по защите информации, разработчики – создатели высокотехнологичных отечественных продуктов, юристы и просто пользователи, заинтересованные в свободном и безопасном обмене информации. За два месяца совет директоров, избранный на конференции, провел большую организационную работу, и в феврале 2000 года прошла вторая конференция «РусКрипто», одобрившая декларацию о создании Ассоциации «РусКрипто» и устав этой организации. Декларация о создании фактически является тем самым документом, который раскрывает цели и задачи, стоящие перед Ассоциацией, а также основные направления ее деятельности.

51 В заключение два слова о будущем криптографии. Ее роль будет возрастать в связи с расширением ее областей приложения (цифровая подпись. аутентификация и подтверждение подлинности и целостности электронных документов, безопасность электронного бизнеса, защита информации, передаваемой через Интернет и др.). Pнакомство с криптографией потребуется каждому пользователю электронных средств обмена информации, поэтому криптография в будущим станет "третий грамотностью" наравне со "второй грамотностью" - владением компьютера и информационными технологиями.