Книга о странном (с иллюстрациями) - Берд Киви

Буквально через полчаса Кокс пришел к той схеме, которой будет суждено через несколько лет стать знаменитой под именем RSA, или алгоритм Ривеста-Шамира-Адлемана. Сам же Кокс в тот момент воспринимал свое открытие просто как решение достаточно тривиальной математической головоломки. Он был весьма удивлен тем, в какое волнение и даже возбуждение пришли его коллеги. Но руководство ШКПС вновь не стало предпринимать каких-либо шагов к практической реализации идеи, поскольку для широкого внедрения целочисленных операций над огромной длины числами требовались вычислительные мощности, чересчур дороговатые по тем временам.

Несколько месяцев спустя на работу в ШКПС поступил другой даровитый математик по имени Мэлколм Уильямсон, приятель Кокса еще со школьных лет. Когда Кокс рассказал другу о любопытной криптосхеме, то недоверчивый Уильямсон решил, что она чересчур красива, чтобы быть правдой, и поэтому ринулся отыскивать в ней скрытые дефекты. Слабостей ему найти так и не удалось, но зато в процессе поисков он пришел к еще одному элегантному алгоритму формирования общего ключа шифрования. Другими словами, в 1974 году Уильямсон открыл то, что уже почти родилось в Америке и совсем скоро станет известно как схема распределения ключей Диффи-Хеллмана-Меркля.

Ни одну из изобретенных криптосхем в ШКПС патентовать не стали, поскольку патентная информация становилась известна широкой публике, а абсолютно все работы велись спецслужбой в условиях строжайшей секретности. Когда в 1976 году Диффи и Хеллман объявили о своих открытиях, то Уильямсон попытался было склонить руководство ШКПС к публикации полученных английскими криптографами результатов, однако молодому человеку не удалось пробить железобетонный консерватизм начальства, которое предпочло не нарушать традиций и не высовываться со своими приоритетами.

Через несколько лет, благодаря знакомствам в АНБ США, любопытный Уитфилд Диффи все же прослышал о работах в ШКПС и даже самолично ездил в Челтнем со своей женой, чтобы встретиться и пообщаться с Джеймсом Эллисом. Встреча была крайне теплой и приветливой, однако Эллис, по рукам и ногам повязанный обязательством хранить служебные тайны, самым вежливым образом уклонялся от всех попыток Диффи перевести разговор в русло криптографии. В конце концов, когда потерявший терпение и менее склонный к политесу Диффи в лоб спросил Эллиса о его роли в создании криптографии с открытым ключом, тот на некоторое время замолк, а потом тихо-тихо прошептал: «Ну не знаю я, сколько здесь можно рассказывать. Позвольте я лишь скажу, что вы, ребята, сделали со всем этим гораздо больше, чем мы»…

В ШКПС несколько раз намеревались поведать правду, в 1987 году Эллису, в связи с его уходом на пенсию, даже заказали обзорную статью для возможного широкого опубликования, однако на главный шаг так и не решились, засунув ее в секретный архив. До читателей статья дошла лишь в декабре 1997 года, уже в качестве мемориальной публикации в память о Джеймсе Эллисе, скончавшемся за месяц до этого в возрасте 71 года. Одновременно Клиффорду Коксу впервые разрешили опубликовать несколько работ по решению ряда проблем вокруг схемы RSA и выступить на открытых научных конференциях.

Когда вдруг обнаружилось, что у схем с открытым ключом объявились новые «авторы невидимого фронта», то поначалу многие испытали нечто вроде шока. Ведь это направление всегда было предметом особой гордости открытого криптосообщества, не имевшим, как казалось, аналогов в спецслужбах. Но понемногу страсти улеглись, поскольку стало ясно, что никто не собирается посягать на приоритеты традиционных авторов, а просто отчасти восстановлена историческая справедливость. Ныне же остается лишь непреходящее удивление тому, как две пары идентичных в общем-то схем (правда, в обратной последовательности) были изобретены практически одновременно людьми, абсолютно никак не связанными друг с другом.

Или, скажем так, не связанными с вульгарно-материалистической точки зрения…

4.5. Загадка загадок

Многие, наверное, замечали, что издавна бытующее на флоте присловье «как корабль назовут, так он и будет ходить» вполне применимо и к прочим, самым разнообразным объектам, окружающим человека и наделенным собственными именами. Ярчайший пример тому – знаменитый германский шифратор Enigma, у которого не только имя «Загадка», но и вся история – это, по сути дела, непрерывная, многие десятилетия длящаяся цепь тайн, секретов и загадок.

«Немцы не идиоты»

Достаточно сказать, что правительство Великобритании лишь в апреле 2001 года рассекретило основные документы с подробностями о дешифровании германской секретной переписки в годы второй мировой войны. Подавляющая часть такой переписки велась с помощью «Энигмы», которую немцы полагали надежной и невскрываемой шифрсистемой, а потому в общей сложности около 200 тысяч таких машин имелось в войсковых подразделениях до тактического звена, на всех кораблях, авиабазах, железнодорожных станциях и т. п.

Более 20 лет спустя после окончания войны, в 1967 году мир впервые узнал, что на самом деле в военные годы криптослужба Великобритании весьма успешно читала германскую переписку, зашифрованную «Энигмой». Примерно тогда же стало известно и то, что практические успехи англичан в дешифровании «Энигмы» появились в начале 1940 года, вскоре за тем, как в июле 1939 г. в Британию перебрались криптографы-математики из Польши, поделившиеся с союзниками своими аналитическими результатами. Поскольку профессиональная репутация криптографов английской спецслужбы «Школа кодов и шифров» (или уже знакомая читателю «Блечли Парк» по имени приютившей ее в годы войны усадьбы лондонского финансиста) всегда котировалась чрезвычайно высоко, вплоть до последнего времени было принято считать, что в предыдущие 1920-1930-е годы разработкой шифратора Enigma здесь просто не занимались.

Репутация обитателей Блечли Парк котировалась чрезвычайно высоко.

На самом же деле, как поведали рассекреченные в 2001 году документы, все происходило совершенно не так. Английские криптоаналитики были прекрасно знакомы с устройством «Энигмы» еще с середины 20-х годов.

В июне 1924 года германская компания Chiffrier-maschinen AG, производившая этот шифратор, предложила британскому правительству закупить партию аппаратов по цене около 200 долларов за штуку. Правительство же уклонилось, предложив немцам для начала зарегистрировать аппарат в Британском патентном бюро, поскольку лишь при таком условии рассмотрение сделки полагалось возможным.

Германская компания согласилась и предоставила в Бюро полную документацию с описанием работы шифратора. В результате криптографическая спецслужба Британии, не предпринимая практически никаких усилий, получила доступ к криптосхеме коммерческой версии «Энигмы». Но, как свидетельствуют архивные материалы, военную версию шифратора за последующие 15 лет англичанам вскрыть никак не удавалось.

Английские криптоаналитики были прекрасно знакомы с устройством «Энигмы» еще с середины 20-х годов.

В чем же была проблема? Как выяснилось, в курьезной оплошности, а именно неверном допущении о логике противника. Конструктивно «Энигма» похожа на обычную пишущую машинку, только здесь при нажатии клавиши электрический импульс поступает в схему криптопреобразования, реализованного с помощью набора вращающихся на одной оси дисков-роторов, перекоммутацией заменяющих исходную букву на зашифрованную.

Поскольку с каждым нажатием клавиши диски проворачиваются, изменяя криптопреобразование, то в каждом такте знак текста заменяется как бы уже новым шифром (на языке криптографов это называется многоалфавитной подстановкой).

Принцип работы «Энигмы».

Англичане разработали вполне хорошие методы для вскрытия коммерческой версии шифратора, но с восстановлением схемы военного варианта ничего не выходило. По словам одного из участников той криптоаналитической работы, они были уверены, что «немцы не идиоты, и наверняка ввели [в военном варианте] дополнительные усложнения там, где их очевидно можно внести». В частности, все были абсолютно убеждены, что клавиши машинки подсоединены к шифрующим дискам через какую-нибудь коммутацию, перемешивающую провода. Но лишь после помощи поляков открылась потрясающая истина: провода были подсоединены в алфавитном порядке – буква «A» к первому контакту, «B» ко второму и так далее. Собственно, именно этот вариант был реализован и в патентной документации, но попробовать именно его на военной переписке – такая «дурацкая мысль» никому и в голову не приходила…

Тайна «дня дураков»

По какому-то забавному совпадению в «день дураков», 1-го числа того же апреля, но предыдущего 2000-го года из криптографического музея «Блечли Парк» была украдена редчайшая модель «Энигмы» стоимостью около 100 тысяч фунтов стерлингов. Вообще-то шифраторы этого типа весьма обильно сохранились в коллекциях по всему миру, и цена обычной шифрмашины составляет несколько тысяч долларов. Однако похищенная модель G312 принадлежала в свое время немецкой военной разведке Abwehr, имела 4 специальных ротора, а не обычные 3, и во всем мире известны лишь три таких шифратора.