Взломщики кодов - Дэвид Кан

Несколько месяцев спустя после прочтения шифрованной переписки индусов англичане направили в Ривербэнк 5 коротких криптограмм. Они были получены с помощью шифровального устройства, изобретенного сотрудником криптоаналитического бюро военного министерства Англии Дж. Плеттсом. Англичане настолько высоко оценивали эту машину, что один из аргументов, выдвигавшихся против ее использования, заключался в том, что если бы немцы захватили один ее экземпляр и стали бы использовать ее у себя, то союзники больше не смогли бы читать шифрсообщения противника! Однако Фридман моментально вскрыл ключ «CIPHER»70 к одной из присланных из-за океана криптограмм. Но он никак не мог получить другой ключ и, зайдя в тупик, прибег к небольшому опыту в области «психологического криптоанализа». Уильям обратился к недавно нареченной г-же Фридман и попросил ее отвлечься от всяких мыслей. «Теперь, – продолжал он, – я хочу, чтобы ты произнесла первое попавшееся слово, которое придет тебе на ум, когда я назову тебе другое слово». Он выждал паузу. «Шифр», – сказал он. «Машина», – ответила она.

Слово «MACHINE»71 оказалось вторым искомым ключом. Через три часа после того, как Фридман получил криптограммы для криптоанализа, их открытые тексты были телеграфированы в Лондон. Первый из них содержал весьма лестную для гордого английского изобретателя фразу: «Этот шифр абсолютно невскрываем». Больше к рассмотрению вопроса об использовании устройства шифрования Плеттса союзники не возвращались.

Помимо криптоаналитической работы Фридман занимался преподавательской деятельностью в классе, который состоял из армейских офицеров, присланных осенью 1917 г. в Ривербэнк для изучения криптоанализа. Для преподавания на этих курсах Фридман подготовил серию монографий. Известные как «Ривербэнкские публикации», они явились поворотным пунктом в истории криптоанализа. Почти во всех из них излагался новый материал, овладение которым до сих пор считается необходимым условием получения высшего криптоаналитического образования.

Фабиан попытался косвенно присвоить себе заслугу выхода в свет этих монографий, убрав фамилию Фридмана с их титульных листов и сохранив за собой авторское право на их издание. Вскоре полный комплект «Ривербэнкских публикаций» превратился в необходимый атрибут хорошей коллекции работ по криптоанализу, но, так как было напечатано всею лишь 400 экземпляров, они стали крайней редкостью. Один страстный любитель расценил их настолько высоко, что старательно перепечатал на машинке, а некоторые коллекционеры, отчаявшись заполучить оригиналы, покупали фотокопии этих брошюр.

Самой известной среди «Ривербэнкских публикаций» стала написанная в 1920 г. брошюра под названием «Индекс совпадения и его применение в криптоанализе». В ней описывался процесс вскрытия двух сложных шифров. Однако Фридман менее всего был заинтересован в доказательстве уязвимости этих шифров и использовал их в основном для разработки новых криптоаналитических методов.

Таких методов Фридман создал два. Один из них позволил восстанавливать шифралфавит, не строя никаких догадок в отношении хотя бы единственной буквы открытого текста. Другой его метод совершил настоящую революцию в криптоанализе. Фридман подошел к тексту на любом языке не просто как к совокупности отдельных символов, которые случайно стоят в определенном порядке, а как к единому целому – кривой, точки которой закономерно связаны. К этой кривой он применил статистические концепции. Полученные Фридманом результаты можно охарактеризовать как прометеевские. Его гениальная идея дала толчок к использованию многочисленных статистических инструментов, которые являются крайне необходимыми в современном криптоанализе.

До Фридмана криптоанализ существовал как чистая наука, ничего не заимствующая из других областей знания и ничем их не обогащающая. Подсчеты частот встречаемости букв, использование языковых характеристик, специфические методы вскрытия шифров – все это было характерным только для криптоанализа. Фридман вывел криптоанализ из этого состояния одинокого существования и соединил со статистикой. Когда Фридман отнес криптоанализ к категории статистических исследований, он широко распахнул дверь в арсенал средств, которыми криптоанализ никогда прежде не располагал. Они идеально подходили для изучения статистического поведения букв и слов. Криптоаналитики с готовностью воспользовались этими средствами и с тех пор с успехом применяют их на практике.

Вот почему, оглядываясь на пройденный жизненный путь, Фридман сказал, что «Индекс совпадения» является его самым важным творением. Даже одна эта работа принесла бы ему славу. Но фактически это было только началом его деятельности на поприще криптоанализа.

Фридман и его супруга покинули Ривербэнк в конце 1920 г. Обстановка там стала невыносимой. Фабиан увеличил Фридману жалованье, пообещав предоставить абсолютную свободу при доказательстве или опровержении существования шифров в произведениях Шекспира. Но на деле Фабиан безжалостно подавлял любую попытку ведения самостоятельных разработок в этом направлении и принудил Фридмана молчаливо согласиться с выводами, противоречившими взглядам Фридмана. 1 января 1921 г. Фридман заключил 6-месячный контракт с войсками связи на разработку шифрсистем. Когда этот контракт истек, он был взят на должность гражданского служащего в военное министерство.

Одним из первых служебных заданий Фридмана стало преподавание в школе войск связи. Для этой цели он написал учебник, в котором ликвидировал неразбериху, царившую в криптологической терминологии. Самым важным терминологическим вкладом Фридмана было понятие «криптоанализ», которое он ввел в 1920 г., чтобы устранить хронический источник путаницы в криптологии – двусмысленность глагола «расшифровать», означавшего тогда любое преобразование криптограммы в открытый текст. Фридман озаглавил свою книгу «Элементы криптоанализа», и этот термин настолько привился, что сегодня он применяется и в разговорной речи, и в научной литературе.

В начале 1922 г. Фридман стал главным криптографом войск связи, возглавив отделение кодов и шифров отдела научных исследований при штабе командующего войсками связи. Так как криптоаналитическую работу для военного министерства выполнял «Американский черный кабинет» Ярдли, номинально Фридман занимался исключительно криптографией. Однако, как это ни парадоксально, много внимания ему приходилось уделять и криптоанализу. Фридман постоянно испытывал новые системы шифрования, которые ревностные любители предлагали армии в качестве «абсолютно невскрываемых».

Горизонты деятельности Фридмана постоянно расширялись. В 1924 г. он выступил в комиссии конгресса с показаниями в отношении прочтения им некоторых шифрованных сообщений, связанных с уголовным делом о махинациях с нефтеносными участками. Когда же через несколько месяцев планета Марс очень близко подошла к Земле, Фридмана захватило общее экзальтированное настроение шумных 20-х годов, и он всерьез начал готовиться к дешифрованию любых посланий, которые марсиане могли бы отправить землянам, пользуясь своей временной близостью к ним. Он вернулся к земным проблемам в 1927 г., когда написал статью о кодах и шифрах для «Британской энциклопедии».

Незадолго до того, как государственный департамент прекратил финансирование «Американского черного кабинета», военное министерство решило объединить шифровальную и дешифровальную службы в рамках войск связи. Приказом военного министра от 10 мая 1929 г. ответственность за криптографическую и криптоаналитическую деятельность в армии была возложена на начальника войск связи. Чтобы лучше выполнять эти новые обязанности, командование войск связи создало дешифровальную службу в составе штабного управления по военному планированию и подготовке. Фридман был назначен начальником этой службы.

Как было официально изложено, обязанности Фридмана заключались в составлении армейских кодов и шифров, а также в перехвате и дешифровании сообщений противника во время войны. В мирное время Фридман должен был заниматься обучением квалифицированных кадров и проведением научно-исследовательских работ, необходимых для того, чтобы немедленно приступить к оперативной работе в случае начала войны. Для выполнения этих обязанностей Фридман нанял трех криптоаналитиков, каждому из которых было немногим более 20 лет. Так было положено начало созданию солидной криптоаналитической организации, существующей в США сегодня.

Постепенно, несмотря на депрессию и изоляционизм, дешифровальная служба Фридмана расширялась. Вместе с ней рос и круг интересов Фридмана. В своих научных статьях он обсуждал криптоаналитические способности Эдгара По, вскрывал шифры, предлагавшиеся авторами более ранних работ по криптографии, исследовал различные исторические проблемы, связанные с шифртелеграммой Циммермана и первыми кодами американских экспедиционных войск. К несчастью, вынужденный хранить тайну и обуреваемый желанием добиться славы, в области криптоанализа Фридман стал вести себя подобно «собаке на сене» – если он не мог добиться славы, то она не должна была доставаться никому. Обычная тактика Фридмана сводилась к тому, чтобы чернить криптоаналитические разработки любителей, часто весьма достойные, как «непрофессиональные». Его жена, которая вскрывала коды торговцев спиртными напитками в период запрета на их продажу, продолжала заниматься криптоанализом в интересах министерства финансов.