Эти шифры имели большое количество пустышек, которые вводились с целью усложнения шифра. Могли вводиться ошибочные дополнительные цифры, которые также не имели смысла, но не входили в число пустышек. В правилах пользования шифрами, хотя они были еще очень короткими, явно проступала тенденция к использованию при шифровании даже небольших текстов основной части или даже большинства словарных величин. Как шифробозначения использовались почти исключительно цифры в отличие от шифров первой четверти века, когда в этой роли чаще выступали разные идеограммы. В новом типе шифров они применялись крайне редко и лишь для обозначения «персон».
Однако вместе с этими шифрами продолжали активно использоваться и шифры старых образцов, в которых был лишь алфавит с шифробозначениями, – цифрами, буквами или причудливыми старинными идеограммами, такими, например, как в ранней «Цифирной азбуке» для переписки с Григорием Волковым и князем Куракиным.
Разработчики шифров в этот период уже знали, что частота использования гласных букв в языке более высокая, чем согласных. Поэтому в 1730-40-е годы в новых шифрах гласным обязательно соответствовало по нескольку шифробозначений, а согласным – одно-два. Наблюдались попытки записи шифротекста без разделения шифробозначений точками (что раньше было абсолютно исключено) или с разделением их фальшивыми точками. Способ дешифровки в правилах оговаривался заранее. Пример такого шифрования приведён в «Цифирной азбуке» для переписки с государственным вице-канцлером графом Воронцовым.
Это был шифр простой замены, где буквам кириллицы соответствовали двузначные цифровые шифробозначения, причём гласным было прибавлено по шесть шифробозначений, а согласным – по два. В правилах сказано: «Сею цифирью писать двояким образом, без точек, и с фальшивыми точками, которые как бы расставлены не были, токмо для разбору всегда по два номера брать надлежит».
Шифробозначения в этот период выбирались всегда по определённым порядковым алфавитным схемам, что, обычно, не способствовало надёжности шифров. Например, этот шифр выглядел так:
Слово «УЖГОРОД» зашифровывается таким образом: 441.7592.426.5.315; 8.974.1.488.266.560 и т.п.
С начала 1730-х годов в России наблюдался переход от алфавитных кодов к неалфавитным. В алфавитных кодах открытый текст и шифробозначения (собственно код) нумеровались параллельно друг другу. Отклонения от этого порядка хотя и были, но практически очень незначительные и мало влияли на повышение надёжности или, как принято говорить, стойкости кода.
По-видимому, разработчики шифров отметили, что такой параллелизм существенно облегчал восстановление открытого текста и самого кода, поскольку правильное угадывание некоторого числа шифробозначений позволяло упорядочить в алфавите шифробозначения других словарных величин.
Понятно, что избежать такой слабости кода можно было путём перемешивания шифробозначений. В этих случаях для облегчения процессов зашифровывания и расшифровывания необходимо было составить «шифрант» и «дешифрант» – части кода, предназначенные соответственно для зашифровывания и расшифровывания.
В шифрантах в алфавитном порядке располагались элементы открытого текста (шифровеличины), т.е. буквы, слоги, слова, словосочетания, а в дешифрантах в порядке возрастания – шифробозначения, если они были цифровыми. Если же они были буквенными, то в дешифрантах шифробозначения также располагались в алфавитном порядке.
Однако в шифрах этого второго типа буквенные шифробозначения были крайне редки, они встречались лишь иногда в отдельных частях шифров, например, в суплементе.
В этот период у разработчиков шифров появилось явное стремление соотнести каждой букве алфавита в шифре как можно больше шифробозначений. Однако все эти шифробозначения имели один очень большой изъян: они писались подряд, что давало возможность легко их раскрыть.
Так, например, «цифирная азбука» для переписки с бароном Кейзерлингом, отправленным в Польшу в декабре 1733 года, имела такой вид:
А в ещё одном шифре камергера графа Левенвольда каждой букве латинского алфавита соответствовало даже по десять шифробозначений:
В небольшом суплементе этого шифра два трёхзначных цифровых шифробозначения, приданных каждой словарной величине, также выбирались подряд. Точкам и запятым соответствовали трёхзначные шифробозначения. Таким образом, традиция выбора разных шифробозначений для разных частей шифра, сложившаяся в петровскую эпоху, нашла свое продолжение в этом втором типе шифров XVIII века.
Однотипные по сути, эти шифры второго типа внешне могли оформляться по-разному. Так, в одних случаях шифрант и дешифрант могли помещаться на одном развороте большого листа бумаги. В других случаях шифрант мог выделяться отдельно и был листами, сшитыми нитями в тетрадь, а дешифрант писался на отдельном развёрнутом листе.
В обоих случаях в шифранте шифровеличины могли помещаться по-разному: или в порядке алфавита с выделением точек и запятых отдельно в конце, или по разделам (словарь, составная таблица, алфавит, числа – «счёты», календарь – «месяцы», пустышки).
В это же время начали помещать в шифрант, а часто и в дешифрант, правила пользования шифром. Эти правила объясняли те усложнения и хитрости, которыми отличался данный шифр.
Рассмотрим некоторые наиболее характерные образцы таких шифров того времени.
В 1735 году резидент Алексей Андреевич Вешняков (1700-1745) прислал в КИД «цифры, которыми он корреспондует с генералитетом и министрами российскими, обретающимися при чужестранных дворах».
«Цифирь» была оформлена в виде прошитого нитями тетради. На первой странице – заглавие: «Цифирь секретная, посланная к ея императорского величества усадьбам министрам в Лондон и Дрезден». Вся страница разбита на три вертикальных графы. Первая графа – «Алфавит для сложения». В эту графу помещены буквы российского алфавита, которым отвечают двусмысленные цифровые шифробозначения (произвольные). Сюда же помещены в алфавитном порядке наиболее употребимые предлоги, местоимения, частицы: въ, изъ, как и т.д.
Вторая графа – «Разные знаменования» – содержала словарь шифра. Наряду с тем, что каждому шифробозначению соответствовало, как правило, по одной словарной величине (например, 100 – «Ея Императорское Величество», 199 – «двор Ея Императорского Величества»), некоторым шифробозначениям соответствовали целые группы словарных величин, необходимые из которых выбирались в соответствии с контекстом письма (например: 198 – Английский король, двор, Англия).
Третья графа – «Для разбору» – дешифрант. На втором листе здесь приведены «Изъяснения для употребления сей цифири», в которых были раскрыты хитрости этого шифра.
Так, в шифробозначениях отсутствуют цифры 3 и 7, т.е. может быть 46, а не 47, 36 и т.д. Сами по себе любые двусмысленные или трёхзначные цифры, которые содержат 3 и 7, служили для обозначения запятых и точек. При этом рекомендовалось:
«Мешать оныя между всеми как в десятичных, так и в сотенных, яко прибавкой оных число умножится. Следственно знаменательное скроется так, что никакая комбинация открыть не может. Например: А – 29 можно представит: 729, 279, 297 или 329, 239, 293. Сим образом на всяку литеру, по малой мере, шесть номеров, которы знаемы будут токмо тому, кто ведает, что 3 и 7 ничего тут не значатъ. Следственно, яко оне бы не были, – но едино 29 будет видеть».
Писать рекомендовалось все цифры как без вставок, так и со вставками подряд «без роставок буква от буквы и речь от речи». Особенно рекомендовал автор шифра вводить «смешения с 3 и 7» при шифровании по буквам, где шифробозначения – двузначные («вот большей части десятеричных надлежит мешать с пустыми»), потому что «когда в 10 строках один номер чаще найдется, то можно догадаться, что гласная буква или какое обыкновенное частое окончание, но расставливая всякой пятою на преди, в средине или на конце прибавлять. Как явствует в следующих двух примерах в цифири сей речи, сей образец есть неразборимый, ежели будет писаная смешением пустых прилежно».
И дальше приводился пример шифрования, из которого можно было сделать вывод о том, что гласные легко выделить, «понеже оных токмо пять против двадцати нужно чаще употреблять. А когда будут смешаны с пустыми, то знающий оные иного опричь сих не увидит, ведая, что 3 и 7 ничего не знаменуют. А незнающему все различными номерами покажется, смешанные с пустыми, ибо ни один на другого походить не будет, и не однем, но разными те образы особливо в одной строке и ближних перемешивать надлежит».
Сохранился также шифр, который А.А. Вешняков вручил в январе 1737 года для переписки аббату Косу, который был русским агентом. На шифре была надпись: «Цифры с аббатом Косом, данная ему в Каменце от резидента Вешнякова при проезде его от Турской крепости в Россию». Этот шифр был построен по принципу шифров 1720-х годов: русский алфавит, каждой букве соответствовали одно-, двух- и трёхзначные цифры. Правда, было много пустышек – 85. Такой же шифр был вручён Вешняковим аббату Косу и с латинским алфавитом.
Политическими агентами России были не только государственные иностранные деятели, но и другие лица. Например, в Турции русскими агентами в этот период были иерусалимские патриархи Досифей II (1641-1707), а позже Хрисанф (1655-1731). Через Досифея шла переписка России с молдавским правителем. Патриарх Хрисанф предложил канцлеру России Г.И.Г оловкину секретную «азбуку» для переписки, принятую российским двором с некоторыми поправками, по поводу чего Хрисанф писал Г.И. Головкину: «Приняли мы цифирь, которая прислана в дополнку нашей, и зело изрядна».
Кроме того, Хрисанф предложил ввести в секретную переписку ещё некоторые условности: «А чтоб нам чащей писать к Великому Государю и к Вашему Высочеству и безопасно, сделали мы сию цифирь. Посылаем и обид печати. И как придет к вам какое письмо, в котором есть та печать, ведомо буди, что есть наше писание. К тому же, которое письмо имеет с лица круг, то есть к Великому Государю; а которое имеет треугольный знак, есть к Высочеству Вашему. И сие всегда да будет за подлинное».
3.2. Елизавета Петровна
Новый этап в развитии российской криптослужбы (другими словами – ЧК) во время царствования Елизаветы Петровны был связан с именем графа Алексея Петровича Бестужева-Рюмина (1693-1768), назначенного в 1742 году главным директором почт. Он впервые в отечественной практике привлёк к криптоаналитической деятельности профессиональных учёных-математиков, причём лучших из них, которые были тогда «светилами» европейской математической науки.
Нельзя забывать, что успешному криптоанализу способствовала налаженная служба перлюстрации. Результаты ее работы несколько раз в месяц докладывались лично царице, однако это потребовало создания сильной криптоаналитической службы для «взлома» иностранных шифров.
Первым, кого А.П.Бестужев-Рюмин привлёк к такой работе, стал известный немецкий математик и специалист по теории чисел Христиан Гольдбах (1690-1764). Именной указ императрицы Елизаветы о его назначении на «особую должность» был датирован 18 марта 1742 года, а дело об этом названо «Об определении в Коллегию иностранных дел бывшего при Академии наук профессора юстиц-рата Христиана Гольдбаха статским советником с жалованьем 1500 рублей, о выдаче недоданного ему в Академии наук жалованья и о выдаче ему вперёд жалованья».
Больше года Х.Гольдбах потратил на приобретение практических навыков в новому деле, но первый успех в дешифровке цифровых текстов неизвестного содержания пришёл к нему лишь в июле 1743 года. С июля по декабрь 1743 года им было дешифровано 61 письмо «министров прусского и французского дворов».
Весной 1744 года он уже мог «ломать» шифры повышенной сложности. На Х.Гольдбаха посыпались всевозможные милости императрицы, но отметим главное – «власти предержащие» реально ощутили, что математика для государства и для них лично – это не нечто престижно-декоративное, а «щит и меч», охранявшие их непосредственные интересы.
Сохранились русские копии дешифрованных писем 1742 года: от «голштинского в Швеции министра Пехлина к находящемуся в Санкт-Петербурге обер-маршалу голштинскому Бриммеру», «голландского в Санкт-Петербурге резидента Шварца к Генеральным штатам, к графине Фагель в Гаагу, к пансионерному советнику фон дер Гейму и пр.», «австро-венгерского в Санкт-петербурге резидента Гогенгольца к великому канцлеру графу Ульфельду и к графу Естергазию, а также секретаря его Бослера к маркизу Вотте», «английского в Санкт-Петербурге министра Вейча к милорду Картерсту в Ганновер и к герцогу Ньюкастльскому», а также копии некоторых других документов.
Наибольшего успеха Х.Гольдбах добился в первых числах июня 1744 года, когда им была прочитана шифрованная депеша французского посла Иоахима-Жака Тротти маркиза де ла Шетарди в Париж. Этот случай стал хрестоматийным в истории криптологии. Зная, что его письма на почте раскрывались, маркиз де ла Шетарди был уверен, что прочитать его шифр было невозможно и поэтому легкомысленно писал об императрице, что она полностью предавалась своим утехам, была несерьёзна, глупа и распутна.
А.П. Бестужев-Рюмин, ставший канцлером, ловко использовал именно этот текст в борьбе против французской придворной партии (ранее у него уже были дешифрованные тексты практически всех писем этого посла). Он разыграл перед Елизаветой сцену дешифровки депеши, «вынужденно» произнося «поносные» слова. В результате 17 июня маркиз де ла Шетарди был изгнан из страны, а работа Х.Гольдбаха в сфере дешифровки не осталась без внимания и высоко была оценена императрицей.
В 1744 году она издала указ о выдаче ему в дальнейшем годовой платы в две тысячи рублей из Статс-Конторы. В 1760 году Х.Гольдбах получил звание тайного советника с ежегодной платой в 4500 рублей. Это было одно из наивысших званий в российском государстве, и награждались им дворяне за особые заслуги перед Отчизной.
Отметим, кстати, что великому математику, механику и физику Леонарду Эйлеру (1707-1783), несмотря на его выдающиеся научные достижения и постоянное покровительство со стороны русского двора, указанное звание так и не было пожаловано.
Именно с момента появления Х.Гольдбаха в штате КИД директору Санкт-Петербургского почтамта барону Фёдору Юрьевичу Ашу (1690-1771) начали поступать распоряжения А.П. Бестужева-Рюмина тщательным образом копировать письма полностью, ни в коем случае не пропуская в них шифротекст.
В 1743 году А.П.Бестужев-Рюмин, не доверяя рядовым копиистам, приказал копировать в ЧК «цифрами писанные» части писем иностранных послов и передавать для дешифровки и перевода Ивану Андреевичу Тауберту (1710-1771).
По этому поводу А.П. Бестужев-Рюмин писал Ф.Ю. Ашу: «Усмотренные в переписываемых унтер-библиотекарусом Таубертом в цифрах писем неисправность причиной, что я Вам особливо рекомендовал, за нужно признать впредь списываемые им копии не токмо в речах, но и в цифрах все нумеры противу оригиналов сходны, с им сличать и исправность оных прилежно наблюдать, ибо то необходимо потребно…
Ещё рекомендуется отсюда отходящие за границу иностранных министров письма прилежно рассмотреть и оные все верно списать… и того для не худо когда б и закреплённые иногда пакеты отворить возможно было, к чему благоволите приложить особливое старание».
По распоряжению А.П.Бестужева-Рюмина почтовые службы должны были раскрывать и копировать все письма зарубежных послов (даже к дамам), пересылаемых через границу. Частные письма, пересекаемые границу, так же, по возможности, раскрывались все, но копировались наиболее интересные. Основной массив информации поступал непосредственно А.П. Бестужеву от Ф.Ю. Аша.
Дело перлюстрации писем оказалось чрезвычайно сложным, таким, что требовало терпения, внимания и особых навыков, которые приобретались не сразу. Конверты следовало раскрывать аккуратно, по возможности не нарушая их целостности. Дипломатическое письмо обычно помещали в конверт, который прошивали нитью и опечатывали сургучными печатями. Такое упакованное послание могло укладываться ещё в один конверт, который также прошивался и опечатывался.
Введение множества пустышек в старые типы шифров свидетельствовало об отчётливом понимании составителями «цифирных азбук» того влияния, которое имело на раскрываемость зашифрованного текста частота употребления одних и тех же величин, особенно букв. По мере усложнения шифров количество пустышек в них всё увеличивалось, порой их объём в словаре мог превышать объём его значимых величин.
Так, например, немецкий шифр от января 1744 года, полученный от генерала барона Любераса для переписки с ним русских министров при иностранных дворах, имел 165 пустышек, а в шифре от января 1745 года для переписки КИД с действительным тайным советником и чрезвычайным посланником в Берлине графом Петром Григорьевичем Чернышёвым (1712-73) пустышек вообще было великое множество.
В обычной таблице пустышек было 90 – от 1003 до 1093. Кроме того, в примечании было написано: «Все нумера свыше 3015 служат тако же пустыми, како пустыми употребляются и те нумеры, которые по порядку до 3015 не доставают». Значимых величин в данном шифре было около 400, таким образом пустышки значительно превысили это количество.
