Криптология и секретная связь. Сделано в СССР
В образованной в 1720 году КИД он занял место тайного советника канцелярии. Усидчивость, трудолюбие, дипломатическое искусство и знание в совершенстве четырех европейских языков сделали его незаменимым для императрицы. 24 ноября 1725 года она наградила А. И. Остермана званиям вице-канцлера с чином действительного тайного советника, а в начале следующего года он был назначен членом Верховного тайного совета. В ноябре 1726 года Остерман стал главным начальником над почтой (почт-директором), а 1 января 1727 года получил орден Андрея Первозванного.
В созданном 10 ноября 1731 года Кабинете министров барон А. И. Остерман приобрел первостепенное влияние на дела. После смерти канцлера Головкина А. И. Остерман получил звание первого кабинетного министра и, несмотря на конфликтные отношения между ним и Бироном, сохранил крепкое положение при дворе. Императрица Анна Иоанновна в затруднительных случаях советовалась с ним, потому современники называли его «оракулом» царицы, «душой» кабинета.
При А. И. Остермане криптологи КИД продолжали работу в соответствии с уже постоянными традициями. Научная мысль не стояла на месте, постоянно велись поиски новых шифров. Такими новыми шифрами были сначала алфавитные, а затем неалфавитные коды. В этих кодах словарные величины помещались в несколько разделов: алфавит, слоги, суплемент, счеты, месяцы.
Алфавит в этих шифрах мог быть русским или латинским, в зависимости от того, на каком языке писалось сообщение. Слоги постоянны и характерны для каждого языка, поэтому эти разделы шифров для каждого языка были одинаковы. Например, для русских шифров это были: ба, бе, бы, бо, бу, бы, бя, ва, ве, вы, во, ву, вы, вя и т. п.
Суплемент был достаточно большим и включал не только необходимые имена царственных персон, государственных деятелей («персоны») и географические названия, как это было ранее, но и другую активную лексику. В этот раздел, например, могли входить слова: домогательство, склонность и т. п.
Раздел «счеты», или, как его еще называли, «исчисления», как правило, во всех кодах был одинаков. Он включал такие величины: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 00, 000, 0000, 00000, миллион. Иногда этот раздел как-то дополнялся, например, могли быть прибавлены числа 50 000 и 100 000.
Месяцы также перечислялись в особом разделе, и почти во всех шифрах это объяснялось так: «Месяцы для того особливыми литерами изображены, чтоб оные употреблять, когда в контексте нужда востребует, а инако в обыкновенном месте датума писать не надлежит».
За редким исключением шифробозначения – это арабские цифры. Цифры как шифробозначения для разных частей словаря всегда имели отличия. Например, если для алфавита они могли быть одно-, двух-, трехзначные, то для «суплемента» – только трех- или четырехзначные, а для других частей (месяцы, счеты) только четырехзначные. Кроме того, могли быть и другие отличия. Так, если для алфавита и «суплемента» шифробозначениями могли быть разные числа, то для других разделов – лишь числа, которые заканчивались нулями: 700, 750, 720, 4000 и т. п. Вообще для каждой последующей части словаря характерна была все растущая значимость шифробозначений.
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 1730–1740-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 приведен в «Цифирной азбуке» для переписки с государственным вице-канцлером графом Воронцовым.
Это был шифр простой замены, где буквам кириллицы соответствовали двузначные цифровые шифробозначения, причем 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 ни были, токмо для разбору всегда по два номера брать надлежит».
Шифробозначения в этот период выбирались всегда по определенным порядковым алфавитным схемам, что обычно не способствовало надежности шифров. Например, этот шифр выглядел так:
Слово «УЖГОРОД» можно зашифровать так: 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 надежности 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 путем 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 еще одном шифре камергера графа Левенвольда каждой букве латинского алфавита соответствовало даже по десять шифробозначений:
В небольшом суплементе этого шифра два трехзначных цифровых шифробозначения, приданных каждой словарной величине, также выбирались подряд. Точкам и запятым соответствовали трехзначные 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 развернутом 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 – «счеты», 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 трехзначные 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 значат. 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 трехзначные цифры. Правда, было много пустышек – 85. Такой же шифр был вручен Вешняковым 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. Головкину 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 еще 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».
Введение множества пустышек в старые типы шифров свидетельствовало об отчетливом 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 все увеличивалось, порой их объем в словаре мог превышать объем 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 Чернышевым (1712–1773) 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.
В том же 1745 году П. Г. Чернышеву был послан еще один шифр, в котором было перечислено 90 пустышек, а кроме того, указано: «Прочие числа все от 500 до 1000 и выше можно писать пустыми же, но каждое число… разделять точками. При употреблении сего ключа цифирного надо особливо того наблюдать, чтобы каждое число точками разделяемо было с частым при том вмешиванием пустых».
Еще одним примером того, что разработчики шифров стремились в этот период поместить в них как можно больше пустышек, может служить шифр, посланный в 1747 году действительному тайному советнику в Берлине барону Герману Карлу фон Кейзерлингу (1697–1764). В этом небольшом по объему шифре для шифробозначений были выбраны числа из разных, кроме первой, сотен, а также первой, шестой, седьмой, восьмой тысяч. А в качестве пустышек были указаны такие числа: 1–100, 190–199, 243–299, 327–427, 442–549, 573–674, 682–789, 807–906, 921–1000, 5635–7009, 7043–10 000. Конверт, в котором доставили этот шифр в Берлин, был опечатан множеством сургучных печатей и на нем была надпись о том, что доставлен он был лейб-гвардии поручиком Измайловым.
В середине XVIII века во время царствования Елизаветы Петровны была создана секретная служба перлюстрации. Результаты работы этой службы несколько раз в месяц докладывались царице, однако это потребовало создания сильной криптоаналитической службы для «взлома» иностранных шифров. Новый этап в развитии российской криптослужбы (другими словами – ЧК) был связан с именем графа Алексея Петровича Бестужева-Рюмина (1693–1768), назначенного в 1742 году главным директором почт. Он впервые в отечественной практике привлек к криптоаналитической деятельности профессиональных ученых-математиков, причем лучших из них, которые были тогда «светилами» европейской математической науки.
Первым, кого А. П. Бестужев-Рюмин привлек 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 юстицрата Христиана Гольдбаха статским советником с жалованьем 1500 рублей, о выдаче недоданного ему в Академии наук жалованья и о выдаче ему вперед жалованья».
Больше года Х. Гольдбах потратил на приобретение практических навыков в новому деле, но первый успех в дешифровке цифровых текстов неизвестного содержания пришел 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 несерьезна, 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 Федору 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… Еще рекомендуется отсюда отходящие за границу иностранных министров письма прилежно рассмотреть и оные все верно списать… и того для не худо когда б и закрепленные 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, также, 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 еще в один конверт, который также прошивался и опечатывался.
Технические проблемы безуликового раскрытия писем были очень значительными. Так, Ф. Ю. Аш жаловался А. П. Бестужеву-Рюмину: «куверты не токмо по углам, но и везде клеем заклеены, и тем клеем обвязанная под кувертом крестом на письмах нитка таким образом утверждена была, что оный клей от пара кипятка, над чем письма я несколько часов держал, никак распуститься и отстать не мог. Да и тот клей под печатями находился (кои я искусно снял), однако же не распустился. Следовательно же, я к превеликому моему соболезнованию никакой возможности не нашел оных писем распечатывать без совершенного разодрания кувертов. И тако я оные паки запечатал и в стафету в ея дорогу отправить принужден был…».
Если раскрывал и запечатывал письма лично почт-директор, то копировал их особый секретарь, переводил же особый переводчик. Поскольку письмам необходимо было вернуть их первоначальный вид, то есть заклеить, прошить нитью и опечатать такими же печатями, которыми были опечатаны до вскрытия, то большое значение имело мастерство человека, изготовлявшего печати. Этот мастер-резчик также содержался в штате ведомства Ф. Ю. Аша. Работа его была тонкая и ответственная, ведь использовалось великое множество личных и государственных печатей, которыми дипломаты пользовались при опечатывании своих писем, направляемых в разные адреса.
В то время печать отливалась из свинца по форме, снятой гипсом со сделанного из воска негатива печати. Этот способ, кроме того, что был сложным из-за четырехкратного переснимания оттиска (негатива – воском, позитива – гипсом, снова негатива – свинцом и, наконец, опять позитива уже на самих письмах – сургучом), давал недостаточно четкие отпечатки. В дальнейшем в середине XIX века один из чиновников МИД изобрел способ изготовления поддельной печати из серебряного порошка с амальгамой. Этот способ был очень простым и быстрым, а печать получалась четкой. Однако она имела существенный недостаток – была очень недолговечной и ломалась от малейшего неосторожного прикосновения.
Ф. Ю. Аш лично проверял все изделия резчика печатей, делал замечания, а затем отправлял готовые образцы для оценки А. П. Бестужеву-Рюмину, который делал уже окончательный вывод. По этому поводу велась переписка.
Из письма Ф. Ю. Аша А. П. Бестужеву-Рюмину от 29 февраля 1744 года: «Печатнорезчик Купи от своей болезни отчасти оправился и уже начало подделыванием некоторых штемпелей учинил, из которых эвон и сегодня два отдал, но один назад взять принужден был, дабы усмотренное мной в нем погрешение поправить, а другой, который барона Нейгауза [австрийского посла в России] есть, я за нарочитой [подходящий] нахожу и оной при чем посылаю…».
Через несколько дней А. П. Бестужев-Рюмин написал Ф. Ю. Ашу ответ:
«На рапорт ваш от 29 февраля здесь в 6 марта полученный в резолюцию объявляется… присланная от вас печать барона Нейгауза при сем возвратно к вам отправляется, дабы вы, оную имев, столь меньшим трудом в распечатывании без формы исправляться могли. Рекомендуя, впрочем, резчику Купи оные печати вырезывать с лучшим прилежанием, ибо нынешняя нейгаузова не весьма хорошего мастерства».
В протоколах докладов императрицы Елизаветы Петровны можно прочитать следующее: «12 февраля 1745 г. пополудни при докладе происходило: …20. При сих же докладах Ея Императорское Величество о потребности в сделании печатей для известного открывания писем рассуждать изволила: что для лучшего содержания сего в секрете весьма надежного человека и ежели возможно было, то лучше из российских такого мастера или резчика приискать, и оного такие печати делать заставить не здесь, в Санкт-Петербурге, дабы не разгласилось, но разве в Москве или около Петербурга, где в отдаленном месте, и к нему особливый караул приставить, а по окончании того дела все инструменты и образцы печатей у того мастера обыскать и отобрать, чтоб ничего у него не осталось, и сверх того присягою его утвердить надобно, дабы никому о том не разглашал».