Европейская криптология. История спецсвязи

В целом, XVIII век стал для криптологии периодом «застоя», или даже «обветшания». Большой «прыжок», который эта наука сделала в предыдущий период, позволил на протяжении почти 150 лет не вводить никаких новшеств в способы шифрования и дешифровки сообщений. Разработанные ранее криптосистемы успешно применялись на практике, а трактаты XVI–XVII веков служили учебными пособиями для криптоаналитиков.

Почти везде в криптологическую деятельность вовлекались выдающиеся учёные, в основном, математики, однако ни один из них в XVIII веке не оставил никакого значимого труда по криптологии, не разработал новой шифросистемы или придумал более эффективного способа дешифровки.

Существующие шифры замены были достаточно стойкими, но и квалификация криптоаналитиков была высокой настолько, что большинство значимых сообщений расшифровывалось. Это время стало периодом расцвета «номенклатора» — шифра, который представлял собой соединение шифра замены и небольшого кода.

Он обычно содержал кодовые эквиваленты букв алфавита и наиболее употребляемых слогов, слов и словосочетаний, а также ряд специальных символов. Чаще всего в нём встречались специально созданные для этой цели символы, но нередко также использовалась астрологическая и оккультная символика.

Номенклатор был разработан как система шифрования, лучше всего приспособленная к методам криптоанализа, которые чаще всего использовались в то время. Они, как правило, содержали подсчёт частоты появления в тексте каждого символа и поиск в шифротексте слов и выражений, которые содержали характерные для данного языка соединения букв.

Метод частотного анализа букв был основан на том, что в любом языке одни буквы встречались чаще, чем другие. В английском языке, например, чаще других встречалась буква «Е». Другими буквами, которые наиболее часто встречались, были «T», «A», «O», «N», «R» и «S». А буквы «J», «K», «X» и «Z» встречались в английском языке редко.

Поскольку в ходе операции замены частота буквы не менялась, ключ к разгадке значения того или иного шифросимвола заключалась иногда в подсчёте частоты его появления в шифротексте. При этом операция простой замены не вносила изменений и в соединение букв (буквенные модели).

Этот тип криптосистемы, который постепенно усложнялся в течение трёх предыдущих веков, достиг в XVIII веке пика своего развития. Стандартным был размер номенклатора в 400–500 символов, но были и такие, которые достигали 5–6 тысяч и заменяли особыми символами практически все значимые понятия, имена, названия и целые предложения. В этот период номенклаторы стали похожи больше не на шифр, а на форму иероглифического письма, и, невзирая на это, их всё-таки «раскрывали».

6. Криптология ХІХ века

6.1. Франция

В начале XIX века была напечатана Французская Энциклопедия. В ней были описаны все известные на то время исторические шифры и способы их дешифровки. Это способствовало широкому распространению криптологических знаний в Европе. Энциклопедия сыграла роль учебника по криптологии для широкого круга заинтересованных лиц в разных странах (в том числе, России). Особенно это относилось к революционным подпольным организациям, которые не имели доступа к секретам государственных криптослужб.

Во время своих походов Наполеон и его генералы использовали две системы шифров. «Великий шифр» Наполеон использовал для связи со своими командующими. Данная система была подобна «Великому шифру» Россиньоля, однако представляла собой код на 200 величин вместо 600, предложенных Россиньолем. Это делалось для простоты работы с шифром в полевых условиях.

Вместе с тем, чтобы усложнить частотный анализ букв, каждую букву текста стали замещать двумя и более шифросимволами. Такая операция обычно разрушала и буквенные модели, от наличия которых в значительной мере зависел успех криптоанализа.

Подробнее рассмотрим «Малый шифр», который использовался в наполеоновской армии для связи между войсками и генеральным штабом (см. таблицу).

«Малый шифр» был раскрыт французским криптологом Этьеном Базери (1846–1931). В имеющихся в его распоряжении шифровках некоторые буквы (K, W, X и Y) не встречались, поэтому он не смог определить их шифрэквивалентов. «Малый шифр» содержал числовые эквиваленты для всех букв алфавита, а также для часто употребляемых биграмм (двухбуквенных соединений) и некоторых триграмм (трёхбуквенных соединений).

С помощью этого шифра, который специалисты назвали «силабарием» (составным алфавитом), слово «Наполеон», например, может быть зашифровано по-разному (см. таблицу).

Использование подобных приёмов сильно усложняло задание криптоаналитиков. Хотя наполеоновский шифр был относительно небольшим, в эпоху «номенклаторов» нередко применялись и криптосистемы, которые содержали сотни соответствий.