Криптология и секретная связь. Сделано в СССР

Для лаборатории, однако, оставался непонятным главный вопрос: как сформулировать количественные и качественные требования к основному параметру аппаратуры — ее стойкости. Этого не мог сделать ни заказчик, ни разработчик, ни даже 6-е Управление МГБ.

Еще в 1941 году В. А. Котельниковым было доказано, что можно создать математически недешифруемую систему засекречивания, если каждый знак сообщения будет засекречиваться равновероятно выбранным знаком шифра, или, как тогда говорили, шифрованием «знак на знак».

К апрелю 1949 года были определены три варианта системы засекречивания. При этом самая низкоскоростная имела скорость около двух килобит в секунду. Чтобы реализовать такую математически недешифруемую систему, нужно было предварительно изготовить для каждого разговора длительностью 15 минут бумажную телеграфную пятиразрядную ленту, содержащую 1,8 Ч 10⁶ знаков шифра или около одного километра такой ленты.

Практически использовать такую систему было нереально. Поэтому встал вопрос создания так называемых программных шифраторов, когда в шифратор вводился ключ в несколько сотен бит, на основе которого путем сложных преобразований по программе, определяемой криптосхемой, вырабатывалось существенно большее количество знаков шифра, используемых для засекречивания информации.

После трехнедельного перерыва 13 апреля 1949 года совещание возобновило свою работу для обсуждения трех кардинальных вопросов, сформулированных начальником лаборатории А. М. Васильевым.

Приведем в сжатом виде основное содержание этих вопросов:

1) есть ли уверенность в том, что системы шифраторов, основанные на размножении вводимых в них знаков ключа в совокупности с мерами по снижению статистических признаков открытой информации, обеспечат абсолютно стойкое шифрование телефонных переговоров;

2) если на первый вопрос нельзя ответить утвердительно, то в каких формулировках может быть установлена степень гарантируемой стойкости;

3) что может быть предложено для того, чтобы можно было ответить утвердительно на первый вопрос.

13 апреля состоялось «длинное», трудное и содержательное совещание, хоть и не давшее четких ответов на любой из трех вопросов, но заставившее всех взяться энергичнее за практическое решение задач для трех разработок Марфинской лаборатории. Совещание приняло решение о переходе к практической оценке разработанных систем М-801, М-803 и М-804.

В протоколах совещаний за апрель-май 1949 года были зафиксированы данные о рассмотрении предложенных криптосхем и технических решений по трем вариантам шифраторов и приняты соответствующие решения. Были рассмотрены доклады по методам шифрования и критериям оценки стойкости.

В июле 1949 года «особое совещание» закончило свою работу. Оно ярко высветило состояние советской криптологии того времени и тем самым помогло четко сформулировать задачи на ближайшие годы и успешно решить их в дальнейшем.

Решая проблему синтеза быстродействующего шифратора, казалось проще всего задействовать имеющиеся телеграфные шифраторы, уже длительное время находившиеся в эксплуатации. Наиболее широко использовались в то время ленточные шифраторы с внешним носителем шифра и дисковые машины, в которых были последовательно включены диски, входные-выходные контакты каждого из которых имели разную коммутацию после каждого шага вращения дисков.

Как уже отмечалось выше, для вокодерного варианта (2 кбит/сек) расход ленты для обеспечения даже 15 минут разговора составлял бы около одного километра, а для круглосуточной работы — в сто раз больше. Да и техника конца 1940-х годов не могла обеспечить «снятия» знаков, нанесенных на ленту, со скоростью сотни шагов в секунду. Поэтому использование ленточного шифратора отпадало.

В случае использования дисковой машины с 32 контактами необходимо было бы делать 2000/32 = 62,5 шага в секунду, что не обеспечивало надежной работы системы и приводило бы к быстрому износу контактов и частых сбоев. Таким образом, для создания быстродействующего шифратора нужно было найти новые решения с использованием новых элементов, способных работать надежно на высоких скоростях.

В предоставленных на экспертизу в 6-е Управлению МГБ трех вариантах шифраторов было использовано два метода построения схем шифраторов. В двух вариантах как основной узел использовалась дисковая машина, которая работала на эксплуатационно надежных скоростях и выдавала в каждый такт группу двоичных символов, размножаемых далее электронной схемой. В третьем варианте шифратор имел ключевое устройство, использующее пятиразрядную бумажную ленту.

Вместо механических устройств «снятия» знаков с ленты использовался фототрансмиттер, работающий на скорости около 2 кбит/сек. Затем знаки, снимаемые с фототрансмиттера, размножались в электронном устройстве в необходимом соотношении «бит шифрующей гаммы на бит шифруемой информации». При этом расход ленты, фиксирующей знаки ключа, резко сокращался.