Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

Следует признать, что машина «Энигма» обеспечивала намного более высокий уровень защищенности шифрованных сообщений, чем большинство известных в то время электромеханических шифровальных аппаратов. Поэтому немцы, безусловно, гордились своим изобретением. Тем не менее постоянно велись работы по усовершенствованию «Энигмы». Так, например, количество скремблеров постепенно увеличилось и в разных версиях машины составляло от четырех до шести. Помимо этого, в последних версиях после нажатия клавиши скремблеры вращались с разной скоростью.

Следует отметить, что изобретательные немцы, помимо «Энигмы», имели еще более совершенную шифровальную машину, которая называлась «Лоренц» («Lorenz»). Эта машина использовалась для шифрования самых секретнейших сообщений переписки Гитлера и его генералов.

Внешний вид шифровальной машины «Лоренц» приведен на рис. 3.4.

Рис. 3.4 Внешний вид шифровальной машины «Лоренц»

Таинственный «Пурпур»

Перед Второй мировой войной японские тайные службы вели интенсивную работу по созданию эффективных шифровальных систем, которые получали названия цветовых оттенков. Одной из таких систем стал так называемый «пурпурный шифр», первые упоминания о котором появились в середине 30-х лет XX столетия. Именно тогда американские тайные службы обнаружили, что японцы для передачи сообщений стали использовать новый шифр.

Сообщений, шифруемых этим шифром, первоначально было мало и недостаточно для того, чтобы попробовать его вскрыть. Вскоре специально созданная команда специалистов под руководством Вильяма Фридмана (William Friedman, 1891–1969) пришла к выводу, что японцы применяют новую шифровальную машину.

Первоначально предполагалось, что это одна из версий немецкой «Энигмы», и лишь намного позже стало известно, что речь идет о шифровальной машине под кодовым названием «97-shiki-O-bun In-jji-ki», что можно перевести как «пишущая машинка-97». При этом число 97 означало последние две цифры 2597 года по японскому календарю. Однако в историю эта шифровальная машина попала под названием «Пурпур» («Purple») по аналогии с названием соответствующего шифра.

Внешний вид шифровальной машины «Пурпур» приведен на рис. 3.5.

Рис. 3.5 Внешний вид шифровальной машины «Пурпур»

Довольно примечательна биография американского специалиста В. Фридмана, руководившего группой американских криптоаналитиков. Сын почтового служащего он родился в России. В1892 году семья Фридманов перебралась в США и поселилась в Питтсбурге. С юношеских лет Вильям увлекался сельским хозяйством и даже обучался в университете по соответствующей специальности. В то же время его увлечение криптографией и криптоанализом привело к тому, что с 1921 года В. Фридман работал в американском «черном кабинете» до его ликвидации в 1929 году. Впоследствии карьера В. Фридмана и его не менее талантливой жены Элизабет была непосредственно связана с секретными службами американской армии.

Необходимо признать, что «Пурпур» имел значительные отличия от «Энигмы», копию которой японцы купили в 1934 году, не говоря уже об американской «SIGABA», которая была детищем того же В. Фридмана.

Японский аппарат состоял из хитроумной комбинации кабелей и контактной панели, что позволяло создавать миллионы шифровальных комбинаций. При шифровании сообщения сначала надо было установить выбранный ключ, а затем с помощью клавиатуры электрической пишущей машинки ввести в шифровальную машину открытый текст. Введенный текст проходил через переплетения кабелей и контактных устройств, после чего на электрическом печатном устройстве распечатывалось уже закодированное сообщение.

Главная отличительная особенность машины «Пурпур» от немецкой «Энигмы» и других машин заключалась в том, что «Пурпур» не имел в своем составе скремблеров. Вместо них использовались телефонные переключатели или шаговые искатели. Таким образом, перед началом войны, в 1937 году, изобретательные японцы придумали очень сложную по тем временам электронно-механическую шифровальную машину.

Помимо этого, работу американских криптоаналитиков осложняло одновременное использование японцами к концу 1940 года сотен разных шифров. К тому же не следует забывать о том, что расшифровка японских сообщений представляла определенные трудности хотя бы и потому, что сам японский язык не был похож ни на один из европейских языков.

Японцы были убеждены, что шифры этой машины невозможно взломать. Тем не менее американцам это удалось. Некоторые исследователи утверждают, что перед началом войны американские разведчики сумели скопировать чертежи этой машины, другие считают, что в руки криптоаналитиков попала сама машина.