|
Шифры революционного подполья России XIX векаА. В. Бабаш, д.ф.м.н., профессор, Ю. И. Гольев, Д. А. Ларин, к.т.н., Г. П. Шанкин, д.т.н., профессор / в рамках совместного проекта с журналом "Конфидент. Защита информации"/
В предыдущей статье были описаны шифры, которые использовались государственными организациями России. Однако в XIX - начале ХХ века в России помимо государственных ведомств шифрование активно использовали различные подпольные организации, оппозиционные власти, такие как "Народная воля", РСДРП, БУНД (еврейская подпольная организация), эсеры, анархисты и т. д. По характеру своего использования, шифры подпольщиков сходны с агентурными шифрами, поэтому к ним применяются те же требования: простота, безуликовость, легкая смена ключей по корреспондентам сети связи и т. п. Необходимость применения шифров подпольными организациями вызывалась требованиями конспирации, так как правоохранительные органы Российской империи вели с подпольщиками жесткую борьбу. Наряду с шифрами широко использовалась так называемая "химия" - невидимые чернила (то есть применялась стеганография). Нередко шифрование и стеганография использовались одновременно. Выдающийся российский "диссидент" XIX века А. И. Герцен в своей переписке использовал весьма простой прием. Буквы передаваемого текста заменялись на их числовые обозначения в старославянской азбуке. Следует напомнить, что эта замена была уже основательно забыта к этому времени, но шифр был выдан российской полиции одним из помощников Герцена В. Кельсцевым. В это же время широко использовался жаргонный язык, основанный на подмене понятий. Так, например, слово "армяне" означало "жиды", "греки" - "татары", "турки" - "сапожники", "Грузия" - "Тула" и т. д. Во второй половине XIX века была создана революционная организация "Народная расправа". Она использовала шифр простой замены, а затем и так называемый "книжный" шифр. В результате обыска полиция находила книги-ключи. Расшифрованные документы были использованы при судебном разбирательстве дел революционеров. Народническое движение в России часто использовало шифр "Гамбетта" (короткопериодическое гаммирование). Появился даже "пи - шифр": число p = 3,14 должны были знать все участники сети связи. Из этих трех цифр образовывалась периодическая последовательность периода 3, которая складывалась с буквами секретного послания (буквы переводились в числа в соответствии с их местом в естественном алфавите). Применялся и такой прием, как чтение "невинного текста" (текста прикрытия) по заранее оговоренным местам появления слов секретного сообщения. Например, договоренность сторон в том, что из полученного несекретного сообщения надо читать только каждое пятое слово. Известный идеолог анархизма П. А. Кропоткин послал своему корреспонденту такое письмо: "Прости, что пишу второпях. Приходи ко мне вечером сегодня. Завтра я должен …". Чтение по пятым словам дает начало секретного текста: "Приходи завтра…". Наиболее часто использовался шифр Вижинера (короткопериодическая замена по ключу-слову) с последующим использованием шифра "Гамбетта" (сложение первичного шифртекста с короткопериодической последовательностью-гаммой шифра, образуемой по другому ключу-лозунгу). Революционеры, безусловно, верили в стойкость такого шифрования. Разумеется, квалифицированных специалистов в области криптографии у подпольных организаций не было, они пользовались шифрами, известными им по различным публикациям. Например, организация "Народная воля" применяла "шифр Полибия", который нередко называли "тюремным шифром". Этот шифр был удобен тем, что им можно было легко перестукиваться через стенки тюремных камер, в нем буквы русского алфавита последовательно вписывались в прямоугольник размера 5?6, и буква заменялась на ее координаты в таблице. Например, буква Б стояла в первой строке на втором месте, тогда она передавалась при перестукивании следующим образом: удар - длинная пауза - два коротких удара. Еще до народовольцев таким шифром активно пользовался декабрист М. А. Бестужев, находившийся в 1826 году в Алексеевском равелине Петропавловской крепости. Народовольцы использовали этот опыт. Также применялись шифры простой замены, которые были слабы сами по себе. Однако революционеры в еще большей степени усугубляли их недостатки, используя в качестве ключа легко запоминаемые фразы, из которых удалялись повторяющиеся буквы. Активно использовались и шифры перестановки. При этом для облегчения их реализации, как правило, применялись так называемые "маршрутные шифры". Еще в первой половине XIX века народоволец Михайлов предложил оригинальное решение - шифр "вертикально-горизонтальной перестановки". Покажем его суть на примере. Пусть имеется следующий секретный ключ (шкала перестановки): 2.5.6.3.1.4. Открытый текст, например: "РАЗВИТИЕ КРИПТОГРАФИИ ИДЕТ СВОИМ ЧЕРЕДОМ" вписывается в квадрат размером 6?6.
В соответствии с ключом производится перестановка столбцов: первый столбец встаёт на 5-е место, второй - на первое и т. д. Получим:
Затем по этому же закону переставляются строки: первая -на 5-е место, вторая - на 1-е и т. д.
Шифрованный текст выписывается построчно: ЕИПКИРВМЧОСИРОМЕЕДОАФГТРАИТЗРВИЕТИИД В свое время такого рода шифры перестановки являлись достаточно сложными, однако и тогда они вполне поддавались дешифрованию. Широко применялись и книжные шифры, обеспечивающие достаточную стойкость, но обладающие существенным недостатком: корреспондентам сети необходимо всегда иметь при себе книгу-ключ. Это нередко представляло неудобство, и, кроме того, при "провале" сети связи противник мог определить ключевую книгу (по наличию ее у всех корреспондентов). Поэтому часто вместо книги использовались легко запоминаемые слова или фразы, по которым воспроизводилась гипотетическая страница книги. Приведем примеры. В "шифре по слову" ключом является заранее оговоренное слово, словосочетание или фраза. По нему строится таблица замены. Пусть, например, этим словом является слово "ПРЕКРАСНАЯ". Строится таблица такого вида (применительно к современному редуцированному русскому алфавиту): слово-лозунг выписывается по вертикали. Эти вертикали обозначаются числами от 1 до 0 (в слове 10 букв). Каждая буква построчно разворачивается в последовательность букв русского алфавита (циклически). В результате получается прямоугольник 10?10, который и является гипотетической страницей книги-ключа:
В соответствии с этим квадратом производилась замена букв открытого текста на их координаты (первая цифра - номер строки, вторая - номер столбца).Например, буква П получала обозначения: 11, 30, или 46 и т. д. Таким образом, слово "агент" может иметь разные шифробозначения : "61, 94, 07, 44, 53" или "02, 64, 66, 38, 49" и т. д. Этот шифр обладает уже неплохой криптографической стойкостью. Дальнейшее усложнение шифра многозначной замены связано с введением "пустышек" - фиктивных знаков в шифрованный текст. Приведем пример. Пусть действует ранее описанный шифр по слову. Заранее оговорено, что столбцы и строки с номерами 2 и 9 являются "пустыми", то есть вычеркиваются. Таким образом, появляется возможность вставлять в шифрованный текст "пустые" комбинации, содержащие указанные цифры. 27, 95, 92, 29 и т. д. Следующее усложнение заключается в одновременном использовании нескольких квадратов, полученных по разным ключам-лозунгам. При шифровании квадраты таблицы используются циклически один за другим. Иногда переход к следующему квадрату отмечался определенными комбинациями знаков, например, трехкратным повторением одной и той же буквы в открытом тексте. Шифр стал более стойким, но менее удобным в применении. В стихотворном шифре ключом является заранее оговоренное стихотворение, которое записывается в прямоугольник согласованного размера, например, 10?20. Этот прямоугольник является ключевой страницей книжного шифра. Приведем реальный исторический пример стихотворного шифра, применявшегося революционерами в начале ХХ века. Ключом шифра являлось стихотворение Н. А. Некрасова "Школьник": "Ну, пошел же ради бога…". Стихотворение вписывалось в квадрат размером 10?10, лишние буквы строки (содержащей более 10 букв) выбрасывались:
Начало зашифрованного текста "Сообщите …" могло иметь разные варианты написания: "3/5 1/4 5/6 2/3 1/5 7/7 7/4 7/2 …", "5/7 5/6 8/6 5/5 1/5 5/4 9/9 6/2 …"и т. д. Числитель дает строку, а знаменатель номер столбца. Ввиду отсутствия в таблице буквы "Щ" она заменена на "Ш" (что не мешает правильному расшифрованию). Одна из ошибок революционеров заключалась в частом использовании произведений поэтов демократов, которые были знакомы полиции. Это облегчало дешифрование секретных посланий, поскольку сама идея шифрования была известна полиции. Защиту обеспечивал лишь ключ - "секретное стихотворение". Другая ошибка, облегчающая дешифрование, заключалась в частом употреблении стандартных слов и выражений: "Сообщите … ", "Направляю вам …", "явка", "адрес" и т. д. Частое использование одного и того же ключа-стихотворения также облегчало чтение сообщений полицией, эффективно использовавшей эти ошибки. Иногда заранее обусловленная фраза или начало некоторого стихотворения использовались в качестве исходной гаммы шифра периодического гаммирования (упомянутый ранее шифр Гамбетта). Приведем пример: Небо лазурное в море купалося, Солнышко ласково морю смеялося… В соответствии с заранее оговоренным правилом подчеркивались буквы, стоящие на нечетных местах: 1, 3, 5 и т. д. до 17. Эти буквы выписывались: Н, Б, Л, З, Р, О, В, О, Е. Затем эти буквы переводились в числа в соответствии с их положением в русском алфавите. Получалось 17 чисел, которые и являлись исходной гаммой шифра. Открытый текст переводился в числа аналогичным образом (по месту букв в алфавите). Исходная гамма периодически подписывалась под преобразованным открытым текстом, и шифрованный текст получался в результате сложения буквы (числа) открытого текста с соответствующим знаком гаммы шифра. Нетрудно заметить, что данный шифр воспроизводит давно известный шифр Виженера, описанный ранее. Этот шифр получил широкое распространение и оказался достаточно стойким при его грамотном использовании. А вот один из шифров анархистов, описанный идеологом этого движения в России П. А. Кропоткиным. Он вспоминает: "У Новицкого (сподвижника Кропоткина - прим. авт.) на столе лежало мое письмо, взятое на мне в момент ареста… Это была коротенькая записка шифром, в которой я писал в Москву: "Вот вам два паспорта, передайте их так-то". Следователь, обнаруживший письмо, заявил, что ключ к шифру обнаружен при обыске одного из революционеров". Далее Кропоткин вспоминает: "…наш шифр был самый простейший… Он опирался на 10 слов, которые следовало запомнить, не записывая: Пустынной Волги берег Чернеют серых юрт рядами Железный Финогеша Щебальский Каждая буква обозначалась словом и местом буквы в слове. П было 11, У - 12, С было 13 или 51, или 07 (10 слово, 7-я буква). Буквы, часто встречающиеся, как Е или А, обозначались, как видно, по разному: 32, 34, 42, 72, 86 или 02 для Е и 36, 74, 88, 04 для А. Расшифровать такой шифр невозможно, тем более что мы писали сплошь, иногда ставя нечетное число букв в начале письма и в конце и, еще запутывая расшифровку ненужными парами, как 26, 27, 28, 29, 20, вставленными там и сям". Этот шифр является разновидностью книжного шифра, в котором вместо ключа-книги использовались легко запоминаемые фразы (стихотворения). П. А. Кропоткин подчеркивал, что "у нас имелись специальные шифры для каждого из провинциальных кружков". Таким образом, шифры были индивидуальными для каждого адресата. Однако одновременно он отмечал и чрезмерную трудоемкость шифрования: "Мы часто работали ночь напролет, исписывая листы каббалистическими знаками и дробными числами". Отсюда следует, что основными шифрами являлись разновидности книжных шифров (в том числе - стихотворных), а также шифры простой замены. Следует отметить, что нередко вводились различные усложнения известных шифров (использование пустышек и т. д.). Можно отметить "рациональный шифр" предложенный одним из лидеров БУНДА Л. Розенталем в его книге "Шифрованное письмо", изданной в Женеве в 1904 году. Он считал его достаточно стойким, но по сути дела этот шифр является шифром пропорциональной замены. Такие шифры употреблялись ранее, и были известны методы их дешифрования. Революционеры активно применяли стеганографию. Первоначально использовались весьма простые составы "химического письма". Так, например, Н. К. Крупская наставляла одного из своих корреспондентов: "Не пишите мне лимоном, все проявляется само собой" (1901 г.). Другому корреспонденту (1902 г.) она сообщила: "Передайте, пожалуйста, Парамоновой, что оба ее письма получены, но они написаны такой плохой химией, что ни слова нельзя было разобрать, пусть скорее повторит…". В еще одном письме она рекомендовала "писать совсем чистым пером и вовсе не нажимать, а то видно". В дальнейшем революционеры существенно усовершенствовали технологию "химической переписки". Появились сложные химические составы. Так, например, в 1902 году З. П. Кржижановская предложила следующий рецепт: "писать 1 %спиртовым раствором b-нафтола; чистить резинкой. Для проявления растворить немного паранитранилина в разведенной соляной или серной кислоте, прибавить туда несколько капель раствора азотно-натриевой или азотисто-калиевой соли и тотчас по приготовлении влить эту смесь в большой объем крепкого раствора уксуснонатриевой соли". Но здесь возникало неудобство: необходимо было запасаться дефицитными компонентами. Были предложены и более простые химические составы. Использование сложных химических составов поставило перед Департаментом полиции России серьезные проблемы. Например, один из ведущих дешифровальщиков департамента И. А. Зыбин в одной из докладных записок (начало ХХ века) описал рецепты проявления"химических чернил" в следующем виде: "1. Растворить азотнокислое серебро при подкуривании аммиаком и при освещении вольтовой дугой. 2. Раствором эскулина (флюоресцирующих мест незаметно при освещении вольтовой дугой). 3. 5-процентным раствором ализариновых чернил (контроль - бумага с чистой водой). 4. Раствором желтой кровяной соли (0,5 %). 5. Раствором сернистого аммония (1 %). 6. Раствором аммиака (1 %). 7. Раствором красной кровяной соли с бромистымкалием (1 %). Ввиду проб (1, 2, 3) пробы йодом, нагреванием иполуторахлористым железом как менее чувствительные и бесполезные применены не были". С йодом Зыбин ошибся. В начале ХХ века немцы убедились в эффективности применения паров йода для проявления стеганографических посланий. При отсутствии заранее оговоренного шифра революционеры использовали намеки, иносказания и т. п.Приведемлишь один пример. В 1900 году соратник В. И. Ленина В. П. Ногин находился в Англии. Ленину было необходимо сообщить Ногину фамилию петербургского издателя книги (революционного содержания) К. Каутского. Ленин писал Ногину: "Боюсь доверить фамилию почте - впрочем, передам Вам ее таким образом. Напишите имя. Отчество (на русский лад) и фамилию Алексея (Ю. О. Мартова - авт.) и обозначьте все 23 буквы цифрами по их порядку. Тогда фамилия… составится из букв: 6 - ой, 22 - ой, 11 - ой, 22 - ой (вместе же читайте следующую по алфавиту букву), 5 - ой, 10 - ой и 13 - ой". Настоящее имя "Алексея" известное обоим корреспондентам, было Юлий Осипович Цедербаумъ. Пронумеруем его по буквам:
Тогда чтение "шифрованного" сообщения дает фамилию "Смирновъ". При шифровании Ленин допустил ошибку (пропустил букву Р = 18), однако эта ошибка была легко обнаружена и устранена Ногиным. Однако следует подчеркнуть, что подпольщики допускали при использовании шифров серьезные ошибки, приводившие к дешифрованию их переписки противником (в первую очередь, департаментом полиции). Примерами таких ошибок являются редкая смена ключей, шифрование текста не целиком, а только наиболее "секретной" его части и т. д. Использовались и откровенно слабые шифры (типа простой замены). Так, например, полиции удалось перехватить и дешифровать переписку народовольцев после убийства царя Александра II в марте 1881 года. В результате некоторые члены этой организации были арестованы и казнены. Сам В. И. Ленин придавал особое значение правильному (без ошибок) использованию шифров. В письме (декабрь 1902 года) он писал своему брату Д. И. Ульянову: "Ваше письмо получено. Написано оно неизвестным нам ключом, впрочем, мы расшифровали все, за исключением адресов. Не шифруйте иначе, как целыми фразами, иначе очень легко раскрыть ключ...". Здесь речь идет о том, что в секретных письмах часто оставались незашифрованными "не секретные" слова и фразы. Этот "клер" существенно облегчал дешифрование. Аналогичное послание своему корреспонденту в том же году направила Н. К. Крупская. Получив плохо зашифрованное письмо, она в ответ возмущалась: "Перво-наперво позвольте Вас выругать, что называется на все корки, за небрежную шифровку. Не зная, что Вы условились о ключе с Евгением, я недоумевала, каким ключом Вы пишите, и, наконец, расшифровала Ваше письмо без ключа в какие-нибудь ? часа. Это просто скандал. Не повторяйте одних и тех же знаков для одной той же буквы, иначе шифровка никуда не годится". Таким образом, допускаемые при шифровании ошибки часто сводили "на нет" все усилия по защите информации. Поэтому ключи шифров и правила их использования часто менялись. Были введены так называемые "одноразовые ключи", сменявшиеся с каждым новым шифрованием. Так, например, ключевое стихотворение оставалось тем же, но по простому закону менялась нумерация его строк (начинать со второй строки, считая ее первой, и т. д.). Иногда применялась практика смены ключа в процессе шифрования одного послания (по заранее оговоренному условию). Смена шифра практиковалась и в тех случаях, когда возникало подозрение о полицейском дешифровании ранее перехваченных писем. Так, в 1902 году В. Цедербаум писал в редакцию газеты "Искра": "Не находит ли Фекла (псевдоним - авт.) нужным переменить шифр, потому что, очевидно, несколько наших писем к ней пропали". Принятые революционерами меры по усилению защиты информации оказались достаточно эффективными. Так, в одном из документов "охранки" (1903 год) говорилось о том, что дешифрование "подпольных" посланий существенно усложнилось. "Теперь, - говорилось в документе полиции, - революционеры пользуются для переписки или двойными ключами, или страницами малоизвестных книг и брошюр, избирая для каждого корреспондента отдельную книгу и избегая повторения страниц. Нередко письма можно также дешифровать только в случае, если их соберется от трех до пяти из одного и того же пункта". Здесь речь идет об использовании в дешифровании многократного повторяемого ключа шифра, что существенно облегчает процесс дешифрования. В мае 1903 года И. А. Зыбин в своей докладной записке писал о том, что разрабатывать шифрованные документы становится все труднее, поскольку количество шифрованных посланий стало огромным, а революционные деятели стали пользоваться двойными ключами. Это означает, что шифртекст, полученный на одном ключе, повторно шифруется на другом. Ранее он сообщил об отсутствии необходимого числа квалифицированных криптоаналитиков в департаменте полиции. Зыбин предложил создать систему подготовки соответствующих специалистов, что и было сделано. Подводя итоги сказанному, еще раз отметим, сто в России XIX века наряду с "государственной" криптографией, появилась и начала активно развиватьсяи "антигосударственная", которую использовали различные антиправительственные организации. В их недрах рождались уникальные шифры, отвечающие требованиям "подпольного" использования. В ответ правительство создавало организации, боровшиеся с "подпольной криптографией". Их деятельность, оказавшаяся достаточно эффективной, была окружена большой секретностью и находилась под непосредственным контролем высших должностных лиц государства, включая императора. Успехи в ней щедро поощрялись как материально, так и морально. В заключение приведем стихотворение известного советского поэта Е. Долматовского "Легенда о шифре", где в художественной форме он выразил значение шифров в переписке революционеров: "Начало века. Очень далеко Кандальная сермяжная Россия. Чернила заменяет молоко, Неразличимы буквы прописные, Они еще проявятся, когда Над пламенем бумага опалится, Когда протянут почту поезда Под носом жандармерий и полиций … Почтовым делом правят "Ильичи" - Так называют их семью в Женеве, И это слово для друзей звучит Любого восхищения нежнее … Он пишет, а она его слова По хитрой сетке переводит в цифры. Минск, Петербург, Одесса и Москва Его поймут - они имеют шифры. Подпольщиками Пушкин и Крылов И Лермонтов тогда в Женеве были, Шифрованные строки их стихов Служили связью нараставшей силе. Еще не скоро нашей будет власть, Еще не раз узнаем пораженье, Но проявилась в пламени, зажглась, Строка: "Я помню чудное мгновенье". Как к роднику. Я к прошлому приник, Чтобы испить и стать непобедимым, Любви и революции язык Единым был и должен быть единым. Прокладывать дорогу нелегко, Но мы тверды. Единой цепи звенья. Скрепляет старый шифр большевиков - Я помню чудное мгновенье". Литература
Бабаш А. В., Гольев Ю. И., Ларин Д. А., Шанкин Г. П. Криптографические идеи XIX века. Русская криптография. // Защита информации. Конфидент, № 3, с. |
НОВОСТИ
|
