|
Советская шифровальная техника. Ленинградский период: 1935-1941 Часть 1. ИстокиН. С. Дадуков Г. А. Репин, к. т. н., доцент М. М. Скачков, к. т. н. Ю. П. Филин / В рамках совместного проекта с журналом "Защита информации. Инсайд" / Предлагаемая вашему вниманию статья является первой из цикла публикаций по истории создания отечественной документирующей техники предварительного и линейного шифрования. Большинство фактов, изложенных в материалах этого цикла, с которым мы планируем знакомить читателей на протяжении всего 2006 года, прежде не публиковалось в открытой печати. Первая статья посвящена истокам создания научно производственной структуры по разработке и выпуску техники особой секретности. Все, что касается криптографии, во все времена, за рубежом и в нашей стране, держалось в секрете. В полной мере сказанное относится к шифровальным машинам и к любой информации о них. На начальной стадии появления серийно изготовляемых электромеханических шифровальных машин они были отнесены к технике особой секретности, и даже инструкции по их эксплуатации приравнивались к информации по шифрам. Такой порядок был оправдан, поскольку не только наличие самой шифровальной машины, но и любая информация о ней позволяла дешифровальщикам вскрывать перехваченные криптограммы, выявлять ключи и длительное время читать секретные сообщения противника. Разумеется, во многом этому способствовала слабость (по современной оценке) самих ключей, которые к тому же менялись редко, а порой даже использовались повторно, например, в далеко удаленных друг от друга сетях шифрованной связи. Кроме того, первоначальные конструкции шифровальных машин были сравнительно просты, что позволяло математически определять алгоритмы преобразования шифру емых знаков, отталкиваясь от какой-либо точки отсчета, предположим, взятой наугад, а затем последовательно определять алгоритмы преобразования всех остальных знаков криптограммы. Конечно, для дешифрования конкретной криптограммы необходимо было знать ключи, определяющие начальные установки шифратора, и все-таки знание алгоритма шифрования в целом уменьшало время и объем криптоанализа, что было также нежелательно для шифрующей стороны. Впрочем, позднее, когда криптографы стали разрабатывать и внедрять в эксплуатацию конструкции, реализующие более сложные машинные шифры, ввели в регламент замены ключей жесткие ограничения времени их использования, а также категорический запрет повторного использования ключа в любой другой системе шифрованной связи, информация о шифровальных машинах все равно продолжала оставаться засекреченной. Причем такое положение дел сохранялось несмотря на то, что при конструировании каждой шифровальной машины разработчики всегда учитывали и учитывают вероятность ее захвата противником в процессе боевых действий. Так что же - опять банальная перестраховка, зачастую свойственная "органам"? Отнюдь. Наличие у противника "чужой" шифровальной машины позволяло дешифровальщику, создав математические или натурные модели "антишифратора", используя весь накопленный арсенал средств и методов криптоанализа, а также новейшие приемы дешифрования, пытаться выявить ключи и прочесть перехваченные криптограммы. И тем не менее это - хотя и очень важный, но всего лишь первый шаг на длинном пути, который проходит дешифровальщик, чтобы добиться положительного результата, достигаемого, к слову, далеко не всегда. Поэтому для такой специфической и "деликатной" науки, как криптография, характерным и вполне естественным выглядит желание противоборствующих сторон исключить утечку любой информации, которая может послужить "зацепкой" для дешифровальщиков. Именно этот подход и был положен в основу общей стратегии обеспечения информационной безопасности при использовании электромеханических шифровальных машин, вплоть до самого факта наличия и эксплуатации таковых. Поэтому на всем протяжении их использования на действующих шифрованных связях, помимо самой техники и документации по ее эксплуатации и пользованию, засекречивались сведения о конструкторских бюро и заводах, разрабатывающих и выпускающих специальную технику, об их дислокации, производственных мощностях, объемах выпуска и другие данные.
Например, при изготовлении немецкой "Энигмы" в каждом территориально автономном цехе выпускалась только одна деталь, специфичная для шифровальной машины. Особо охранялся сборочный цех, а контингент рабочих тщательно подбирался службой безопасности. Еще дальше пошли американцы. При изготовлении шифровальной машины "М-209" на завод, где осуществлялась ее сборка, детали поступали вообще с других предприятий. С течением времени большинство известных схем и конструкций, обеспечивающих электромеханическим шифраторам криптографическую стойкость, были изучены и тщательно проанализированы с помощью математики, интуиции, натурного макетирования, а позднее и супермощной вычислительной техники [8, 9, 10, 17]. Эти работы велись постоянно и непрерывно, в результате чего накапливалась необходимая статистика, совершенствовался специализированный инструментарий дешифровальщиков и методики криптоанализа. Все это помогало более глубоко понять опасность существующих и потенциальных слабостей действующих электромеханических шифраторов, снижавших криптографическую стойкость последних вплоть до опасного уровня. В серийно выпускаемых шифровальных машинах обнаруженные недостатки оперативно устранялись в процессе изготовления изделий на заводе, а для устранения их на местах эксплуатации формировались бригады заводских специалистов, которые выезжали в места дислокации шифровальных органов. В случае когда доработки были несложными, эксплуатация, как правило, справлялась силами своих ремонтных служб. Если же возможность исправления конструкции или схемотехники в действующих шифровальных машинах исключалась, то есть была невозможна по каким-либо причинам, для нейтрализации недоработок вводились организационные мероприятия. Таким образом, эксплуатация электромеханической шифровальной техники продолжалась, поскольку на какое-то время вновь обеспечивался необходимый уровень информационной безопасности. К концу 70-х годов прошлого столетия криптографы пришли к выводу, что дальнейшее совершенствование электромеханических шифраторов не сможет обеспечить возрастающие требования к криптографической стойкости (за исключением шифровальных машин с внешним носителем шифра). Поиск наиболее эффективных криптографических схем с использованием достижений электроники, который велся с конца 50-х годов, вступил в интенсивную заключительную фазу, в результате чего в шифровальных машинах появились электронные шифраторы с использованием интегральных микросхем разной степени интеграции. В связи с этим, в конце прошлого века большинство электромеханических шифровальных машин постепенно были сняты с производства, а затем выведены из эксплуатации и утилизированы. Спустя некоторое время в зарубежной, а позднее и в отечественной литературе стали появляться публикации о зарубежных электромеханических шифровальных машинах, вплоть до описаний принципов их действий и фотографий. При этом аналогичных публикаций о советской шифровальной технике (также устаревшей и также снятой с эксплуатации) до сих пор не было. Отсутствие информации по этому вопросу создает ложное впечатление, что шифровальное дело в России в части автоматизации сложнейших процессов шифрования безнадежно отстало от передовых стран мира. На самом деле это не соответствует действительности. Более того, существующий пробел в истории отечественного специального приборостроения, как части истории страны, незаслуженно обедняет ее в целом, так как создание в 30-е годы в Ленинграде отечественной шифровальной техники и организация ее промышленного производства являются достижениями национального уровня. Это следует знать и гордиться нашими предшественниками. Помимо этого, собственный путь эволюционного развития отечественных шифровальных машин также представляет историческую ценность, особенно в сравнении с достижениями передовых в этой области стран того времени. С учетом реалий конца 90-х годов прошлого века и вышеизложенным, у нас появилась возможность рассказать читателю о некоторых моментах малоизвестной истории создания первых советских машин предварительного шифрования. История эта интересная и достойная того, чтобы ее знали более полно не только участники прошлых событий, но и те, кто пришел им на смену, а также люди, интересующиеся историей отечества. Уже только то, что советская шифровальная аппаратура была разработана "с чистого листа" практически за два года, а на организацию ее серийного производства ушло менее года, является уникальным случаем в мировой практике, особенно с учетом общего состояния промышленности страны в 30-е годы ХХ века. Горстка специалистов, преодолев технические и организационные трудности, вложив в создание машины все свое умение, изобретательность, знания, физическую и нравственную силу, совершила подвиг. Необходимо обратить особое внимание на то, что такое могли совершить только люди, которые пошли на это добровольно, и осознавая, что значит для государства наличие отечественной шифровальной техники, считали ее создание своим гражданским долгом. Эта история позволяет также понять, как страна, еще не восстановленная после разрушительной гражданской войны, смогла решить проблему не только создания отечественной шифровальной техники, а и организовать ее промышленный выпуск. Необходимо отметить, что решение такой проблемы по плечу не каждой, даже развитой стране. Ведь для этого, помимо наличия необходимого количества специалистов по криптографии (причем специалистов высшего класса, в шутку называемых в узких кругах "звездочетами"), нужны были высококлассные конструкторы, инженеры, технологи, организаторы производства, рабочие высокой квалификации. Требовалось специализированное хорошо оснащенное производство, специализированные контрольноиспытательные станции, лаборатории, самое совершенное диагностическое оборудование и пр. Вне завода необходимо было построить целую отрасль, обеспечивающую эксплуатацию шифровальных служб необходимой документацией (ключами разных видов, инструкциями, положениями, регламентами и другими необходимыми документами). Одним словом, государство, решившееся на создание своей шифровальной техники, способной противостоять лучшим дешифровальщикам мира, должно обладать высоким потенциалом научных, организационных, технических и производственных возможностей. Располагал ли СССР всем перечисленным в тот период? Мы ответим на этот вопрос позднее. В истории криптографии упрощение процедуры ручного шифрования путем механизации процесса преобразования информации с давних пор интересовало многих специалистов. Пытливые умы изобретателей неоднократно пытались решить эту проблему. Недостатка в предложениях не было, но лишь немногие смогли оставить в истории заметный след и заложить фундамент для будущей механизации, а затем и автоматизации шифровального дела. Попытки упростить ручное шифрование начинались с изобретения простейших приспособлений и устройств (специальных таблиц, решеток, механических устройств в виде дисков, размещенных один в другом, шифровальных линеек и т. п.). Первое место среди приспособлений для шифрования, несомненно, занимает "дисковый шифр", изобретенный Т. Джефферсоном в конце XVIII века. Принцип этого изобретения не нашел применения в тот период, но впоследствии послужил толчком к созданию самых распространенных в мире дисковых шифраторов сперва механических, а затем и электромеханических, которые появились в шифровальных машинах в начале XX века [1-6]. Толчком к необходимости автоматизировать процесс шифрования послужили технические достижения конца ХIХ века, такие как телеграф, телефон и радио, при использовании которых для передачи криптограмм удалось существенно повысить оперативность шифрованной связи. Однако при этом упростился перехват передаваемых таким образом сообщений, что, в частности, наглядно проиллюстрировала практика Первой мировой войны. Потребовавшееся в связи с этим усложнение шифров в еще большей степени затруднило ручную работу шифровальщиков, поэтому несмотря на увеличение скоростей передачи информации, оперативность шифрованной связи в целом снова стала сокращаться [10, 14]. Стало очевидным, что только механизация процесса шифрования может решить проблему повышения оперативности. Именно этим объясняется факт практически одновременного изобретения шифровальных машин в разных странах в первые годы после окончания войны. Конструированию первых шифровальных машин предшествовал период разработки так называемых "машинных" алгоритмов преобразования информации, которые могли быть реализованы механическими, а затем и электромеханическими устройствами. При разработке таких алгоритмов криптографы использовали опыт телеграфии (в частности, первоначально ими широко использовался пятиэлементный код Бодо). На этапе создания первых шифровальных машин наиболее часто использовались шифраторы, в которых преобразование текста реализовывалось: O наложением на открытый (или уже преобразованный по несложному алгоритму текст) внешнего шифра, представлявшего собой случайную равновероятную гамму; O многоразовой заменой знаков открытого текста сдвигаемым по заданному закону алфавитом с периодом, равным модулю шифрования; O наложением на открытый или уже преобразованный текст, как и в первом случае, гаммы, но уже псевдослучайной, вырабатываемой самой шифровальной машиной. Из изобретателей шифровальных машин начала ХХ века стоит упомянуть наиболее известных.
Кроме того, известно, что к началу тридцатых годов велись разработки шифровальных машин в Англии, Франции, Чехословакии, но сведений об их промышленном выпуске в этих странах в тридцатые годы нет. Во всех капиталистических странах большинство разработанных шифровальных машин предлагались изобретателями для использования их в коммерческой деятельности. Если же шифровальные машины покупали военные, их дорабатывали с учетом специфических требований к военной технике и некоторых криптографических усилений. Например, военные модификации шифровальных машин "Энигма-М" и "Энигма-С" были существенно сложнее первой модели коммерческой "Энигмы", изобретенной Артуром Крихом, в которой вообще не было шифровальных дисков. Шифрование осуществлялось простой заменой знаков с использованием нескольких коммутаторов и тем, что печатаемые знаки не соответствовали нажатым клавишам [13]. Следует отметить, что многие правительства капиталистических стран скептически относились к покупке дорогостоящей шифровальной техники. После окончания Первой мировой войны и Великой депрессии у руководителей государств не было желания тратить деньги на шифровальные машины. Бюджеты вооруженных сил были сокращены до минимума. Война, в которой шифровальная техника будет востребована максимально, виделась весьма далекой, поэтому дело с механизацией шифрования в войсках двигалось с трудом, за исключением стран, активно готовившихся к новой войне и особенно не скрывавших этого, например таких, как Германия и Япония. В Советской республике в это время никакой шифровальной техники не существовало вовсе, но многие уже серьезно задумывались над тем, как решить эту проблему, и самую активную позицию в этом вопросе занимали специалисты Восьмого отдела штаба РККА. Однако первая попытка создать электромеханический шифратор была предпринята не криптографами и не шифровальщиками. Имеются сведения, что это сделали в 1923 году специалисты Особого технического бюро по военным изобретениям специального назначения (далее - Остехбюро), не имевшие к шифровальному делу никакого отношения. Остехбюро было создано 18 июня 1921 года Постановлением Совета Труда и Обороны, как филиал московского НИИ-20, занимавшегося разработками в области радиотехники для нужд армии и флота. Возглавил новое ведомство талантливейший российский изобретатель В. И. Бекаури. Среди прочих работ специалисты Остехбюро вели исследования в области создания приборов, управляющих взрывами на больших расстояниях с помощью специальных засекреченных радиокоманд. В процессе этой работы им пришлось изучить и использовать основы криптографии, сделать первые шаги в области создания имитостойких кодов, а также решить ряд других технических вопросов, многие из которых для того времени были даже не изучены. Например, создать специальные передатчики, особо чувствительные радиоприемники, разработать автономные источники питания длительного действия, обеспечить способность аппаратуры сохранять готовность к действию при длительном ожидании команды и тому подобное [11, 12]. Как видно даже из одного лишь перечисления тем, разрабатываемых только в одном отделе Остехбюро, работали там уникальные специалисты. Во все времена ученые характеризовались тем, что это были увлекающиеся люди. То же самое в полной мере относится и к специалистам, занимавшимся проблемами по дистанционному радиоуправлению взрывами. Им пришла идея создать шифратор, возможно, с целью упрощения разработки секретных кодов для команды "взрыв". По воспоминаниям ветерана Остехбюро А. И. Хохлова, в 1923 году был разработан и даже изготовлен действующий макет дискового шифратора. Более подробные сведения о нем отсутствуют, да и дальнейшие работы по шифратору были приостановлены, так как это отвлекало специалистов от плановой работы срочного характера. После массовых репрессий 1937-1938 годов в Остехбюро и его последующей реорганизации пропал и шифратор, возможно, был попросту уничтожен как не представляющий ценности для людей, далеких от проблем криптографии. Тем не менее можно констатировать, что одна из первых попыток механизировать процесс шифрования в Советской республике все же состоялась. Следующая попытка инициировать рассмотрение вопроса о создании отечественной шифровальной машины была предпринята шифровальщиками-моряками на совещании во 2-м отделе Управления делами Народного комиссариата по военным и морским делам, которое состоялось в январе 1929 года. В повестку дня среди прочих был включен вопрос о "машинизации" шифрования (терминология того времени), тщательно подготовленный морскими шифровальщиками. В результате детального обсуждения было подробно выяснено, какой именно моряки хотели бы видеть первую шифровальную машину Итоги совещания занесли в протокол, в конце которого потенциальным разработчикам предложили взглянуть в будущее: "…Считать желательным и наиболее приемлемым для кораблей флота введение такой шифровальной машины, которая одновременно является самошифрующим и передающим радиоаппаратом…" [15]. Показательно, что уже в 1929 году советские моряки поставили вопрос о создании не просто машины предварительного шифрования, а машины линейного шифрования. Во времена, когда отсутствовала какая бы то ни было шифровальная техника, моряки-шифровальщики уже видели, какой она должна быть в будущем! Участники совещания понимали, что страна еще не вышла из разрухи после гражданской войны и не обладает реальными возможностями для создания надежной шифровальной машины, которая сначала взяла бы на себя труд по замене части ручных шифров, а затем и полностью бы их устранила. Понимали это и специалисты Спецотдела и Восьмого отдела штаба РККА: в мире назревали тенденции нового передела сфер влияния между крупнейшими странами, надвигалась Вторая мировая война, и задачу механизации шифровального дела надо было решать незамедлительно. Обращение к руководству Наркомата Обороны о создании предприятия по разработке и выпуску шифровальной техники не дало положительного результата. Наркомат не обладал необходимыми ресурсами для этого. Тогда специалисты Восьмого отдела штаба РККА, настаивающие на развертывании работ по механизации шифровального дела, предложили поручить эту работу какому-либо приборостроительному заводу, наиболее приспособленному для решении столь сложной задачи, но находящемуся в ведении другого наркомата. Такой опыт уже имелся. Например, разработка и выпуск засекречивающей аппаратуры связи были закреплены за Наркоматом электропромышленности. К этому времени в Спецотделе ОГПУ и в Восьмом отделе штаба РККА были развернуты работы по поиску наиболее приемлемых машинных алгоритмов. Кое-что даже макетировалось в лабораториях и мастерских. Так, по информации ветерана вооруженных сил России Ю. Н. Обжигина, в 1932 году в Восьмом отделе штаба РККА были разработаны и в мастерской отдела изготовлены два раздельных шифрующих устройства. Предположительно, это были специальные электромеханические трансмиттеры для шифровальных машин с внешним носителем шифра. Одновременно с этим сотрудники Спецотдела, уже имея в своем арсенале конкретные наработки, приступили вместе с командирами Восьмого отдела штаба РККА к составлению проекта технического задания на конструирование отечественной шифровальной машины. В том что в промышленности найдутся специалисты, имеющие опыт разработки телеграфной аппаратуры, приборов точной механики и электрики, способные создать шифровальную машину, ни у кого сомнений не было. Однако существовала неясность, какому заводу можно поручить промышленный выпуск шифровальной техники, которую создадут конструкторы. И не просто поручить, а быть уверенными в благополучном решении этой задачи. Конечно, абсолютной гарантии при окончательном выборе завода не существовало, но времени и средств на эксперимент по поиску идеального завода также не было.
Для решения этого вопроса в конце 1933 года в Москве была сформирована рабочая группа из специалистов Спецотдела НКВД и командиров штаба РККА, которой было поручено отобрать из предприятий Москвы и Ленинграда наиболее пригодные для разработки и выпуска отечественной шифровальной техники. Группа должна была, выбрав несколько заводов, проанализировав их состояние на момент обследования и спрогнозировав перспективный потенциал каждого, рекомендовать руководству НКВД и штаба РККА конкретное предприятие. Далее этой же группе вменялась в обязанность подготовка для выбранного завода предложения и рекомендации по организации и финансовому обеспечению промышленного выпуска шифровальной техники. В стране шел восстановительный период и большинство предприятий, хотя и работало, но находилось в крайне плачевном состоянии. Практически сразу же были сняты с рассмотрения приборостроительные заводы Москвы, восстановление которых шло медленно. Быстрее всех восстанавливались заводы, которые были задействованы в утвержденной правительством Программе по военному кораблестроению на первую пятилетку (1926-1932 гг.). В их число входили ленинградские приборостроительные заводы им. А. А. Кулакова и "Электроприбор". После предварительного рассмотрения производственно-технических характеристик обоих заводов большинство членов группы склонялось к тому, чтобы поручить разработку и выпуск отечественной шифровальной техники заводу им. А. А. Кулакова, аргументируя свои предложения следующим.
Завод "Электроприбор" также был восстановлен и выпускал корабельные приборы для военно-морского флота, но практически не имел никакого опыта в разработке и изготовлении телеграфной аппаратуры, техники конструктивно очень близкой шифровальной. Практически было решено создать на заводе им. А. А. Кулакова научно-производственную структуру по разработке и выпуску техники особой секретности. Для окончательного решения заказчику было необходимо ознакомиться с состоянием обоих заводов непосредственно на местах. Литература:
|
НОВОСТИ
|
