Татьяна Соболева - История шифровального дела в России
Периодический раздельный шифр («гамбеттовский»). Сущность гамбеттовского шифра заключается в том, что буквы открытого текста, преобразованные в числовой ряд в соответствии с алфавитным порядком, видоизменяются числовым же ключом (короткой гаммой), накладываемым последовательно, периодически.
Предположим, необходимо зашифровать фразу: «Письмо не получила». Подставим вместо букв числовые значения их места в русском алфавите; получим ряд: 17, 9, 19, 30, 14, 1, 15, 6, 17, 16, 13, 21, 25, 9, 13, 1. Пусть ключом будет слово «ЕВРОПА», которое в числовом выражении имеет вид: 6, 3, 18, 16, 17, 1. Наложим ключ (гамму) периодически на цифровой текст (фразу) столько раз, сколько он на ней уместится, и произведем сложение вертикальных пар чисел. В результате получаем шифртекст:
Ключ: 6 3 18 16 17 1 6 3 18 16 17 1 6 3 18 16
Текст: 17 9 19 30 14 1 15 6 17 16 13 21 25 9 13 1
—————————————————————————————————————————————————————————
Шифр–текст: 23 12 37 46 31 2 21 9 35 32 30 22 31 12 31 17
Такой периодический раздельный шифр был весьма употребителен. «Раздельным» его называли потому, что из–за чередования двузначных и однозначных чисел их обычно писали раздельно. Впрочем, писали и слитно, вставляя перед однозначными числами ноль.
В этом шифре одно и то же число может передавать различные буквы, так как получается от сложения разных пар чисел.
Шифр этот становится более трудным для раскрытия, если укладывается в тексте ничтожное число раз. Это могло быть либо при очень коротком тексте, либо при длинном ключе. Обыкновенно длина ключа колебалась от 10 до 25 букв, а при таких размерах даже короткое письмо легко могло быть дешифровано.
Несколько более надежным был сокращенный гамбеттовский шифр.
В этом шифре сложение знаков шифра и текста берется по модулю объема алфавита, т. е. по модулю 30. Иногда использовался другой модуль, например 40.
Легко заметить, что и этот шифр не является стойким. Разумеется, раскрытие его усложняется, если взять очень длинный ключ и очень малый текст. Но большие ключи неудобны, а длина текста зависела от обстоятельств.
Замаскированный гамбеттовский шифр («наполеоновский»). Эта система предполагает большую квадратную таблицу из 28x28 знаков. В первом горизонтальном и левом вертикальном рядах писался непрерывный последовательный ряд чисел от 19 до 28 (по числу букв тюремной азбуки). Затем заполнялись все клетки горизонтальных строк цифрами в возрастающем порядке, начиная от крайнего левого числа: всякий раз, дойдя до 28, следовало начинать опять с единицы (т.е. по модулю 28). Наконец, выше первого ряда чисел и левее первого столбца выписывалась тюремная азбука.
Ключом служила условная фраза или слово. Допустим, ключом является «СИЛЬНЫЙ ПОЖАР», и требуется зашифровать фразу: «Нам нужен наборщик, нет ли подходящего». Чтобы записать первую букву Н, отыскивается тот горизонтальный ряд, который начинается с этой буквы (по тюремной азбуке — 13–й), а затем тот вертикальный столбец, который начинается с первой буквы ключа — С (то есть — 17–й). Отыскиваем клетку, в которой они пересекаются, — в ней имеется число, которое и пишем в шифртексте вместо буквы Н. Так же находим другие замены.
Нетрудно заметить, что составление трудоемкой таблицы этого шифра не делает «наполеоновский» шифр надежнее «сокращенного гамбеттовского». Методы раскрытия этих ключей просты и аналогичны. Об этом шифре «Бундовец» писал: «Наполеон как–то сказал, что от великого до смешного один шаг. Курьезно, что носящий его великое имя шифр оказывается смешным фарсом, водевилем с переодеванием. А между тем он кое–где у нас употребляется»[198]. Так, нам известно, что в 1902 г. в киевской Лукьяновской тюрьме этот шифр был рекомендован как безусловно надежный, совершенно не доступный раскрытию.
Разностный «гамбеттовский» шифр с двойным периодом. Описанные уже нами системы шифров революционеров основывались на сложении букв текста и ключа. Однако были ключи, где производилось и вычитание. Вот один из разностных периодических шифров, использовавшихся на практике. Возьмем ключ: «ШКУРНЫЙ ВОПРОС» и фразу: «Нам нужны наборщики».
Первая буква ключа Ш (соответствует 24–й по тюремной азбуке) больше первой буквы текста Н (13) на 11. Это выражается так: 1—11. В этом двучлене единица обозначает первую букву текста, а 11 — то, что она меньше первой буквы ключа на 11 единиц.
Вторая буква ключа К (10) больше второй буквы текста А (1) на 9, что записывается так: 2—9.
Третья запишется 3—7, четвертая 4—3.
Пятая буква ключа Н (13) меньше соответствующей буквы текста (19), поэтому последняя изображается так: 5+6.
Таким образом записывается весь текст. Однако этим дело не кончается. Начинает использоваться второй период, который представлял обыкновенно короткое число, например 795. Его называли «вторичным периодом» или «числовым ключом». Его три цифры последовательно прибавляются по модулю к каждому члену наших двучленов, но оставляя знак («+» или «—») числам первичного текста:
Первичный текст 1—11; 2—9; 3–7; 4—3; 5+6; …
Числовой ключ 7, 9, 5, 7; 9, 5; 7, 9; 5, 7; …
———————————————————————————————————————————————————————
Окончательный текст: 8–20; 7–16; 12–12; 11–12; 10+13; …
Легко заметить, что этот шифр очень трудоемок в применении, что отнюдь не компенсируется его надежностью.
Слитный периодический шифр с однородным ключом. Эта система представляет весьма существенное видоизменение предыдущего шифра. Изменение состоит в том, что первоначальный текст и ключ при превращении в числа пишутся не раздельно (то есть не отделяя друг от друга числа, соответствующие отдельным буквам), а слитно; сложение производится между двумя сплошными рядами цифр, начиная слева. В случае, если от сложения цифр ключа и текста получается число, большее 9, то единицу десятков переносят вправо. Например, знакомая уже фраза «Нам нужен наборщик» при ключе «ШКУРНЫЙ ВОПРОС» по тюремной азбуке изобразится так:
Слитный текст: 13112131976131312141625910
Слитный текст: 24101916132693141516141724
—————————————————————————————————————————
Шифртекст: 37213057019725453657766644
И эта система не обладала надежностью, была неудобна в применении. Составители шифра заметили, что в нем имеется тот недостаток, что первичный текст и ключ благодаря способу своего составления обладают заранее известным неравномерным распределением цифр (преобладание знаков 1, 2 и т.д.). Поэтому была сделана попытка избавиться от недостатка по крайней мере в числовом ключе, который в новом шифре называется разнородным.
Слитный периодический шифр с разнородным ключом. Это тот же сложный периодический шифр, но в котором сложение и вычитание осуществляется уже по модулю 10.
Вторичный слитный шифр (комбинация с квадратным). Шифр состоит в том, что числовой ключ накладывается на предварительно зашифрованный по другой системе текст. Иными словами, это комбинация периодического шифра с каким–нибудь иным, например квадратным, прерывистым и т.д., выражающимся числом, а не буквами.
Естественно, этот шифр более надежен, чем предыдущие, однако он чересчур громоздок. Составлять первичный шифртекст, приготовить числовой период (чем длиннее, тем хлопотливее), надписывать его, складывать, помня, где остановились на ключе при остановках и перерывах, — все это делало систему малопригодной к употреблению.
Книжный шифр. До сих пор мы имели дело с системами, где либо искусственно составлялся определенный ограниченный известным образом пронумерованный ряд букв, либо записанный цифрами текст подвергался искусственному изменению с помощью периодической гаммы.
Книжный шифр имеет дело со случайным набором цифр и в этом его большое преимущество. При неизвестной книге, используемой для шифрования, частой смене страниц и внимательном шифровании этот шифр был весьма надежным. Чтобы сохранить тайну шифра, революционеры обычно придерживались таких правил:
1. Заранее условливались о странице, с которой следовало начать шифрование, чтобы не обозначать ее открыто;
2. Пользовались не одной, а многими страницами;
3. Сигналы для перехода со страницы на страницу были, как правило, внутренние, то есть незаметные внешне (чаще всего это были условные буквы);
4. Из специальных ухищрений прибегали к такому: на каждой странице начинали счет не с первой строки, а с заранее условленной, например седьмой.
Чтобы облегчить шифрование по книге, обычно использовали бумажную ленточку. Ее прикладывали вертикально к левому краю страницы и наносили на нее нумерацию строчек. Поэтому, чтобы всякий раз не отсчитывать строчку, прикладывали к странице ленту и на ней находили готовую нумерацию.
