История шифровального дела в России - Татьяна Соболева

Сложный квадратный шифр. Предыдущий шифр имел наряду с другими тот недостаток, что расположение букв в таблице примитивно: они просто идут в алфавитном порядке. Авторы сложного квадратного шифра стремились уничтожить именно этот недостаток. Достигалась эта цель при помощи введения распределителя (номерного ряда).

Возьмем слово из 10 букв: «КВАДРАТНЫЙ». Пронумеруем буквы в соответствии с их порядком в алфавите:

К В А Д Р А Т Н Ы Й

6 3 1 4 8 2 9 7 0 5

Получим число, содержащее десять различных цифр (номерной ряд), оно–то и будет распределителем. С помощью этого номерного ряда переобозначались номера столбцов в простом квадратном шифре.

Нельзя отрицать, что сложный квадратный шифр представлял для своей разгадки в тот период значительные трудности. Но не было случая, чтобы даже сами революционеры не могли расшифровать зашифрованное этим шифром письмо. Что же говорить о специалистах из Департамента полиции. Отметим, что для образования этого шифра использовался номерной ряд. Поскольку об этом шифре «Бундовец» писал в 1904 г., то отсюда также следует, что понятие номерного ряда использовалось российскими революционерами по крайней мере уже в самом начале XX в.

Прерывистый квадратный шифр (с фиктивными цифрами). Система этого шифра та же, что и у двух предыдущих, с той лишь разницей, что, стремясь сбить с толку противника и сделать текст недоступным для расчленения на отдельные биграммы, его авторы ввели новый элемент — фиктивные цифры или пустышки.

Пусть дан ключ из восьми букв: «МОЯ ЩЕТКА» и условлено считать фиктивными цифрами, например, 4 и 7. Составляется квадрат 10x10, в котором 4–й и 7–й горизонтальные ряды, а также 4–й и 7–й столбцы оставляются пустыми. В остальных клетках развернут ключ по методу простого квадратного шифра. Сверху и слева ставится обычная нумерация. Таким образом в цифровых биграммах, соответствующих буквам, цифры 4 и 7 отсутствуют. Шифрование заключается в том, что при наборе, выбирая из таблицы нужные биграммы, пишущий время от времени вставляет между ними произвольные пустышки (четное или нечетное число фиктивных цифр). Тот же прием применим и к сложному квадратному шифру.

Несомненно, что прерывистый квадратный шифр не очень сложен. Тот плюс, который он дает своими «фиктивными» цифрами, был самообманом и легко выявлялся. Между тем количество действительных знаков в нем сильно уменьшено.

Множественный квадратный шифр. Вместо того, чтобы пользоваться одним ключом и одной таблицей квадратной системы, составляют их несколько, например две, три, четыре, и затем при шифровании берут знаки сначала из первой таблицы, потом из второй и т.д.; наконец возвращаются опять к первой и, таким образом, периодически обходят все ключи. Положим, например, что ключами служат слова: «ЭТА КОРОБКА», «НАЧАЛЬНИК», «АЛЕКСАНДР». По простой квадратной системе составляют три таблицы. Прежде, чем пользоваться этой системой, надо условиться о «переходе» с одного ключа на другой. Обычно это было какое–то короткое условное слово или двукратное или трехкратное повторение одной буквы, выраженное, конечно, в разных знаках.

Таблицы составлялись или по простой квадратной системе, или по сложной, или часть по одной, а часть по другой. Соответственно употреблялись три формы множественного квадратного шифра:

1. Множественный простой квадратный шифр;

2. Множественный сложный квадратный шифр;

3. Множественный смешанный квадратный шифр.

Если текст был не очень большой, ключи выбраны удачно, если тщательно прослежены частоты повторяемости каждой буквы, если переходы от ключа к ключу делались достаточно часто (например, после 10—20 букв), а сигналы продуманы рационально или просто обходились без них, то для рассматриваемого периода данный шифр принадлежал все же к весьма трудным для разгадки системам. Громоздкость и трудоемкость, однако, ограничивали его использование.

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.