Криптография в России

В историю криптографии Шиллинг вошел, прежде всего, как изобретатель так называемого биграммного шифра, который являлся комбинацией шифра перестановки с шифром многозначной замены на биграммах (двухбуквенных сочетаниях). Соответственно шифрвеличинами были не буквы, а биграммы. Шифробозначениями являлись числа, по два на каждую биграмму. Важно при этом заметить, что шифровались не две рядом стоящие в открытом тексте буквы, а пара букв, разделенных некоторым заранее оговоренным расстоянии Т друг от друга.

Открытый текст сначала переписывался в биграммы букв находящихся на расстоянии Т.Если длина открытого сообщения была не кратна Т, то она дополнялось произвольными знаками алфавита. Таким образом сообщение а1, а2, …, аi, … преобразовывалась к следующему виду: а1 аТ+1, а2 аТ+2, …, аi, aT+i… По сути это было предварительное шифрование - перестановка букв исходного сообщения.

Табличное задание правила шифрования биграмм напоминает биграммный шифр Порта, однако вместо замысловатых знаков для замены биграмм использовались числа. При этом вводились и "пустышки": предусматривалось шифрование отдельных знаков, дополнение открытого текста хаотическим набором знаков и т. д. Для реализации своего способа шифрования Шиллинг предложил механическое устройство - наборно-разборную таблицу, наклеенную на коленкор. Срок действия шифра был определен в 6 лет (позднее снижен до 3 лет). С современных позиций этот шифр нельзя признать стойким.

Криптография в XIX веке 
 
В XIX веке в связи с развитием внешних и внутренних связей России существенно увеличился объем шифрованной переписки. Это повлекло за собой необходимость увеличения числа вводимых в действие шифров и кодов. Поэтому во второй половине XIX века криптографическая служба России была вновь реорганизована. Она была создана еще в двух ведомствах (кроме МИД)- военном и внутренних дел (в департаменте полиции). Сфера использования криптографии существенно расширилась. Стали прибегать к шифрованию переписки жандармерия и гражданские ведомства (Министерство финансов и др.). Разрабатывались специальные агентурные шифры. Шифровались и несекретные документы (на так называемых ключах "специального назначения") с целью недопущения утечки информации к "третьим лицам" (журналистам и пр.). Особые шифры разрабатывались для разведчиков и агентов.

Появилось разделение шифров по степени секретности защищаемой информации. Соответственно менялись и требования к ним. Шифры стали делиться и по языковому принципу: русские, французские, английские, немецкие и т. д. Таким образом, разработка шифров опиралась на язык, на котором велась переписка.

Потребность в шифрах постоянно возрастала. Достаточно напомнить, что только количество посольств и консульств за рубежом приближалось к 150.

Рассмотрим некоторые наиболее типичные шифры России в конце XIX века.

Шифры П. Л. Шиллинга использовались вплоть до начала ХХ века. В основном они были ориентированы на французский язык. В нарушение существовавших правил, эти шифры в неизменном виде использовались около 20лет, что, естественно, не могло не сказаться на их стойкости. Предлагались усовершенствования этого шифра. Так, в частности, рекомендовалось уменьшить число букв латинского алфавита, используемых при написании секретного текста, а также знаков препинания (без потери его смысла при их пропуске или замене на оставшиеся буквы). В этом случае появлялась возможность заменять числовые шифробозначения на буквы и биграммы латинского алфавита (биграммы образовывались за счет наличия исключенных - "запретных" букв в шифрованном тексте). Аналогичным изменениям подвергался и русский биграммный шифр. Нередко в качестве его усложнения дополнительно использовались вариации шифра перестановки.

Управляющий первой секретной (цифирной) канцелярией МИД после смерти в 1837 году П. Л. Шиллинга барон Н. Ф. Дризен разработал шифр так называемой "биклавной системы". Этот шифр, наряду с шифром Шиллинга, активно использовался МИД России в XIX веке. Его идея заключалась в следующем. Шифр был ориентирован на использование французского языка, то есть на латинский алфавит. Основной элемент шифра (долговременный ключ) представлял собой таблицу размером 26?26. Столбцы таблицы обозначались буквами латинского алфавита A,B,C,…,Z. В столбцах буквы алфавита располагались в порядке, определяемом ключом. Строки таблицы обозначались 23 буквами алфавита (исключались К, W, Y) и тремя знаками препинания: точкой, запятой, тире. Буквы открытого текста К, W, Y заменялись на двухбуквенные сочетания по следующему правилу К = qq, W = vv, Y = ii, знак ";" заменялся на знак ".," и т. д.

Второй частью шифра были так называемые "полоски". В комплекте их было 24. На каждые сутки из комплекта в строго определенном порядке извлекалось по 8 полосок. Полоска представляла собой набор 20 букв латинского алфавита. Здесь допускалось и повторение букв.

При шифровании открытый текст разбивался на отрезки по 20 знаков. Если длина текста не была кратна 20, то он дополнялся произвольным набором знаков алфавита. Каждый отрезок шифровался по своей полоске. Если открытый текст превышал по длине 20 ? 8 = 160 знаков, то процесс шифрования повторялся циклически. Шифрование осуществлялось по следующему правилу. Буквы полоски определяли столбец таблицы, а строки этой таблицы соответствовали буквам и знакам открытого текста, на пересечении которых и находился знак шифрованного текста. Расшифрование производилось очевидным образом.

Ключ-лозунг реализовывался в виде последовательности используемых полосок, а в самой таблице шифра допускались повторения букв в строке.

Полоски обычно менялись два раза в год. Суточные ключи у разных корреспондентов были различными. Главная слабость шифра - сравнительно короткий период шифрующей гаммы (160 знаков).

Криптография в период ВОВ

К концу тридцатых годов с появлением специальных крупных криптографических подразделений, привлечением талантливых ученых и инженеров криптография в России вышла на новый уровень, что чрезвычайно пригодилось в годы Второй мировой войны.  
 
Во всех крупнейших сражениях незримо участвовали шифровальщики и расшифровщики: без их поддержки цена победы могла бы стать много дороже. В романах, популярных статьях и воспоминаниях нам приходилось читать о знаменитом разведчике Кузнецове, назвавшем дату наступления немецких войск под Курском. Может быть, это и так, но окончательное решение об этой битве было принято после того, как буквально за сутки отечественные криптоаналитики вскрыли шифрованный приказ Гитлера о наступлении. 
 
Все было будто обычно: перехватив радиограмму, связисты опознали почерк радиста ставки главнокомандующего противника, а по характеру передачи допустили, что она содержит очень важный приказ. Криптологи знали, что речь может идти о крупном наступлении и предположили, что в конце документа находится подпись единственного человека, который мог издать этот приказ - Адольфа Гитлера. Дальше идет уже техника взламывания шифра: через известный участок текста вскрывается ключ, а ключом расшифровывается весь остальной текст. Можно было сомневаться в правильности сообщения Кузнецова: нет ли там дезинформации, игры контрразведки противника, но не доверять подлинности приказа войскам уже не приходилось. "Этому наступлению, - говорилось Гитлером в оперативном документе номер 6, - придается решающее значение. Оно должно завершиться быстрым и решающим успехом..." Для проведения операции, получившей наименование Цитадель, на флангах Курского выступа были сосредоточены 50 отборных дивизий, 10000 орудий, 2700 танков и свыше 2000 самолетов. Дешифровка приказа установила, что наступление начнется утром, и в 2 часа 20 минут началась артиллерийская контрподготовка. Из-за больших потерь ВВС, понесенных в сражении под Курском, Германия вынуждена была впредь полностью отказаться от действий своей авиации по объектам нашего глубокого тыла. 
Несмотря на решающую роль атаки криптографов в победе под Курском, о ней до сих пор говорили лишь в очень туманных выражениях. Так, маршал Василевский в своей статье "Историческое сражение", написанной к 25-летию Победы для газеты "Правда" от 4.7.1968 года, скромно отметил роль неких "важнейших разведывательных данных". Другой участник подготовки битвы под Курском, маршал Жуков, в своих мемуарах привел блестящий пример того, как можно делиться воспоминаниями, ничего по сути дела не рассказывая: "Стало известно, что сведения, полученные в тот день от захваченного пленного солдата 168-й пехотной дивизии, о переходе противника в наступление на рассвете 5 июля, подтверждаются..." Вот так! Просто стало известно... 
Имя нашего героя Курской битвы еще ни разу не упоминалось в печати, и автор не решается первым его назвать. Однако другого человека, тоже вложившего немало своих сил в эту победу, давно знает весь мир. Это - Джон Кернкросс. С 1942 по 1944 год он в Блетчли Парке был куратором проекта ULTRA и редактором перехваченных документов.

Основные мероприятия по защите:

1. Обновить оборудование и ПО
2. Повысить квалификацию сотрудников по ЗИ
3. Начать бороться с сайтами клонами
4. Осуществлять регулярные интернет консультации
5. Повысить безопасность от взломов базы данных
6. Провести нужные действия по доставкам в срок
7. Провести мероприятия по повышению рентабельности
8. Провести мероприятия по сдерживанию, завлечению кадров

Основные мероприятия по защите:

1. Обновить оборудование и ПО
2. Повысить квалификацию сотрудников по ЗИ
3. Начать бороться с сайтами клонами
4. Осуществлять регулярные интернет консультации
5. Повысить безопасность от взломов базы данных
6. Провести нужные действия по доставкам в срок
7. Провести мероприятия по повышению рентабельности
8. Провести мероприятия по сдерживанию, завлечению кадров

Основные мероприятия по защите:

1. Обновить оборудование и ПО
2. Повысить квалификацию сотрудников по ЗИ
3. Начать бороться с сайтами клонами
4. Осуществлять регулярные интернет консультации
5. Повысить безопасность от взломов базы данных
6. Провести нужные действия по доставкам в срок
7. Провести мероприятия по повышению рентабельности
8. Провести мероприятия по сдерживанию, завлечению кадров

Шифр который так и не удалось расшифровать

Основные причины настоящего положения России в области открытой криптографии

На сегодняшний день приходится констатировать неутешительный факт наличия отставания России в области развития технологий защиты информации. И это действительно отставание в развитии, но не в технологиях. Закрытая криптография традиционно высоко развитая в СССР, заложила прочные основы развития открытой криптографии в современной России. К сожалению несовершенство законов, принятых в первую очередь под давлением ФАПСИ реально сдерживает развитие не только криптографии, как науки, но и целого сегмента рынка Российской экономики, связанного с системами защиты информации. Между тем технологии защиты информации являются привлекательными с точки зрения инвестиций как Российских, так и зарубежных компаний, что подчеркивается все возрастающим спросом на специалистов в этой области.

Распыление сил и средств ФАПСИ на попытки "замкнуть на себя" рынок коммерческих средств защиты информации негативно сказывается не только на рынке, но и на выполнение ФАПСИ своих прямых функций, что в свою очередь ведет к оттоку кадров и низкой заинтересованности специалистов к занятиям криптографией вообще.

Сформулировать основную причину наличия отставания России в области открытой криптографии необходимо следующим образом:

"Вмешательство  специальной службы - ФАПСИ в развитие  рынка средств защиты информации  с целью его тотального контроля, монополизации и извлечения прибыли  в интересах частных лиц является  основной причиной наметившегося  отставания в области развития  технологий защиты информации".

Как следствие этой основной причины выступают причины второстепенные:

1. Несовершенство имеющихся нормативных актов
2. Проволочки и затягивание в процессе принятия актуальных на сегодняшний день законов -- "Об электронно-цифровой подписи", "Об электронном документе", "Об электронной коммерции" и т.д.
3. Дискриминационный механизм выдачи лицензий и контроля за выполнением требований лицензий со стороны ФАПСИ
4. Негативный взгляд на возможность реального решения проблем защиты информации со стороны представителей бизнеса
5. Коррупционные процессы в органах лицензирования и дочерних предприятиях ФАПСИ
6. Отток специалистов по защите информации в западные компании
7. Скрытая миграция пользователей на технологии защиты информации, доступные в Интернет.
8. Невозможность легальных инвестиций в компании, занимающиеся разработкой технологий защиты информации.

Выводы

Сегодня для Россия  важно не только  преодоление технологического разрыва в области телекоммуникаций с ведущими мировыми державами , но и сохранить свои приоритеты в тех областях , развитость которых не уступает  Западу.

Открытая (общественная) криптография является  той наукой, в которой высокая позиция России пока что остается фактом. В развитии же прикладных направлений защиты информации наметилось отставание, объективно объясняемое противоречием Российских законов общемировой практике.  В этом случае , это противоречие создается не случайно, оно создаётся под давлением ФАПСИ  и его дочерних структур , заинтересованных в монополизации систем информационной безопасности .