При А. И. Остермане криптологи КИД продолжали работу в соответствии с уже постоянными традициями. Научная мысль не стояла на месте, постоянно велись поиски новых шифров. Такими новыми шифрами были сначала алфавитные, а затем неалфавитные коды. В этих кодах словарные величины помещались в несколько разделов: алфавит, слоги, суплемент, счеты, месяцы.
Алфавит в этих шифрах мог быть русским или латинским, в зависимости от того, на каком языке писалось сообщение. Слоги постоянны и характерны для каждого языка, поэтому эти разделы шифров для каждого языка были одинаковы. Например, для русских шифров это были: ба, бе, бы, бо, бу, бы, бя, ва, ве, вы, во, ву, вы, вя и т. п.
Суплемент был достаточно большим и включал не только необходимые имена царственных персон, государственных деятелей («персоны») и географические названия, как это было ранее, но и другую активную лексику. В этот раздел, например, могли входить слова: домогательство, склонность и т. п.
Раздел «счеты», или, как его еще называли, «исчисления», как правило, во всех кодах был одинаков. Он включал такие величины: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 00, 000, 0000, 00000, миллион. Иногда этот раздел как-то дополнялся, например, могли быть прибавлены числа 50 000 и 100 000.
Месяцы также перечислялись в особом разделе, и почти во всех шифрах это объяснялось так: «Месяцы для того особливыми литерами изображены, чтоб оные употреблять, когда в контексте нужда востребует, а инако в обыкновенном месте датума писать не надлежит».
За редким исключением шифробозначения — это арабские цифры. Цифры как шифробозначения для разных частей словаря всегда имели отличия. Например, если для алфавита они могли быть одно-, двух-, трехзначные, то для «суплемента» — только трех- или четырехзначные, а для других частей (месяцы, счеты) только четырехзначные. Кроме того, могли быть и другие отличия. Так, если для алфавита и «суплемента» шифробозначениями могли быть разные числа, то для других разделов — лишь числа, которые заканчивались нулями: 700, 750, 720, 4000 и т. п. Вообще для каждой последующей части словаря характерна была все растущая значимость шифробозначений.
Эти шифры имели большое количество пустышек, которые вводились с целью усложнения шифра. Могли вводиться ошибочные дополнительные цифры, которые также не имели смысла, но не входили в число пустышек. В правилах пользования шифрами, хотя они были еще очень короткими, явно проступала тенденция к использованию при шифровании даже небольших текстов основной части или даже большинства словарных величин. Как шифробозначения использовались почти исключительно цифры в отличие от шифров первой четверти века, когда в этой роли чаще выступали разные идеограммы. В новом типе шифров они применялись крайне редко и лишь для обозначения «персон».
Однако вместе с этими шифрами продолжали активно использоваться и шифры старых образцов, в которых был лишь алфавит с шифробозначениями, — цифрами, буквами или причудливыми старинными идеограммами, такими, например, как в ранней «Цифирной азбуке» для переписки с Григорием Волковым и князем Куракиным.
Разработчики шифров в этот период уже знали, что частота использования гласных букв в языке более высокая, чем согласных. Поэтому в 1730–1740-е годы в новых шифрах гласным обязательно соответствовало по нескольку шифробозначений, а согласным — одно-два. Наблюдались попытки записи шифротекста без разделения шифробозначений точками (что раньше было абсолютно исключено) или с разделением их фальшивыми точками. Способ дешифровки в правилах оговаривался заранее. Пример такого шифрования приведен в «Цифирной азбуке» для переписки с государственным вице-канцлером графом Воронцовым.
Это был шифр простой замены, где буквам кириллицы соответствовали двузначные цифровые шифробозначения, причем гласным было прибавлено по шесть шифробозначений, а согласным — по два. В правилах сказано: «Сею цифирью писать двояким образом, без точек, и с фальшивыми точками, которые как бы расставлены ни были, токмо для разбору всегда по два номера брать надлежит».
Шифробозначения в этот период выбирались всегда по определенным порядковым алфавитным схемам, что обычно не способствовало надежности шифров. Например, этот шифр выглядел так:
Слово «УЖГОРОД» можно зашифровать так: 441.7592. 426. 5.315; 8.974.1.488.266.560 и т. п.
С начала 1730-х годов в России наблюдался переход от алфавитных кодов к неалфавитным. В алфавитных кодах открытый текст и шифробозначения (собственно код) нумеровались параллельно друг другу. Отклонения от этого порядка хотя и были, но практически очень незначительные и мало влияли на повышение надежности или, как принято говорить, стойкости кода. По-видимому, разработчики шифров отметили, что такой параллелизм существенно облегчал восстановление открытого текста и самого кода, поскольку правильное угадывание некоторого числа шифробозначений позволяло упорядочить в алфавите шифробозначения других словарных величин.
Понятно, что избежать такой слабости кода можно было путем перемешивания шифробозначений. В этих случаях для облегчения процессов зашифровывания и расшифровывания необходимо было составить «шифрант» и «дешифрант» — части кода, предназначенные соответственно для зашифровывания и расшифровывания. В шифрантах в алфавитном порядке располагались элементы открытого текста (шифровеличины), т. е. буквы, слоги, слова, словосочетания, а в дешифрантах в порядке возрастания — шифробозначения, если они были цифровыми. Если же они были буквенными, то в дешифрантах шифробозначения также располагались в алфавитном порядке. Однако в шифрах этого второго типа буквенные шифробозначения были крайне редки, они встречались лишь иногда в отдельных частях шифров, например в суплементе.
В этот период у разработчиков шифров появилось явное стремление соотнести каждой букве алфавита в шифре как можно больше шифробозначений. Однако все эти шифробозначения имели один очень большой изъян: они писались подряд, что давало возможность легко их раскрыть. Так, например, «цифирная азбука» для переписки с бароном Кейзерлингом, отправленным в Польшу в декабре 1733 года, имела такой вид:
А в еще одном шифре камергера графа Левенвольда каждой букве латинского алфавита соответствовало даже по десять шифробозначений:
В небольшом суплементе этого шифра два трехзначных цифровых шифробозначения, приданных каждой словарной величине, также выбирались подряд. Точкам и запятым соответствовали трехзначные шифробозначения. Таким образом, традиция выбора разных шифробозначений для разных частей шифра, сложившаяся в петровскую эпоху, нашла свое продолжение в этом втором типе шифров XVIII века.
Однотипные по сути, эти шифры второго типа внешне могли оформляться по-разному. Так, в одних случаях шифрант и дешифрант могли помещаться на одном развороте большого листа бумаги. В других случаях шифрант мог выделяться отдельно и был листами, сшитыми нитями в тетрадь, а дешифрант писался на отдельном развернутом листе. В обоих случаях в шифранте шифровеличины могли помещаться по-разному: или в порядке алфавита с выделением точек и запятых отдельно в конце, или по разделам (словарь, составная таблица, алфавит, числа — «счеты», календарь — «месяцы», пустышки). В это же время начали помещать в шифрант, а часто и в дешифрант, правила пользования шифром. Эти правила объясняли те усложнения и хитрости, которыми отличался данный шифр.
Рассмотрим некоторые наиболее характерные образцы таких шифров того времени.
В 1735 году резидент Алексей Андреевич Вешняков (1700–1745) прислал в КИД «цифры, которыми он корреспондует с генералитетом и министрами российскими, обретающимися при чужестранных дворах».
«Цифирь» была оформлена в виде прошитого нитями тетради. На первой странице — заглавие: «Цифирь секретная, посланная к ея императорского величества усадьбам министрам в Лондон и Дрезден». Вся страница разбита на три вертикальных графы. Первая графа — «Алфавит для сложения». В эту графу помещены буквы российского алфавита, которым отвечают двусмысленные цифровые шифробозначения (произвольные). Сюда же помещены в алфавитном порядке наиболее употребимые предлоги, местоимения, частицы: въ, изъ, как и т. д.
Вторая графа — «Разные знаменования» — содержала словарь шифра. Наряду с тем, что каждому шифробозначению соответствовало, как правило, по одной словарной величине (например, 100 — «Ея Императорское Величество», 199 — «двор Ея Императорского Величества»), некоторым шифробозначениям соответствовали целые группы словарных величин, необходимые из которых выбирались в соответствии с контекстом письма (например: 198 — английский король, двор, Англия).
Третья графа — «Для разбору» — дешифрант. На втором листе здесь приведены «Изъяснения для употребления сей цифири», в которых были раскрыты хитрости этого шифра.
Так, в шифробозначениях отсутствуют цифры 3 и 7, т. е. может быть 46, а не 47, 36 и т. д. Сами по себе любые двусмысленные или трехзначные цифры, которые содержат 3 и 7, служили для обозначения запятых и точек. При этом рекомендовалось: «Мешать оныя между всеми как в десятичных, так и в сотенных, яко прибавкой оных число умножится. Следственно знаменательное скроется так, что никакая комбинация открыть не может. Например: А — 29 можно представит: 729, 279, 297 или 329, 239, 293. Сим образом на всяку литеру, по малой мере, шесть номеров, которы знаемы будут токмо тому, кто ведает, что 3 и 7 ничего тут не значат. Следственно, яко оне бы не были, — но едино 29 будет видеть».
Писать рекомендовалось все цифры как без вставок, так и со вставками подряд «без роставок буква от буквы и речь от речи». Особенно рекомендовал автор шифра вводить «смешения с 3 и 7» при шифровании по буквам, где шифробозначения — двузначные («вот большей части десятеричных надлежит мешать с пустыми»), потому что «когда в 10 строках один номер чаще найдется, то можно догадаться, что гласная буква или какое обыкновенное частое окончание, но расставливая всякой пятою на преди, в средине и