Необходимо отметить, что количеством букв в пароле определяется количество используемых для шифрования алфавитов и, как следствие, от этого зависит стойкость шифра Виженера. Естественно, если пароль состоит, например, из шести букв, то для шифрования используются лишь шесть строк таблицы. При выборе пароля, состоящего из большего количества букв, увеличится и количество используемых алфавитов. Поэтому довольно часто в качестве пароля в шифре Виженера использовались не только слова но и целые фразы.
О стойкости шифра Виженера свидетельствует тот факт, что заслуживающая внимания методика его взлома была разработана лишь почти через триста лет, в 1863 году. Именно тогда была опубликована книга под названием «Искусство тайнописи и дешифрования». Ее автор, офицер прусской армии майор Фридрих Казисски, изложил метод вскрытия многоалфавитного шифра с повторяющимся паролем на примере считавшегося недешифруемым шифра Виженера. Таким образом, шифр, придуманный французским дипломатом, разгадал немецкий офицер.
Идея талантливого немца была проста как все великое. Взлом шифра он предложил начинать со статистического определения числа букв в пароле. Ф. Казисски высказал мысль, что повторяемость букв в пароле вместе с повторяемостью букв в открытом тексте дает повторяемость букв в шифрованном тексте, и на основании этого сделал вывод о том, что расстояния между повторениями в криптограмме будут равны или кратны периоду пароля или его длине. После того как будет определено количество знаков в пароле, шифрограмму следует разбить на отрезки, равные длине пароля. Дальнейшая расшифровка будет сводиться к получению из каждого отрезка отдельной части открытого текста простой заменой. В том случае, если длина пароля заранее известна, сообщение можно расшифровать за несколько минут. Этот метод дешифрования криптоаналитики назвали методом Казисски.
3.5. Средние века
Начало XVIII века в истории криптологии ознаменовалось появлением так называемых «черных комнат» или «черных кабинетов». К тому же успехи математиков того времени позволили создать основы математического аппарата, используемого в дальнейшем для анализа шифров и их взлома. Поэтому можно утверждать, что именно в XVII–XVIII столетиях начинается не только эра повального увлечения шифрами, но и получает серьезную научную основу криптоанализ, зарождающийся как наука.
Одной из отличительных черт Средних веков является то, что многие известные государственные и религиозные деятели той эпохи имеют в своем распоряжении и широко используют личные шифры, как, например, французский король Людовик XIV и кардинал Ришелье.
В Средние века особое внимание криптографии и криптоанализу по-прежнему уделялось и в России.
С первых лет XVIII столетия правители многих европейских государств санкционировали в своих странах создание так называемых «черных комнат» или «черных кабинетов». В них тайно дешифровалась дипломатическая почта, отправлявшаяся и поступавшая из-за границы. Поэтому любые секреты, сообщавшиеся в дипломатической переписке иностранных послов, сразу же поступали в правительство.
Наиболее активно и эффективно работал такой «черный кабинет» в Вене, столице Австро-Венгерской империи, которой правили монархи династии Габсбургов. Дипломатические письма со всей Европы, адресованные посольствам в Вене, поступали в местную «черную комнату» в 7 часов утра После этого специалисты аккуратно расплавляли сургучные печати на конвертах, копировали шифрованные письма, а затем их вновь запечатывали и доставляли адресатам. Причем письма запечатывались так профессионально, что их получатели не могли ничего заподозрить. В последующие дневные часы подобным же образом обрабатывалась дипломатическая почта, отправлявшаяся за пределы империи.
Ежедневно для проверки и дешифрования вскрывались сотни писем. Благодаря этому австрийские монархи всегда имели самую свежую и, естественна весьма ценную информацию. Необходимо отметить, что некоторые сообщения были ценными не только в переносном, но и в прямом смысле, поскольку предприимчивые коронованные особы не брезговали продавать своим союзникам интересующие их сведения.
Аналогичные службы активно создавались и в других европейских государствах. Естественно, для работы в них возникала острая необходимость в специалистах, которые могли не только придумать стойкий шифр для своего работодателя, но и сравнительно быстро разгадать или взломать не менее стойкий шифр противника.
Итак, в XVII веке в странах Европы дальновидные государственные деятели, по примеру России, начали создавать свои тайные службы, главной задачей которых являлось как создание собственных шифров, так и дешифрование сообщений. При этом предполагалось взламывать шифры не только врагов и неприятелей, но и союзников. Для работы в таких службах привлекались талантливые ученые и в первую очередь известные математики.
Так, например, в это время в Германии создана специальная дешифровальная служба под руководством талантливого криптографа графа Гронсфельда, кстати, автора одноименного шифра В своем шифре, который можно считать усовершенствованным вариантом шифра Цезаря и Виженера, немецкий аристократ вместо буквенного пароля предложил использовать пароль, состоящий из набора цифр. При этом каждая цифра пароля означала или число шагов, на которое надо сдвинуть букву открытого текста вправо по алфавиту в шифре Цезаря, или номер строки с алфавитом в шифре Виженера.
Там же, в Германии, к шифровальной работе был привлечен известный математик Готфрид Вильгельм Лейбниц (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646–1716), которого приглашали для работы в свои криптографические службы Англия и Россия.
В Англии лорд-протектор Оливер Кромвель (Oliver Cromwell, 1599–1658) во время своего сравнительно краткого правления успел организовать специальную разведывательную службу, получившую название Intelligence service. Одним из ее структурных подразделений было и дешифровальное отделение. Кстати, английское слово «intelligence» имеет несколько значений, его можно перевести не только как «информация», но и как «ум». В середине XVII века к криптографической и криптоаналитической работе был привлечен известный английский математик Джон Валлис (1616–1703).
Не отставала от других европейских государств и Франция. Уже во время правления Людовика XIII (умер в 1643 году) было создано дешифровальное отделение, которое возглавил Антуан Россиньоль (Antoine Rossignol, 1600–1682). Немалую роль в организации этого тайного учреждения сыграл хорошо известный благодаря романам А. Дюма кардинал Ришелье (Armand Jean du Plessis Richelieu, 1585–1642). Свой след в истории криптографии оставил и сам Ришелье благодаря шифру, получившему его имя. «Шифр Ришелье» является шифром перестановки, при использовании которого открытый текст разбивается на отрезки, а внутри каждого отрезка буквы переставляются в соответствии с определенным правилом.
Однако своего расцвета криптографическая служба Франции достигла в годы правления Людовика XIV (1638–1714), получившего прозвище «король-солнце». Разгадать личный шифр французского короля оказалось намного сложнее, чем даже шифр Виженера. В так называемом Великом шифре Людовика XIV для обозначения любого слога использовались разные числа. Например, слово «неприятель» состоит из четырех слогов, а в зашифрованном виде оно выглядит как набор цифр. Расшифровщик, для того чтобы попытаться разгадать смысл сообщения, должен был перебрать сотни чисел, но чаще всего безрезультатно.
Остается добавить, что А. Россиньолю, по мнению некоторых исследователей, принадлежит крылатое выражение, на многие века определившее подход к стойкости шифра; «Стойкость военного шифра должна быть такой, чтобы обеспечить секретность донесения в течение срока, необходимого для выполнения приказа». Помимо этого, французский криптолог считал, что стойкость дипломатического шифра должна обеспечивать тайну переписки в течение нескольких десятков лет. Сам же Антуан Россиньоль является автором хорошо известного специалистам дипломатического шифра, получившего его имя. Кстати, французский император Наполеон I (1769–1821) во время своих военных походов использовал шифры, которые можно считать вариантами шифра Россиньоля.
Уже упоминавшийся Великий шифр французского короля Людовика XIV оставался неразгаданным до 1890 года, когда его в конце концов разгадал Этьен Базери (Etienne Bazeries, 1846–1931), криптоаналитик, работавший на французскую армию. Для расшифровки он использовал метод частотного анализа. В результате Э. Базери определил, какие группы цифр используются для обозначения наиболее часто повторяющихся слогов французского языка. После этого историкам не составило особого труда прочитать всю весьма интересную секретную переписку французского монарха.
Следует отметить, что расшифровка одного тайного послания пролила свет на одну из тайн французского королевского двора, которая не давала покоя многим поколениям историков, писателей и даже кинорежиссеров. В этом письме речь идет о генерале Вивьене де Булонь (Viviene de Bulonde), который трусливо бросил своих солдат на поле боя. В письме, помимо всего прочего, указывалось: «Его Величество требует немедленно арестовать генерала де Булонь и заключить в крепость Пиньероль. Его камера должна быть охраняема ночью, а днем он может совершать прогулки по стенам, но только в маске».
Человек в маске, личный заключенный Людовика XIV — многим читателям этот сюжет хорошо знаком. И если не все читатели держали в руках роман «Железная маска» французского писателя Александра Дюма, то, в любом случае, видели одну из многочисленных экранизаций этого всемирно известного произведения. Уважая право писателя на художественный вымысел, необходимо отметить, что в упомянутом романе, как, между прочим, и в некоторых других романах А. Дюма, сюжет, мягко в