Начало XX столетия было ознаменовано несколькими региональными войнами. А в 1914 году началась одна из самых кровавых войн в истории человечества — Первая мировая война. В этот исторический период все большие и малые научные открытия, изобретения, любые достижения научно-технического прогресса незамедлительно находили применение в военной области. Поэтому первые десятилетия XX века, богатые на события во всех указанных сферах, действительно стали периодом величайших достижений в криптологии. Так, например, открытие электромагнитных волн и изобретение радио впоследствии привели к тому, что для многих наших современников просто не представляется возможной передача шифрованных сообщений иными способами, кроме радиосвязи.
Использование радиосвязи для передачи сообщений, в том числе и зашифрованных, оказало неизгладимое влияние как на криптологию, так и на криптоанализ, поскольку проблема получения криптограммы несанкционированным пользователем для заинтересованного лица практически перестала существовать. Достаточно было в нужное время настроить приемник на нужную частоту, то есть на частоту передаваемого сигнала. Таким образом, в рассматриваемый период со всей остротой возник вопрос создания систем шифрования с высочайшей степенью стойкости.
Однако военные криптографы не забывали завет француза А. Россиньоля о том, что стойкость военного шифра должна быть такой, чтобы обеспечить секретность донесения в течение срока, необходимого для выполнения приказа Поэтому широко использовались различные варианты давно хорошо известных шифров.
Так, например, консервативные англичане для шифровки сообщений применяли уже упоминавшийся шифр Playfair, изобретенный в XIX веке, французы использовали шифр двойной перестановки, а педантичные немцы отдали предпочтение решетке Кардано. Конечно же применение таких хорошо известных систем шифрования хотя и было оправданным благодаря их простоте и быстроте при шифровании и дешифровании, однако не обеспечивало необходимой степени защиты передаваемой информации. В результате довольно часто одна из воюющих сторон была хорошо осведомлена о всех ближайших планах противника. Так, например, по мнению некоторых исследователей, неудача наступления русской армии в Восточной Пруссии в начале войны во многом была предопределена плохой организацией связи при управлении войсками, в том числе и отсутствием возможности передачи приказов и донесений в шифрованном виде.
В то же время развивались и совершенствовались различные методы дешифрования. Среди них некоторые специалисты особо отмечают, например, методы, основанные на парах открытых и шифрованных текстов, а также вероятностно-статистические методы, при использовании которых анализируется частота знаков, биграмм, триграмм и так далее.
Классическим примером того, как взлом шифра может повлиять на судьбы сотен миллионов людей, является история, произошедшая во время Первой мировой войны, когда разгадывание всего одной криптограммы привело к вступлению в эту войну такого государства, как США.
Любой наш современник хорошо знает, что Первая мировая война вспыхнула в 1914 году в Европе. Однако мало кому известно, что Соединенные штаты Америки в течение нескольких лет оставались нейтральными и вступать в войну на чьей-либо стороне не собирались. И только историки и криптологи знают, что послужило поводом к вступлению США в эту войну.
В январе 1917 года Германия, стремясь вынудить своего главного противника, Великобританию, капитулировать, применила новую тактику. Немецкое командование приняло решение начать подводную войну против всех кораблей, в том числе и американских, которые снабжали Соединенное королевство продуктами питания. Проще говоря, предполагалось уморить англичан голодом. Однако германское руководство прекрасно понимало, что подобные действия могут спровоцировать США к объявлению войны. Поэтому было решено реализовать рискованный план нейтрализации американцев.
Германский министр иностранных дел Артур Зиммерманн (Arthur Zimmermann, 1864–1940) решил убедить Мексику, чтобы ее войска вторглись на территорию США и заняли несколько американских штатов, а именно Аризону, Нью-Мексико и Техас. Необходимо отметить, что еще с XIX столетия между США и Мексикой идет спор о том, кому эти штаты должны принадлежать Итак, А. Зиммерманн надеялся, что вторжение с юга отвлечет США от возможного вступления в войну на европейском континенте. Оставалось только проинформировать об этом плане мексиканское правительство. Поэтому министр иностранных дел Германии отправил шифрованную телеграмму соответствующего содержания немецкому послу в Вашингтоне, чтобы он переправил ее далее в Мехико, столицу Мексики.
Британские разведчики перехватили подозрительную телеграмму, которая состояла из трех-, четырех- и пятизначных чисел. В результате это сообщение оказалось в так называемом офисе № 40 британского Адмиралтейства. Под этим названием скрывались английские тайные службы. Местные специалисты телеграмму дешифровали и сразу же поняли ее важность. Однако англичане не были заинтересованы в том, чтобы немцы догадались о раскрытии их шифра. И в то же время расшифрованную телеграмму было просто необходимо предать огласке, чтобы предотвратить нападение Мексики на США. Поэтому в Мехико срочно был направлен специальный агент, единственной задачей которого было проникнуть в мексиканскую телеграфную службу и выкрасть уже дешифрованную копию телеграммы. Он с честью справился с поставленной задачей. К тому же руководитель британской тайной службы адмирал Халл отвлекал подозрения об успешном взломе немецкого шифра тем, что в прессе разрешил опубликовать статью, ставящую под сомнение способности английских криптоаналитических служб.
В феврале 1917 года расшифрованная телеграмма Зиммерманна была передана американским газетчикам. Ее содержание шокировало американскую общественность, и уже 2 апреля США объявили войну Германии. Таким образом война европейская стала войной мировой, которая 11 ноября 1918 года закончилась поражением Германии.
Немцы долгое время думали, что дешифрованная телеграмма была украдена у мексиканского правительства. И только во второй половине 20-х лет они узнали, что англичане разгадали их военные шифры и поэтому могли читать все их сообщения до конца войны. Шок от этого сообщения был настолько сильным, что немецкие специалисты решили придумать наилучшую шифровальную машину, какую только можно было создать при имевшемся в то время уровне развития техники. И такая машина была создана под именем «Энигма». Разгадка ее шифров для англичан была намного более крепким орешком, чем взламывание шифра телеграммы Зиммерманна.
3.8. Шифровальные машины
После Первой мировой войны криптологам стало ясно, что необходимо искать новые пути для решения проблем, связанных с повышением скорости шифрования и дешифрования сообщений при высокой степени защиты передаваемых сведений. Поэтому период между двумя мировыми войнами в XX веке характеризуется в первую очередь интенсивными работами по разработке и последующему широкому внедрению и использованию шифровальных машин различных конструкций.
В результате перед началом Второй мировой войны в разных странах были придуманы и созданы так называемые электромеханические шифровальные машины, которые намного превосходили своих механических предшественников.
Немецко-фашистские войска в боевых действиях на суше и на море до определенного момента вполне успешно применяли машину «Энигма» («Enigme»). Японцы в ходе войны на Тихом океане использовали шифровальную машину, прозванную американцами «Пурпур» («Ригриг»). Сами американцы шифровали свои сообщения с помощью машины «SIGABA», а англичане применяли устройство под названием «Туре X». Необходимо признать, что эти машины оказали существенное влияние на ход и результат многих боевых операций.
Конечно же шифровальные машины были созданы и успешно эксплуатировались и в Советском Союзе. Однако их рассмотрение выходит за рамки данного издания. В то же время хотелось бы отметить, что, по мнению многих специалистов, параметры отечественных шифровальных машин были на порядок лучше, чем у зарубежных аналогов того времени.
Таким образом, криптографические службы всех ведущих мировых держав перед началом Второй мировой войны были оснащены электромеханическими шифровальными машинами, которые имели относительно высокую для того времени скорость обработки информации и обеспечивали требуемую стойкость шифров. Одно время даже высказывалось мнение, что расшифровать криптограммы, создаваемые с помощью таких машин, невозможно. Однако в ходе войны это мнение было быстро опровергнуто.
История изобретения шифровальной машины «Энигма» («Enigme») окутана покровом многих тайн. Некоторые исследователи считают, что эту машину в 1926 году немцы купили у ее изобретателя Эдварда Хэберна (Edward Hugh Hebem, 1869–1952), который изобрел ее еще в 1915 году, а запатентовал в 1918 году. По мнению других, автором «Энигмы» является талантливый немецкий инженер Артур Шербиус (Arthur Scherbius, 1878–1929), который первую модель своего аппарата создал также в 1918 году. Среди авторов принципа, положенного в основу шифровальных машин типа «Энигмы», называются имена голландца Гуго Коха (Hugo Koch) и шведа А. Дамма (A. G. Damm).
Первоначально «Энигма», выпускавшаяся известной германской фирмой SIEMENS, использовалась для передачи шифрованных коммерческих сообщений, и лишь во второй половине 20-х лет XX столетия была приобретена для нужд германской армии. Помимо немцев, эту шифровальную машину приобретали и армии других европейских стран. Так, например, одну из версий «Энигмы» в 1925 году купил для своих нужд и шведский генеральный штаб.
Устройство шифровальной машины «Энигма» для того времени было очень сложным. Внешне она выглядела как печатная машинка, установленная в деревянном ящике, и состояла из нескольких составных частей. На клавиатуре, похожей на клавиатуру обычной пишущей машинки, набирался открытый текст. В так называемой шифровальной части происходило преобразование букв и цифр открытого текста в шифрованное сообщение. На сигнальной панели располагались электрические лампочки, свечение которых указывало букву шифрованного текста, которой заменялась соответствующая буква открытого текста.