А вам нравится «BIS Journal»?

Присоединяйтесь к обществу профессионалов по информационной безопасности.

«BIS Journal» рекомендует!
Нажмите МНЕ НРАВИТСЯ!

18 ноября, 2013«BIS Journal» № 4(11)/2013

Емельянов Геннадий

член-корреспондент (Академия криптографии РФ)

Ларин Дмитрий

Доцент кафедры интеллектуальных технологий и систем, кандидат технических наук (МГТУ МИРЭА)

Бутырский Леонид

Историк криптографии

Голованов Сергей

историк криптографии


Пионеры отечественной машинной криптографии

К 70-летию присуждения Сталинской премии советским криптографам

Генерал-майор Иван Павлович Волосок (1900–1982), конструктор первой отечественной шифрмашины.

 

В разгар Великой Отечественной войны, весной 1943 года группа талантливых советских криптографов была награждена Сталинской премией за разработку конструкции шифрмашины, которая гарантировала невозможность дешифрования засекреченной текстовой (телеграфной) информации. Мы хотим рассказать о подвиге конструкторов-самородков, чей талант раскрылся в предвоенный период и грозные годы войны.

 

ПЕРВЫЙ В СПИСКЕ КАВАЛЕРОВ

От Советского Информбюро. В течение ночи на 16 мая на фронте ничего существенного не произошло... На Кубани, северо-восточнее Новороссийска, противник пытался атаковать наши позиции. Бойцы Н-ской части отбили атаку гитлеровцев и отбросили их на исходный рубеж. В районе Лисичанска. уничтожено до роты гитлеровцев и подбит немецкий танк. Южнее Изюма группа разведчиков. уничтожила группу гитлеровцев и, захватив в плен немецкого офицера, вернулась в свою часть. Западнее Ростова-на-Дону...

А на дворе весна. Сколько их еще будет, этих вёсен, пока не разгромим проклятого врага. Инженер-капитан 1 ранга Иван Волосок, коренастый, крепкий, ероша шапку непокорных вьющихся волос, неотрывно смотрит на номер Красной Звезды. За успешное выполнение заданий Правительства. наградить орденом Ленина инженер-капитана Волосок Ивана Павловича. Указ Президиума Верховного Совета СССР. И дальше по списку ещё четыре десятка фамилий. Кому Красное знамя, кому Отечественной войны. А ему – орден Ленина! И первым в списке. Есть отчего разволноваться. Теперь ловить любопытные взгляды родных, знакомых – за что, мол? Какие такие задания, здесь, в тылу? Спрашивать, конечно, не будут, знают, что не расскажет, отшутится. А как расскажешь?

Однако в начале немного истории. Ещё в конце XIX века в России были предприняты попытки создания аппаратов для автоматического шифрования телеграфных сообщений. Так, в 1879 году главный механик Петербургского телеграфного округа И. Деревянкин предложил оригинальный прибор для шифрования телеграмм, который он назвал «Криптограф» [Соболева, 2002]. Это устройство напоминало известный шифратор эпохи Возрождения – диск Альберти. Прибор состоял из двух дисков, верхний из которых был подвижным.

Применялись и другие примитивные шифровальные приборы, в основном реализующие многоалфавитную замену (линейки, диски, и т.п.). Ещё одним примером подобных приборов служит механический шифратор «Скала», предназначенный для облегчения работы с шифром лямбда (подробнее об этом шифре в статье [Бабаш, 2004-2]). Или разработанное в 1916 году подпоручиком Попазовым шифровальное устройство, впоследствии названное «Прибор Вави», описанное в статье [Бабаш, 2004-1].

После победы Октябрьской революции в Советской России применялись недостаточно стойкие ручные системы шифрования. К сожалению, в период с 1918 по 1920 год многие шифрованные сообщения Рабочее-Крестьянской Красной Армии (РККА) и советской дипломатии (Наркомата иностранных дел) успешно читались белогвардейцами, поляками, англичанами шведами. Правда, и советским криптографам удавалось вскрывать шифрсистемы противника. Подробнее о криптографической деятельности в период Гражданской войны в России можно прочитать в статье [Ларин, 2009].

Состоянием шифровального дела интересовались высшие руководители государства, включая В.И. Ленина. Кстати отметим, что Владимир Ильич активно использовал шифры в период работы в подполье и хорошо осознавал важность криптографии в управлении государством. Благодаря стараниям В.И. Ленина и других руководителей страны 5 мая 1921 года был создан Спецотдел ВЧК – единая отечественная криптографическая служба. Подробнее о работе Спецотдела можно прочитать в цикле статей [Бабиевский, 2011].

Развитие системы государственного управления и совершенствование средств связи требовало механизации процессов шифрования/расшифрования с целью сокращения времени на эти процедуры. При этом, разумеется, надо было обеспечить высокую стойкость шифрования.

ВМЕСТО КАРАНДАША ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

К началу 1930-х годов стало ясно, что уже имеющиеся ручные системы и способы шифрования и кодирования, сколько бы их ни совершенствовали и модернизировали, не в состоянии справиться с возрастающими потоками информации в силу низкой скорости ее обработки. Шифрование приказа или распоряжения, объемом которого занимал 1,5 печатные страницы, занимало приблизительно 4–5 часов. Соответственно, столько же времени затрачивалось на расшифрование.

Во время шифрования или передачи текста по телеграфным каналам связи часто допускались ошибки, а это происходило практически всегда из-за громоздкости и неудобства использования шифрблокнотов и плохих каналов связи. Это дополнительно увеличивало время на шифрование и расшифрование тех же 1,5 страниц текста приказа уже в 3 раза. Если шифртелеграмму передавали голосом по обычному телефону, её обрабатывали примерно столько же, а при ухудшении слышимости телефона шифрование было вообще невозможно [Николенко] [Клепов, 2009].

Первая попытка создать электромеханический шифратор в Советском Союзе была предпринята ещё в 1923 году. Её предприняли специалисты Особого технического бюро по военным изобретениям специального назначения, которое было создано 18 июня 1921 года постановлением Совета Труда и Обороны (СТО) как филиал московского НИИ-20, занимавшегося разработками в области радиотехники для нужд армии и флота.

Ещё в конце 1920 года известный российский изобретатель Владимир Иванович Бекаури вместе с академиком В.Н. Игнатьевым организовали Экспериментальную мастерскую по новейшим изобретениям (Эксмани) при Государственном научно-техническом институте. В.И. Бекаури неоднократно встречался с В.И. Лениным, а 13 июля 1921 года на заседании СТО доложил о своих предложениях в области военной техники. Бекаури 9 августа 1921 года получил мандат СТО, подписанный лично В.И. Лениным и производивший магическое впечатление на военных и совслужащих.

В Остехбюро, которым стал руководить В.И. Бекаури, переводят лучших петроградских специалистов в области радиотехники, электрических машин и т.д. Именно тогда был разработан и даже изготовлен первый советский действующий макет роторного шифратора, реализующего идею многоалфавитной замены.

За успешные опытно-конструкторские разработки Бекаури был награждён почетной грамотой Реввоенсовета, орденами Ленина, Красного Знамени, Красной Звезды. Исключительно талантливый и многократно удостоенный наград конструктор, В.И. Бекаури по ложному обвинению в шпионаже в пользу Германии был расстрелян в 1938 году, впоследствии в 1956 году полностью реабилитирован [Бекаури], [Остехбюро], [Дадуков, 2006]. Более подробно деятельность Остехбюро в области связи и обеспечения информационной безопасности освещена, в частности, в книге [Бутырский, 2012] и на сайте [Остехбюро].

Первым построенным в СССР электромеханическим шифратором стала аппаратура засекречивания телефонных переговоров, выпущенная в 1927–28 годы. Этому направлению развития шифровальной техники была посвящена статья о В.А. Котельникове [Бутырский, 2013-2]. В январе 1929 года вопрос о создании отечественной шифровальной машины вновь был поднят шифровальщиками-моряками. Осознавали необходимость создания отечественной шифровальной машины специалисты Спецотдела ВЧК и 8-го отдела штаба РККА: надвигалась

Вторая мировая война, и задачу механизации шифровального дела надо было решать незамедлительно. Следовало в кратчайшие сроки разработать, а затем разместить производство современных шифровальных машин на промышленных предприятиях [Дадуков, 2006].

Начало работе по созданию отечественных шифровальных машин в Генеральном штабе Красной Армии было положено в феврале 1930 года докладной запиской начальника штаба РККА Б.М. Шапошникова народному комиссару по военным и морским делам К.Е. Ворошилову.

ТЕЛЕГРАФИСТ ИЗ КРЕСТЬЯН

В СССР теоретическую основу шифровальной техники, радикально отличающейся от распространенных к этому времени зарубежных аппаратов, использующих принцип механически программируемых (называемых роторными или дисковыми) шифраторов, разработал талантливый инженер-конструктор И.П. Волосок.

Иван Павлович Волосок родился 20 января 1900 года в селе Ново-Николаевка Херсонской губернии в семье крестьян-бедняков. Его самостоятельная трудовая жизнь началась с 13 лет, сразу по окончании двух классов земского училища. Средств на дальнейшее обучение не было, и ему оставался только один путь – в батраки. В 16 лет Иван Волосок уехал из родного дома учиться на курсы по подготовке почтово-телеграфных чиновников. После их окончания он был направлен на работу в город Канев, где его и застала революция.

Началась гражданская война. Город по нескольку раз переходил из рук в руки: немцы, гайдамаки, петлюровцы сменяли друг друга. Летом 1919 года, после прихода Красной Армии, в числе первых И.П. Волосок начал участвовать в становлении Советской власти, а в 1919 году вступил в партию большевиков.

С этого дня для него началась активная революционная деятельность. Он входил в группу по охране города, выполнял отдельные поручения ЧК и Ревкома по организации и восстановлению связи. Захватившие город петлюровцы бросили его в тюрьму и приговорили к расстрелу. Однако привести приговор в исполнение не успели – ворвавшиеся в город партизаны восстановили Советскую власть.

19-летнего Ивана Волоска назначили заведующим телеграфной сетью Каневского уезда и политконтролёром уездной почтовой конторы, ввели в состав коллегии уездного Совнархоза. Он принимал активное участие в ликвидации бандитизма, выполнял отдельные поручения ЧК. Затем И.П. Волосок был направлен на должность начальника связи штаба Днепровской военной флотилии (ДВФ).

Находясь на фронте до середины 1919 года, он в труднейших условиях налаживал службу связи штаба ДВФ. В апреле 1921 года, после расформирования ДВФ, И.П. Волоска направляют на Черноморский флот начальником промежуточной станции службы связи, откуда 17 ноября 1921 года командируют в Петроград в подготовительную школу командного состава флота.

Молодого, энергичного человека влекла романтика моря, его привлекало штурманское дело, хотелось служить на кораблях, совершать дальние походы. Увы, уже тогда последствия ранения и перенесённого тифа ставят под сомнение его годность к строевой службе.

Тем не менее, получив по окончании подготовительной школы в 1923 году право выбора любого высшего военно-морского учебного заведения, Иван Волосок выбирает для продолжения образования электротехнический отдел военно-морского инженерного училища им. Ф.Э. Дзержинского. Окончив училище с отличием в 1928 году, он направляется на службу на родной Черноморский флот.

Однако корабельная служба продолжалась недолго. Совершив всего лишь один учебный поход на крейсере «Коминтерн» в Стамбул, И. П. Волосок по состоянию здоровья направляется в береговую службу. Оставив службу на морских просторах, Иван Волосок не пал духом. Служба на берегу открыла простор для его изобретательского дара, он с головой ушел в любимое дело.

МЕТОД ДЛИННОЙ ЛЕНТЫ

Немного зарубежной истории. На протяжении ХХ века считалось, что история создания шифрмашин с абсолютной секретностью начинается с инженера лаборатории AT&T (США) Гильберта Вернама. Первая его записка на эту тему датируется 17 декабря 1917 годом, а 22 июля 1919 года он получил патент США № 1310719. Вернам работал в телеграфном ведомстве и назвал свой шифр «методом длинной ленты для телетайпов». Суть шифра Вернама проста: телеграфное сообщение, представленное в виде битового потока, складывается по модулю с лентой, на которую занесен случайный поток бит неограниченной длительности. То есть шифр гаммирования был перенесен на электрическую почву.

Вернам не использовал термина XOR в своём патенте, поскольку оперировал релейной логикой для пятизначного кода Бодо следующим образом. Если буква A представлена кодом + + ---, а ключевая буква В кодируется как +--++, то будет получен шифртекст -+-++, т.е. код для буквы G. На приёмном конце комбинируя G с ключевой буквой B, получим код ++---, соответствующий снова букве A открытого текста. По мнению АНБ США, патент Вернама является, возможно, одним из важнейших в истории криптографии [Gilbert Vernam].

Требований к шифру всего 2: гамма должна быть случайной и лента с гаммой (или часть этой ленты) может использоваться только однократно (поэтому для обозначения класса таких не раскрываемых шифров используется несколько терминов: одноразовый блокнот; ОТР – OneTime-Pad; OTK – One-Time-Key; OTT – One-Time-Tape), а в русскоязычной литературе используется термин «одноразовая гамма».

Для шифрования Вернам предложил заранее готовить гамму – перфоленту со случайными знаками – и затем электромеханически складывать её импульсы с импульсами знаков открытого текста. Полученная сумма представляла собой шифртекст. На приёмном конце импульсы, полученные по каналу связи, складывались с импульсами той же самой двоичной гаммы, в результате чего восстанавливались исходные импульсы сообщения.

Если сообщение перехватывалось, то без гаммы расшифровать его было невозможно, противник видел только ничего не значащую случайную последовательность. Единственная информация, которую мог получить противник в этом случае – длина сообщения. В первоначальном виде система Вернама была уязвима, поскольку ключевая перфолента изготавливалась в форме кольца и использовалась снова после её окончания.

Дальнейшее усовершенствование метода Вернама принадлежало будущему начальнику связи войск США майору Джозефу Моборну, объединившему хаотичность гаммы, на которую опирался Вернам в своей системе автоматического шифрования, с используемым в то время в войсках правилом одноразового шифрблокнота. Идея Моборна заключалась в использовании трёх ограничений.

Первое, шифрблокнот реализуется как шифрующая гамма, которая по длине равна или превышает шифруемое сообщение. Второе, знаки гаммы должны быть полностью случайными и равновероятными. Третье, каждая гамма должна использоваться один и только один раз, а затем уничтожаться передающим и принимающим корреспондентами. Дополнительное правило: изготавливаются только две копии шифрключа – одна для передающего и одна для принимающего корреспондента (исключение существует для нескольких принимающих абонентов).

Система Вернама в 1920-х годах была предложена фирмой AT&T для секретной коммерческой связи, но без особого успеха. Только во время Второй мировой войны в США гаммирование начало широко использоваться для засекречивания телеграфной связи высшего руководства. Однако принцип Вернама применения случайных шифргамм такой же длины, как и сообщение, стал основой ряда ручных шифров, использующих карандаш и бумагу в различных странах.

При этом блокноты с гаммой часто изготовлялись в виде маленьких блокнотов или микрофильмов, содержащих группы из пяти цифр или букв. Эти ручные шифры нашли самое широкое применение в агентурной связи, в разведке и пр. [bikershome]. Впоследствии и в других странах изобретались шифрмашины суммирования. Например, в 1921 году германская фирма Siemens und Halske получила патент DE371087 на шифрмашину с похожим принципом действия [cryptomuseum].

Впервые в СССР стойкая ручная система шифрования с одноразовой гаммой была разработана в начале 1920-х годов. Активное применение одноразовой гаммы в дипломатической переписке началось с 1927 года. Несколько позже одноразовая гамма стала применяться для перешифровки кодов в Красной Армии и советских спецслужбах [Гольев, 2008].

Однако практическая необходимость стойкого шифрования правительственной, военной, коммерческой и частной информации, передаваемой по незащищённому телеграфу, возникла гораздо раньше. Исследования, проведенные Стивеном Белловином и опубликованные в 2011 году [Bellovin, 2011], указывают на то, что первым изобретателем системы гаммирования в интересах банковских структур ещё в 1882 году являлся американский банкир Франк Миллер [Miller, 1882]. Вопрос о том, известна ли была публикация Ф. Миллера изобретателям Г. Вернаму и Д. Моборну, пока остаётся открытым.

В статье, опубликованной в 1926 году, Вернам показал, как технически конвертировать стандартный телетайп в шифрмашину, использующую одноразовый ключ. Являясь одним из первых авторов машины линейного шифрования, Вернам не смог решить важную проблему получения большого количества случайной равновероятной гаммы [Borovski, 2012].

ШИФРМАШИНУ ПРИНЯТЬ НА ВООРУЖЕНИЕ

Вернемся в СССР начала 1930 годов. В технической лаборатории шифровальной службы (8-й отдел) Главного штаба РККА (служба образована в 1931 году) под руководством И.П. Волоска в 1932 году были разработаны и изготовлены 2 опытных образца советской шифровальной машины. Автор дал ей прозрачное наименование ШМВ-1 (Шифровальная машина Волоска – 1). Также были созданы образцы механических шифрующих приспособлений к телеграфным аппаратам.

Использованный принцип наложения случайной последовательности знаков гаммы на комбинации знаков открытого текста создавал нечитаемую криптограмму с гарантированной стойкостью против дешифрования противниками. Физическим внешним носителем знаков случайной гаммы являлась перфолента, изготовляемая с помощью оригинального изобретения специального устройства, называвшегося «X».

Громоздкая и механически ненадёжная шифрмашина ШМВ-1 в серию не пошла. В конце 1933 года была сформирована рабочая группа, которой было поручено отобрать среди предприятий Москвы и Ленинграда пригодные для разработки и выпуска отечественной шифровальной техники. Таким предприятием был назначен ленинградский завод имени А.А. Кулакова, созданный на базе Электромеханического завода Н.К. Гейслера и КО, основанного в 1896 году.

В то время он производил приборы для ВМФ (различные виды сигнализации, приборы управления артиллерийским огнём и торпедной стрельбой, дальномеры, приборы точной механики и электро- и радиотехники), а также телеграфную и телефонную аппаратуру. На заводе № 209 (впоследствии имени А.А. Кулакова) было решено создать научно-производственную структуру по разработке и выпуску техники особой секретности.

В ноябре 1934 года на завод № 209 приехал начальник Второго отделения Восьмого отдела штаба РККА капитан I ранга И.П. Волосок. Он должен был лично убедиться, что завод сможет освоить выпуск новой продукции – шифровальной техники. Сложность предстоящей задачи, сказал он, заключается в том, что, поскольку ранее в стране никакой шифровальной техники не было вообще, ориентироваться придётся только на самих себя. Причём прежде чем завод начнет осваивать в производстве шифровальные машины, их надо ещё и сконструировать.

Была утверждена группа специалистов, положившая начало новому направлению в отечественной технике связи для скрытого управления войсками – В.М. Домничев, В.Н. Рытов, О.А. Примазова, Е.П. Изотова. Практически весь 1936 год ушёл на разработку конструкции приборов и устройств, а в 1937 году был завершён выпуск конструкторской документации на шифровальную аппаратуру В-4.

Комиссия по проведению государственных испытаний рекомендовала принять В-4 на вооружение, а приказ Народного комиссара обороны СССР был подписан в мае 1938 году. Шифровальная аппаратура В-4 поступила на эксплуатацию в конце 1938 года, была проста в использовании и имела минимальный набор органов управления [Булатов, 2008]. Для повышения эффективности шифрсвязи были разработаны два варианта В-4.

Вариант единой конструкции предложили ведущие конструкторы В.Н. Рытов и П.А. Судаков. Вариант, состоящий из двух приборов, разработал ведущий конструктор Н.М. Шарыгин, который проявил чудеса изобретательности и в новых приборах ТР-1001 и ПГ-1001 смог применить максимальное число деталей из аппаратуры В-4. В 1939 году Н.М. Шарыгин успешно завершил работу, и с 1940 года шифровальная машина «Изумруд» стала поступать в эксплуатацию параллельно с В-4.

Шифртехника первого поколения В-4 и «Изумруд» предназначалась для штабов высшего управления вооружёнными силами – там, где циркулирует стратегическая и оперативно-стратегическая информация. Серийное производство В-4 началось на заводе № 209 в 1938 году [Дадуков, 2006] [Википедия, М-100].

ИСПАНИЯ, ХАСАН, ХАЛХИН-ГОЛ...

В 1939 году В.М. Шарыгиным была проведена модернизация шифратора В-4, новая машина получила название М-100 «Спектр» и стала выпускаться одновременно с машиной В-4 начиная с 1940 года [Дадуков, 2006]. Машина позволяла шифровать буквенные телеграммы со скоростью до 300 знаков в минуту.

Репрессии 1937 года отрицательно повлияли на производство шифровальной техники в СССР. Многие перспективные разработки шифровальной техники оставались в лучшем случае на уровне опытных образцов. Наиболее перспективная аппаратура конструкции И.П. Волоска и его коллег была выпущена очень маленькой серией и предназначалась для шифрования информации, передававшейся по телеграфным линиям связи между штабами военных округов и флотов [Клепов, 2009].

Шифровальная машина М-100 состояла из 3 основных узлов – клавиатуры с контактными группами, лентопротяжного механизма с трансмиттером и приспособления, устанавливаемого на клавиатуру пишущей машинки. Общий вес комплекта из семи упаковок достигал 116 кг. Аккумуляторы для автономного питания электрической части машины весили 32 кг. Тем не менее, данная техника выпускалась серийно и в 1938 году была успешно испытана в боевых условиях во время гражданской войны в Испании (1936–1939 годы), на озере Хасан в 1938 году, в 1939 году на Халхин-Голе и в 1939–1940 годах во время советско-финской войны.

В СССР шифрмашин М-100 было изготовлено немного, поэтому в Испании использовали только 2 на советских линиях связи – для шифрования сообщений о маршрутах следования военных кораблей, полученных от советских разведчиков. Эти сведения немедленно передавались в Москву для корректировки путей движения советских кораблей в Испанию, чтобы они могли избежать встречи с неприятелем [Клепов, 2009].

Аппаратура В-4 использовалась в районе боевых действий у реки Халхин-Гол, шифрованная связь в этих военных конфликтах осуществлялась в звене Генеральный штаб – штаб армии. Руководство эксплуатацией техники осуществлял непосредственно И.П. Волосок [Дадуков, 2006].

Полученный боевой опыт осуществления скрытого управления войсками показал, что для успешного применения машинного шифрования необходима обособленная работа шифровальных органов РККА. Кроме того, необходимо было обеспечить конспирацию в работе шифровальщиков и их достаточную мобильность при передислокации войск. Для этих целей в 1939 году в США были закуплены 100 автобусов Студебеккер.

В декабре 1940 года были изготовлены 5 таких специализированных автобусов, в которых располагалось оборудованное место шифровальщика, включавшее в себя шифровальную аппаратуру

В-4, закреплённую на специальном столе, сейф для хранения необходимой документации и зарядную станцию. Стало возможным зашифровывать и расшифровывать телеграммы не только во время остановок, но и во время движения колонн [Дадуков, 2006] [Николенко, 1998].

За рубежом действующие образцы шифрмашин, подобных советским шифраторам гаммирования В-4 и М-100, появились, по-видимому, не ранее 1941 года. В частности можно указать на модели 3-хленточных шифрмашин суммирования Telekrypton (1941), Rockex-I/-II (1943), использовавшихся в Великобритании и Канаде [Rockex].

НОВАЯ ОТРАСЛЬ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В 1937 году в черноморском санатории Саки И.П. Волосок познакомился с молодым офицером-шифровальщиком М.С. Козловым, окончившим в том же году Военную академию связи в Ленинграде по специальности военный инженер-электрик. Иван Павлович почувствовал в нём талант конструктора и предложил продолжить службу в лаборатории 8-го отдела Генштаба РККА.

Открывающиеся возможности конструировать новую необычную технику захватили Михаила Степановича, и вся его последующая жизнь была связана с созданием и внедрением аппаратуры скрытой связи. Вплоть до увольнения в запас в 1968 году, помимо основной работы в конструкторском бюро 8-го Управления Генштаба, он приложил много сил для формирования научных методов обучения будущих офицеров-шифрработников.

К этому времени лаборатория 8-го отдела Оперативного управления Генерального штаба РККА переросла в довольно мощное конструкторское бюро. Непосредственно 8-й отдел возглавлял с 1938 года Петр Николаевич Белюсов (1897-1970). Это был талантливейший руководитель шифровальной службы, великолепный администратор, тонкий психолог, прослуживший на своём посту в звании генерал-лейтенанта до 1961 года. Под его началом находилась сильная команда конструкторов первых советских шифровальных и кодировочных машин – И.П. Волосок, П.А. Судаков, В.Н. Рытов, П.И. Строителев, Н.И. Гусев, Н.М. Шарыгин и М.С. Козлов.

Необходимость разработки шифртехники, одинаково пригодной для всех звеньев управления, была очевидной и в 1937 году. На заводе № 209 под руководством В.Н. Рытова был создан макет малогабаритного роторного (дискового) шифратора, призванного заменить ручные шифры в оперативном звене управления (армия – корпус дивизия). В качестве прототипа использовался роторный электромеханический шифратор В-211, разработанный знаменитым шведским криптографом Борисом Хагелином для французской армии в 1932 году, 2 экземпляра которого были закуплены советским торговым представительством в Стокгольме [USSR K-37].

В отличие от ламповой модели, шифратор В-211 имел моторный привод и встроенное печатающее устройство на бумажную ленту. В нём нашел применение шифр многоалфавитной колонной замены. Это было довольно компактное устройство весом 19 кг. Французская армия закупила более 500 шифраторов В-211, которые интенсивно использовались во время войны с Алжиром (1954–1962).

В 1939 году шифрмашина с роторным шифратором под названием К-37 «Кристалл» после войсковых испытаний была принята на вооружение и запущена в серийное производство, и только за 1940 год было выпущено 100 комплектов. К-37 применялась в армейских сетях связи в период 1941–1948 годов для частичной замены широко применявшегося командирского кода. В 1940–41 годах она выпускалась в Ленинграде заводом № 209, а в 1942–1945 годах – его филиалом №707 в Свердловске, выпуск машины продолжался до 1946 года [Дадуков, 2006-4].

Всего к началу Великой Отечественной войны было принято на вооружение шифрорганов СССР свыше 150 комплектов К-37 и 96 комплектов М-100. Эта техника позволила в 5–6 раз повысить скорость обработки шифртелеграмм, при этом сохраняя стойкость передаваемых сообщений. К июню 1941 года штат советской шифровальной службы насчитывал 1 857 человек.

Во II квартале 1939 года на заводе № 209 были изготовлены опытные образцы шифрующих приборов-приставок для засекречивания телеграфных сообщений. C-306 – к телеграфному аппарату Морзе с питанием от сети, и С-307 – для журналистов, с питанием от аккумуляторов (ответственный разработчик О.А. Примазова), С-308 – к телеграфному аппарату Бодо (Н.М. Шарыгин), С-309 к телеграфному аппарату С-35 (В.Н. Рытов). В III квартале 1939 года начался серийный выпуск этой аппаратуры на заводе № 209, а в 1942–1945 годах аппаратура производилась на заводе № 707 в Свердловске.

Самым массовым прибором-приставкой стал С-308. В 1940 году ведущим конструктором П.А. Судаковым и группой в составе П.А. Судаков, Н.М. Шарыгин, В.Н. Рытов, Б.К. Кузнецов и О.А. Примазова был разработан военный буквопечатающий стартстопный телеграфно-шифровальный аппарат внутривойсковой связи СТ-35 (советский телетайп разработки 1935 года) со съёмным шифрующим блоком НТ-20. Телеграфный аппарат НТ-20 со съёмным шифрующим прибором выпускался на заводе №209 с января 1941 года, а в 1942–1944 годах также свердловским заводом № 707 [Булатов, 2008] [Астрахан, 2001] [Дадуков, 2006].

СТАЛИНСКИЕ ЛАУРЕАТЫ

В 1939 году большая группа рабочих, инженерно-технических работников, служащих и руководства завода была награждена орденами и медалями. Под общим руководством И.П. Волоска новый образец шифрмашины М-101 создавался конструкторами Шарыгиным и Козловым. В 1942 году М-101 была введена в эксплуатацию, состояла уже из 2 агрегатов общим весом 64,5 кг и по габаритам была уменьшена более чем в 6 раз. Машина получила название М-101 «Изумруд» и стала производиться параллельно с В-4 и М-100 [Дадуков, 2006].

За создание и внедрение шифровальной машины М-101 «Изумруд» инженер-капитану 1 ранга Волоску Ивану Павловичу, Судакову Павлу Андриановичу, Рытову Валентину Николаевичу, конструкторам завода № 707 в 1943 году была присуждена Сталинская премия третьей степени – за разработку новой аппаратуры специального назначения. Орденами были награждены Н.М. Шарыгин, М.С. Козлов, П.И. Строителев и Н.И. Гусев.

Кроме того, И.П. Волоску была присвоена учёная степень кандидат технических наук без защиты диссертации и 20 декабря 1943 года присвоено звание генерал-майор войск связи. В этом же году в войска было отправлено свыше 90 комплектов М-101 [Николенко, 1998].

С самого начала войны фашистские дешифровальщики пытались прочесть перехваченные советские криптограммы, зашифрованные машинными шифрами. Но все их попытки были тщетны! Пленные специалисты дешифровальной службы рассказывали, что наши криптограммы, зашифрованные машинными шифрами, не читались и по этой причине с 1942 года они больше не перехватывались.

Было ясно, что уникальная система машинного шифрования русских может быть уязвима только при наличии самой шифртехники и ключей к ней. Войсковым шифровальщикам доводилось работать в исключительных условиях – под огнём, в окопах, стогах, блиндажах, ночью при керосиновых лампах или свечах. В соответствии с инструкцией Генерального штаба они обеспечивались усиленной охраной. Случалось и так, что вместо охраны шифровальщик ставил перед собой канистру с бензином, укладывал рядом гранаты и вынимал из кобуры пистолет.

Приказ Гитлера по вермахту от августа 1942 года гласил: «Кто возьмёт в плен русского шифровальщика, либо захватит русскую шифровальную технику, будет награжден Железным крестом, отпуском на родину и обеспечен работой в Берлине, а после окончания войны – поместьем в Крыму» [Зашифрованная война, 2003].

В исполнение гитлеровского приказа в 1942 году вблизи от оккупированного фашистами Херсона, в Степановке, была организована разведывательно-диверсионная школа. Перед курсантами одной из спецгрупп ставилась задача: во что бы то ни стало добыть советскую шифровальную технику. Подробности деятельности этой группы неизвестны [Андреев, 2002].

Шифрмашины М-100 и М-101 конструктивно являлись сумматорами знаков открытого текста со знаками внешней гаммы, носителем которой являлись одноразовые ленты случайного двузначного кода. Основой работы механических рассеивающих устройств являлась схема случайного выбора шаров из урны с возвращением или без него. Однако заготовительные (рассеивающие) аппараты только в принципе могли образовывать случайную и равновероятную гамму. Машины М-100/-101 работали и в послевоенное время.

Что касается К-37, то её преемниками являлась целая серия роторных шифрмашин. Одной из самых известных является 10-роторная М-125 «Фиалка», которая с 1962 года стала поступать в эксплуатацию в СССР и социалистических странах, коротко о ней упомянуто в статье [Бутырский, 2013-2], а более подробную информацию можно получить из источников [Fialka] [Фиалка-М-125] [Perera, 2005].

Здесь же отметим, что М-125 активно поставлялась союзникам СССР, приведём ее изображение с подписями на арабском языке. А в 2011 году три модели «Фиалки», которыми не располагают зарубежные криптографические музеи, демонстрировались на выставке американского разведывательного агентства ВВС США в Сан-Антонио [Harris, 2011]. Отметим, что все имеющиеся на Западе Фиалки не из СССР, а из стран Восточной Европы, прежде всего из ГДР.

Российские криптографы могут гордиться тем, что у истоков шифртехники, обеспечивающей абсолютную криптографическую защиту информации, находился соотечественник, талантливый инженер-изобретатель, ведущий конструктор многих образцов отечественной шифртехники довоенного и послевоенного периодов, кандидат технических наук, генерал-майор войск связи Иван Павлович Волосок. Его многолетняя плодотворная конструкторская и организаторская работа по созданию коллектива специалистов, способных решать самые сложные специальные научно-технические задачи, отмечена многочисленными правительственными и ведомственными наградами. В том числе: 3 ордена Ленина, 3 ордена Трудового Красного Знамени, Орден Красной Звезды, 15 медалей, знак «Почётный сотрудник госбезопасности».

Многочисленными наградами были отмечены и другие советские криптографы, работавшие над созданием первых советских шифрмашин. В частности П.А. Судаков стал лауреатом Государственных премий 1943 и 1968 годов, награждён орденами Ленина, Октябрьской Революции, Знак Почёта и многими медалями.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. [Астрахан, 2001] Астрахан В.И., Павлов В.В., Чернега В.Г., Чернявский Б.Г. Правительственная электросвязь в истории России. Часть I (1917-1945). М., Наука, 2001.
  2. [Бабаш, 2004-1] Бабаш А.В., Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Шанкин Г.П. Криптографические идеи XIX века // Защита информации. Конфидент. №1, 2004, с. 88-95, №2, 2004, с. 92-96.
  3. [Бабаш, 2004-2] Бабаш А.В., Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Шанкин Г.П. Криптографические идеи XIX века. Русская криптография // Защита информации. Конфидент. № 3, 2004,с. 90-96.
  4. [Бабиевский, 2011] Бабиевский В.В., Бутырский Л.С., Ларин Д.А. История Спецотдела ВЧК ГПУОГПУ. // Защита информации. INSIDE. №3, 2011, с. 79-83, № 4, 2011, с. 87-96, № 5, 2011, с. 88-96, № 6 с.77-84, № 1, 2012, с. 50-56, №2, с. 87-96.
  5. [Бекаури] Ир://ги.т1фес1|а/Бекаури_Владимир_Иванович
  6. [Булатов, 2008] Булатов В.Ф. История петербургского приборостроительного завода им. АА.Кулакова. // Журнал Электросвязь: история и современность, № 3, 2008г.
  7. [Бутырский, 2012] Бутырский Л.С., Ларин Д.А., Шанкин Г.П. Криптографический фронт Великой Отечественной. Монография. М.: Гелиос АРВ, 2012.
  8. [Бутырский, 2012-2] Бутырский Л.С., Ларин Д.А. Борис Хагелин отец коммерческой криптографии. К 120-летию рождения великого изобретателя и предпринимателя. // Информационная безопасность банков, № 3 (6) 2012, с. 66-72.
  9. [Бутырский, 2013] Бутырский Л.С., Емельянов Г.В., Ларин Д.А. На службе Родине, Математике и Криптографии. Жизнь и судьба В.Я. Козлова одного из основоположников отечественной шифровальной науки. // Информационная безопасность банков, №1 (8) 2013, с. 94-99.
  10. [Бутырский, 2013-2] Бутырский Л.С., Емельянов Г.В., Ларин Д.А. Гигант радиоинженерной мысли // Информационная безопасность банков, № 2 (9) 2013, с. 68-73.
  11. [Гольев, 2008] Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Тришин А.Е., Шанкин Г.П. Криптография: страницы истории тайных операций. М.: Гелиос АРВ, 2008.
  12. [Дадуков, 2006] Дадуков Н.С., Репин Г.А., Скачков М.М., Филин Ю.П. Советская шифровальная техника. Ленинградский период: 1935 1941. // Защита информации. INSIDE. № 1, 2006, с. 91-96, № 2, 2006, с. 83-87, № 3, 2006, с. 93-96, № 4, 2006, с. 92-96, № 5, 2006, с. 75-79, № 6, 2006, с. 85-89.
  13. [Зашифрованная война, 2003] Тайны века: Зашифрованная война 2003, документальный фильм. http://www.youtube.com/watch?v=zCR3Lknr7X0
  14. [К-37 Кристалл] 1гйр://гида1к1реС1а.огд./К-37 Кристалл
  15. [Клепов, 2009] Клепов А. Информационное оружие Сталина // http://www.proza.ru/go/www.proza.ru/2009/06/17/949
  16. [Ларин, 2009] Ларин Д.А. Криптографическая служба в годы Гражданской войны в России // Проблемы отечественной истории. Сборник научных статей. Выпуск 11. М.: Издательство РАГС, 2009, с. 73-96
  17. [М-100 Спектр, В-4] http://ru.wikipeCia.org/М-100 Спектр и В-4
  18. [Николенко] Николенко Анатолий. День шифровальщика. www.barnaul-altai.ru/news/ calendar/?id=2085
  19. [Остехбюро] 90 лет Остехбюро, НИИ-20, ЯРТИ, ВНИИРТ. http://ra3dhl.livejournal/com/1933.html
  20. [Соболева, 2002] Соболева Т.А. История шифровального дела в России. М.: ОЛМА-ПРЕСС-Образование, 2002. 511 с.
  21. [Токарева, 2012] Токарева Н.Н. Исторические очерки по дискретной математике и её приложениям. // Прикладная дискретная математика. № 4(18), 2012, с. 82-107.
  22. [Фиалка М-125] ru.wikipeCia.org>wiki/Фиалка_М-125
  23. [Шифр Вернама] ru.wikipeCia.org>wiki/Шифр_Вернама
  24. [Bellovin, 2011] Bellovin Steven M. Frank Miller: Inventor of the One-Time Pad. Cryptologia 35(3), July 2011.
  25. [bikershome] http://bikershome.com/~nix/spycounterspy/fs019.htm
  26. [Borowski, 2012] Borowski M., Lesniewicz M. Wicik R., Grzonkowski M. Generation of random keys for cryptographic systems. www.annales.umcs.lublin/pl/
  27. [cryptomuseum] www.cryptomuseum.com/crypto/vernam.htm
  28. [Fialka] http://en.wikipedia.org/wiki/Fialka
  29. [Gilbert Vernam] en.wikipedia. org/wiki/Gilbert_Vernam
  30. [Harris, 2011.] Harris Darsy L. Cold War Cipher Machine Goes on Display. Air Force Magazine, 10/5/2011.
  31. [Perera, 2005] Perera T., Hamer D. General Introduction: Russian Cold War Era M-125/M-1253MN Fialka Cipher Machines. // www.wltp.com/enigma/mfialka.htm
  32. [Rockex] www.jproc.ca/crypto/telekrypton.html,
  33. [OTP] http://users.telenet.be/d.rijmenants/en/onetimepad.htm
  34. [One-time pad] http://en.wikipedia.org/wiki/One-time_pad
  35. Schneier Bruce. One-Time Pads. www.schneier.com/crypto-gram-0210.htmf7
  36. [USSR K-37] USSR K-37 (Crystal) Russian copy of Hagelin B-211. www.cryptomuseum.com/crypto/.../k37/index

Поделитесь с друзьями:

Мы в социальных сетях

События

Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30