СРЕДНЕВЕКОВАЯ КРИПТОГРАФИЯ
Бабаш А.В., Шанкин Г.П.
СРЕДНЕВЕКОВАЯ КРИПТОГРАФИЯ.
(Лекция)
Материалы лекции рекомендованы кафедрой ”Криптгографии” ИКСИ к использованию в курсе “История криптографии”.
“Под небом нет ничего, что может
скрыться от твоих глаз...”
В XVI веке в европейских государствах появились первые специальные органы дипломатической службы. Появление этих государственных органов - спецслужб активно стимулировало развитие криптографии в этих государствах.
XVII - XVIII века вошли в историю криптографии как эра "черных кабинетов" - специальных государственных органов по перехвату, перлюстрации и дешифрованию переписки (в первую очередь, дипломатической). В штат “черных кабинетов” входили криптографы - дешифровальщики, агенты по перехвату почты, специалисты по вскрытию пакетов (не оставляющему никаких следов), писцы - копировальщики, переводчики, специалисты - граверы по подделке печатей, химики (для выявления “невидимых чернил”), специалисты по имитации почерков и т.д. Таким образом, “черные кабинеты” состояли из высококвалифицированных специалистов в различных областях деятельности. Эти специалисты ценились “на вес золота” и находились под особым покровительством властей. От них требовалось строгое сохранение тайны и преданность монарху. Предателей сурово наказывали.
Во Франции при Людовике XIII (середина XVII в.) и его кардинале Ришелье работал один из величайших криптографов своего времени - Россиньоль. Его успехи в криптографии были таковы, что его друг поэт Буароберт (инициатор создания Французской Академии) посвятил Россиньолю стихотворение, в котором, в частности, говорилось: "Под небом нет ничего, что может скрыться от твоих глаз... Как изумительно твое искусство и ярко, и как важна сила твоего мастерства! Ибо с его помощью приобретаются провинции, раскрываются секреты всех королей, и с малыми усилиями оно вынуждает сдаваться города и форты... Твое мастерство выше моего понимания,… и пока войны омрачают землю, Беллона (древнеримская богиня войны: Прим. авт.) будет вступать в борьбу, чтобы восхвалять твой шифр под звуки флейты и барабана..."
Представляет интерес следующая созвучная оценка роли криптографии, высказывавшаяся уже в XX веке. Известный американский исследователь в области истории спецслужб, Флетчер Прат, в книге "Секретно и срочно" утверждает: "Престолы, королевства и битвы выигрывались или проигрывались в зависимости от знания тайнописи." Здесь безусловно присутствует элемент преувеличения роли криптографии в развитии исторических событий, но фактом является то, что криптография играла и сейчас играет заметную роль в принятии государственных решений в области политики, дипломатии, военного дела и т.д. У Прата нашлись сторонники. Крупнейший исследователь истории криптографии Д. Кан (США), иллюстрируя влияние криптографии на развитие политических событий в мире, утверждает: “В самом деле, не будет большим преувеличением заявить, что образование коммунистической державы, а это является, пожалуй, самым главным событием современной истории, стало возможным в значительной степени в результате дешифрования секретной переписки царской России”. При этом имеются в виду успехи немецких дешифровальщиков. Германия была заинтересована в развале России как главного противника в войне. Один из реальных путей достижения этой цели заключался в поддержке российских революционеров. Поэтому результаты дешифровальной работы использовались для поддержки российских противников царского режима. Что же касается успехов немецких дешифровальщиков, то министр иностранных дел Германии времен I Мировой войны Циммерман вспоминал: “В те немногие мгновения дешифровальщики держали историю в своих руках”. В наше время Д. Кан утверждает: “Криптография является наиболее важной формой разведки в современном мире. Она дает намного больше и намного более достоверной информации, чем шпионаж...”.
Известный дешифровальщик Россиньоль служил и при Людовике XIV; расцвет его таланта приходится на времена кардинала Мазарини. Заметим, что Россиньоль, помимо криптографии, увлекался математикой, и это, безусловно, сказалось на эффективности его криптографической деятельности. На основании ряда высказываний Россиньоля можно сделать вывод о том, что именно он впервые сформулировал современную и в наши дни концепцию "временной стойкости шифров". Так, говоря о военных шифрах, он отмечал, что эти шифры должны быть просты, удобны "для применения в боевых условиях" и "должны хранить тайну приказа до его выполнения". Такое требование к шифрам существенно упрощало и удешевляло решение проблемы надежной защиты быстро "стареющей" информации и позволяло применять в условиях боевых действий достаточно простые и "дешевые" шифры. После исполнения приказа допустимо его дешифрование противником. Усилия по дешифрованию выполненного приказа становятся напрасными.
Аналогичную точку зрения о возможности использования шифров “временной стойкости” уже в XX веке высказал известный американский криптограф У. Фридман. Описывая различные экономные криптографические системы защиты информации, он отмечал, что “из всех таких систем наилучшей является та, надежность которой достаточно велика, чтобы отсрочить ее аналитическое раскрытие противником на такое время, когда информация, получаемая в результате такого раскрытия, теряет свою непосредственную, сиюминутную оперативную ценность и в большой степени свою “долгосрочную”, исследовательскую или историческую ценность”.
Россиньоль изобрел шифр, названный им “великим”. Это был код с переменными кодобозначениями на 600 величин. При этом количество кодобозначений букв, слогов и слов пропорционально частотам их появления в открытом тексте. Стойкость защиты при его применении является весьма высокой.
Шарль Перро (известный автор сказок) в своей книге "Знаменитые люди, которые появились во Франции в этом веке" описал биографию Россиньоля рядом с биографиями Ришелье, Мольера, Паскаля, Лафонтена и др.
Одна из политических заслуг Россиньоля заключалась в том, что он убедил правителей Франции в важности криптографии для формирования и реализации внутренней и внешней политики, в необходимости должного внимания к этой стороне государственной деятельности. Он умер в возрасте 83-х лет в славе и богатстве.
Дешифровальная работа Россиньоля давала важную информацию для формирования политики Франции. Так, Франция, находясь в политической конфронтации с Испанией, по результатам работы Россиньоля помогла разоблачить планы Филиппа II (короля Испании) против Англии.
В 1642 году Ришелье в одном из писем отметил: “В некоторых отрывках, присланных мне Россиньолем, я усматриваю переговоры о перемирии между королем Англии и принцем Оранским…”.
Дешифрование Россиньолем переписки восставших протестантов (гугенотов) оказало решающее влияние на падение их оплота - крепости Ла-Рошель. Интересно отметить, что в боях под Ла-Рошелью принимал участие великий математик Рене Декарт, друг Д`Артаньяна (прообраз известного героя произведений Дюма). Но великий математик в это время был увлечен проблемами, далекими от криптографии, и поэтому ни с Россиньолем, ни с его работой он не был знаком.
Россиньоль в своей работе использовал и такой прием, как “дезинформация под шифром”. Так, например, когда королевские войска осадили гугенотскую крепость Эден, Россиньолю удалось получить шифрованное сообщение осажденных, направленное в соседний гарнизон. В этом сообщении содержалась просьба о помощи. Россиньоль, дешифровав сообщение, тем же шифром отправил в Эден отрицательный ответ, что ускорило падение крепости.
После смерти Россиньоля его работу продолжил его сын Бонавентур, которого один из его современников охарактеризовал как “интригана, очень отталкивающего, который добился большого благополучия дешифрованием писем”. Уровня своего отца он не достиг.
Французы в это время активно использовали и агентурные методы работы в интересах дешифрования. Таким образом, например, им удавалось получать материалы австрийского “черного кабинета”.
Возвращаясь несколько назад, заметим, что в конце XVI в. на службе короля Франции Генриха IV находился великий математик своего времени Франсуа Виет, приобретший славу одного из наиболее ярких криптографов - дешифровальщиков. Работы Россиньоля и Виета в области дешифрования шифров явились яркой страницей в истории криптографии.
В конце XVI - начале XVII в.в. политическая обстановка в Европе имела следующий вид. Против Испании (при короле Филиппе II) сложилась коалиция: Англия, Франция, Голландия. Однако коалиция не была единой: Англия враждовала с Францией, а Голландия занимала в этой коалиции нейтральное положение. В Голландии, у будущего короля Англии Вильгельма Оранского (руководителя восстания голландцев против Испании), состоял на службе исторически известный дешифровальщик Филипп ван Марникс,
барон де Сент-Альдегонд (автор мелодии нынешнего гимна Голландии). Основные усилия Марникса были направлены против Филиппа II в поддержку указанной коалиции.
Наиболее активным членом этой коалиции была Англия. И это понятно, если вспомнить многовековую политическую историю этой страны. По словам английского дипломата середины ХХ века Г. Николсона, "Британская политика постоянно направлена к организации коалиций против ... страны, которая в данное время является сильнейшим государством в Европе". Такой страной в рассматриваемое время являлась Испания - оплот католической церкви и инквизиции.
В Англии в эти же времена находились такие крупные дешифровальщики, как Фелиппес и Винсентио. Эффективные действия дешифровальщиков коалиции по вскрытию шифров Испании сыграли существенную роль в провале похода испанской "Великой Армады" на Англию и в реализации других военно-политических планов коалиции.
Приведем один из курьезных случаев из истории защиты информации тех времен. Узнав о способностях Винсентио в области дешифрования, испанцы решили укрепить защиту своих шифров путем прямого подкупа Винсентио (с тем, чтобы он "не смог" дешифровать новый испанский шифр). Но сделка не состоялась. Одновременно голландцы, не преуспев в регулярном дешифровании испанской переписки, обратились к Винсентио с просьбой поработать на них. И эта сделка также не состоялась. Английская контрразведка быстро пресекла эти попытки.
В указанный исторический период наряду с криптографическими методами защиты информации активно использовались и стеганографические. Примером может служить любопытный исторический эпизод, имевший место во времена религиозных войн во Франции. Речь идет об оригинальном способе применения невидимых чернил, когда вместе с невидимым текстом удалось передать и его проявитель. Смысл этого эпизода заключается в следующем.
Восставшими дворянами (протестантами - гугенотами) в Бордо был арестован францисканский монах Берто, являвшийся агентом кардинала Мазарини. Получив разрешение, Берто написал письмо религиозного содержания знакомому священнику в город Блэй. В письме была приписка, на которую восставшие не обратили внимания: "Посылаю Вам глазную мазь; натрите ею глаза и Вы будете лучше видеть". Таким образом он сумел переслать не только текст стеганографически защищенного послания с просьбой о помощи, но и одновременно передал проявитель. В результате Берто был спасен.
В описываемый исторический период специальная служба Англии находилась на достаточно высоком уровне. Посол Венеции в Лондоне - Сагредо - писал своему правительству: ”Нет правительства на земле, которое скрывало бы свои дела больше, чем английское, или было точнее осведомлено о делах других правительств”.
Возвращаясь к Испании, отметим, что шифры короля Испании Филиппа II были достаточно сложными. Чаще всего он использовал "общий шифр", включающий в себя следующие составляющие: код небольшого объема, шифр многозначной замены (в том числе замена наиболее частых 2-х, 3-х грамм открытого текста), маскировка, введение в шифрованный текст так называемых "пустышек" - ничего не значащих знаков с целью затруднения работы по дешифрованию. Однако дешифровальщики коалиции справились с этими проблемами. Таким образом, "Тайны Мадридского двора" оказались не такими уж серьезными тайнами для противников Испании.
Заметим, что в самой Испании дешифрование находилось на невысоком уровне; основная секретная информация поступала из агентурных источников.
Вернемся к средневековой Франции. К шифрованию в это время прибегали не только политики и военные, но и частные лица. Так, например, королева Мария - Антуанетта в любовной переписке с графом Акселем Ферсеном использовала следующий шифр. Составлялась таблица (наподобие таблицы аббата Тритемия), однако буквы алфавита объединялись в пары (произвольно): (а, z), (b, t), ..., (z, d); при этом использовалось правило алфавитной нумерации строк: первая строка таблицы - номер А, вторая строка таблицы номер В и так далее до строки с номером Z включительно. В каждой строке - своя последовательность пар. Ключом шифра являлась сама таблица и ключ - лозунг. Например, лозунг ROI (король) означал, что первую букву открытого сообщения нужно шифровать по строке R, вторую - по О, третью -по I, четвертую - опять по R, пятую - по O, шестую - по I и т.д. При шифровании первая буква пары означала букву шифртекста, вторая - соответствующий знак открытого текста.
Как указывалось выше, широко использовались и стеганографические методы. Помимо симпатических чернил нередко появлялись и оригинальные стеганографические идеи. Одну из них уже в наши дни хорошо описала Агата Кристи в рассказе "Цветы смерти". В этом рассказе есть следующий эпизод: "Миссис Бентри взяла проспект и прочла вслух: "Ульрих Шпат. Чистая линия. Удивительно красивый цветок на длинном прочном стебле. Замечательно украшает сад и хорошо срезается. Брайан Джексон. Похожий на хризантему цветок краснокирпичного цвета. Енох Перри. Блестящий красный, очень декоративный. Йорк - знаменитый долго цветущий оранжево-красный тюльпан". Чтение по первым буквам названия цветов выявляет категорический приказ "УБЕЙ".
Для незаметной передачи конфиденциального сообщения использовался также прием, получивший в наше время название “аллюзии”. Аллюзия - это использование в речи намеков на исторические события, литературные произведения и т. д., которые предполагаются известными тому, к кому эта речь обращена, и неизвестными посторонним лицам. Так, например, оба собеседника ХХ века знают фразу - сигнал к началу франкистского путча в Испании (конец 30-х годов): “Над всей Испанией чистое небо”. Тогда приказ о начале немедленных решительных действий мог бы иметь следующий “невинный” вид: “ А в Испании сейчас хорошая погода!”. Посторонние слушатели могут воспринять эту фразу как обычное сообщение о погоде.
В литературных и художественных произведениях широкое распространение получили аллегории - иносказания. Так, например, слово “Бэкон” означает “свинина”. Ф. Бэкон нередко появлялся в текстах и картинах своих современников в образе свиньи.
Использование аллегорий и аллюзий породило своеобразные коды, которыми пользовались лица, хорошо понимавшие намеки и иносказания друг друга. Пример такого кода привел О’Генри в своем произведении “Короли и капуста”. Один из героев этого произведения передал такую телеграмму: “Главный с кисейным товаром держит курс на соль”. Истинный смысл этого послания заключался в следующем: “Президент Ангурии бежал с любовницей к океану”.
В целом в указанное время иносказания получили очень широкое распространение. Вот как объясняет этот феномен английский философ XVII – XVIII веков лорд Шефтсбери: “Если людям запретить серьезно говорить о некоторых предметах, они будут говорить о них иронически. Если им вообще запретить говорить о таких предметах…, то они станут вдвойне маскироваться, облекаться в одежды таинственности и говорить так, что трудно будет понимать или ясно истолковывать их тем, кто склонен причинять им вред”. Далее он добавляет: ”Нашим мыслям в целом присущ такой темный и неясный язык, что самое трудное на свете – заставить их сказаться со всей отчетливостью”.
О необходимости стремления к точному, адекватному пониманию текстов писал немецкий физик, искусствовед XVIII века, иностранный член Петербургской академии наук Г. К. Лихтенберг: “Книга – это зеркало. И если в него смотрится обезьяна, то из него не может выглянуть лик апостола”.
Языковые игры увлекли и поэтов. Так, например, появились стихи так называемого “зеркального отображения”. Хороший пример такого стихотворения дал русский поэт Х1Х века С. Г. Фруг:
О грядущем ни намека,
О минувшем - ни следа...
Отражается всегда
Лишь обманчиво глубоко.
С их зеркальной глубиной
Все в очах лазурно - чистых:
И созревшей страсти зной,
И мерцанье грез лучистых.
Подношу я этот дар
Ей, холодной и прекрасной,
Не пленив мечтой напрасной
Мысли свет и сердца жар.
Чтение построчно снизу вверх приводит к новому стихотворению:
Мысли свет и сердца жар
Не пленил мечтой напрасной,
Ей холодной и прекрасной,
Подношу я этот дар.
И мерцанье грез лучистых,
И созревшей страсти зной -
Все в глазах лазурно-чистых
С их зеркальной глубиной
Лишь обманчиво глубоко
Отражается всегда...
О минувшем - ни следа,
О грядущем ни намека.
Совсем непросто написать такое стихотворение.
В аристократических кругах Франции были популярны светские "крипто-теологические" игры. Так, в XVII-ХVIII в.в. получило распространение так называемое анаграммирование имен. Перестановкой букв имени и фамилии нужно было получить осмысленный текст, который якобы способен предсказать судьбу. Так, в романе А. Дюма "Королева Марго" придворная дама Мария Туше (Marie Touchet) получила из своего имени следующую фразу: "Ie charme tout" ("Чарую все").
Известный английский писатель Х1Х века Л. Кэролл, не питавший симпатий к своему современнику - политическому деятелю Гладстону, путем анаграммирования его полного имени: William Ewart Gladstone - получил следующие результаты: ”Wilt tear down images” (“Увядшая слеза всех образов”); “Wild agitator! Means well” (“Неистовый агитатор! Все средства хороши!”).
Шифры перестановки породили так называемые анаграммические игры. Здесь иногда достигались поразительные результаты. Например, фраза на латыни: "SATOR AREPO TENET OPERA ROTAS" ("Пахарь Арепо за своим плугом правит работу"), будучи выписана в квадрат 5х5:
S A T O R
A R E P O
T E N E T
O P E R A
R O T A S
дает поразительный результат. Эту фразу можно прочитать по любому из следующих путей:
а также по другим, более сложным путям.
Здесь же появляются слова - "перевертыши" (квазипалиндромы): SATOR – ROTAS, АREPO - ОРЕRА и т.д. В русском языке имеется большой набор фраз - палиндромов: "Кит на море романтик", "А роза упала на лапу Азора", “Аргентина манит негра”, “Торт с кофе – не фокстрот” и т. д.
Широкое распространение получили так называемые акростихи, в которых "секретное" послание скрывается за начальными буквами строк. Хороший пример в этом плане представляет стихотворение, написанное русским поэтом Н. Гумилевым в 1913 году и адресованное любимой женщине:
"АННА АХМАТОВА"
"Ангел лег у края небосклона,
Наклонившись, удивлялся бездне;
Новый мир был синим и беззвездным.
Ад молчал, не слышалось ни стона.
Алой крови робкое биение,
Хрупких рук испуг и содроганье
Миру снов досталось в обладанье
Ангела святое отраженье.
Тесно в мире, пусть живет, мечтая
О любви, о свете и о тени,
В ужасе предвечном открывая
Азбуку своих же откровений".
Акростихи – изобретение глубокой древности. Принято считать, что акростих впервые применил известный древнегреческий комедиограф, философ и врач Эпихарм Сиракузский (V век до н.э.). Первоначально функцией акростиха была фиксация имени автора в тексте его произведения. Затем эта функция расширилась, в них начали передавать скрытые послания, нравоучения и т.д.
ЛИТЕРАТУРА.
Kahn D. The Codebreakers. N-Y, 1967.
Кэролл Л. Алиса в Стране чудес. Алиса в Зазеркалье. М., 1979.
Никифоровский В. Из истории алгебры XVI-XVII в.в. М., 1979.
Фролов Г. Тайна тайнописи. М., 1992 .
Черняк Е. Секретная дипломатия Великобритании. М., 1975.
Kahn D. Kahn on codes. N-Y, 1983.
Зелинский Ф. Сказочная древность Эллады. М., 1993.
Жельников В. Криптография от папируса до компьютера. М.,1996.
Горбовский А. Загадки древнейшей истории М., 1971.
