ГЛАВА I. ИНФОРМАЦИЯ И СЕКРЕТНОСТЬ

1.1. "Седая" древность

Еще до создания древних цивилизаций за многие тысячелетия до нашей эры появляется то, что в наше время принято называть информацией и потребность в обмене ею. При отсутствии необходимой информации приходится либо выбирать решение, учитывая наличие многих возможных ситуаций, либо действовать "вслепую". Знание необходимой информации помогает выбрать единственный вариант решения или значительно сократить число вариантов.

Появляется потребность в обмене информацией и здесь возникает сложная проблема. Если передача информации происходит в процессе личного обмена в условиях, как это принято сейчас называть, "Переговоров один на один" в помещении, защищенном от подслушивания, то можно гарантировать, что информация не может стать достоянием третьих лиц. Однако, на практике часто приходится передавать информацию адресатам, удаленным на значительные расстояния, пользуясь известными транспортными средствами и специальным гонцом, доставляющим сообщение адресату.

Можно только предполагать, как передавалась секретная информация до появления письменности. Могли использоваться два варианта. Вариант первый - информация "вводится" в память гонца, он является гарантом ее защиты, может быть, ценой своей жизни. В этом варианте информация становится известной третьему лицу - гонцу. Второй вариант малообъемная информация передается путем вручения адресату заранее обусловленных отправителем и получателем предметов или паролей, соответствующих передаваемой информации. При этом способе гонец не осведомлен о содержании передаваемой информации.

Появление письменности существенно влияет на обеспечение защиты передаваемой информации. Укажем на два возможных метода защиты:

1. Открытый текст письменного сообщения размещается в какой-либо обиходной вещи с обеспечением большой сложности проникновения к расположенному внутри тексту. К этому методу следует отнести и использование симпатических чернил. Методы могут обеспечить невозможность бесконтрольного ознакомления гонца с передаваемой информации.

2. Использование для защиты информации шифров. Если шифр хорошо рассчитан и используется правильно, то имеется надежная защита от гонца и от противника.

В качестве примера "надежного" укрытия открытого текста по первому методу от противника приведем давний рассказ старого опытного специалиста по ручным шифрам, рассказ, который может вызвать некоторые сомнения в истинности, описываемых процедур. Рассказчик сказал, что это упоминается в исторической литературе, но у меня таких данных нет. Гонцу, будущему "носителю" информации, тщательно брили голову. На голове писали текст сообщения жидкостью, устойчивой против воздействия влаги. Далее терпеливо ждали, пока появится достаточно длинный волосяной покров, надежно маскирующий текст сообщения. После этого гонец отправлялся к адресату, где осуществлялась обратная операция по снятию волосяного покрова, дающая возможность прочитать текст.

Естественно, что между написанием сообщения и получением его в пункте назначения был большой разрыв во времени, но в те далекие времена транспортные возможности находились на таком низком уровне, что метод защиты соответствовал возможности транспортировки. Конечно, если противник знает об использованном методе защиты, то без особого труда может получить информацию "обрив" гонца.

Приведем пример укрытия открытого текста, указанный Александром Сергеевичем Пушкиным в поэме "Полтава".

Хотя здесь описаны не события седой древности, а начала XVIII века, однако это подтверждает живучесть таких методов защиты передаваемой секретной информации.

1.2. Ручные шифры

Более надежным методом защиты текстовой информации от ее перехвата противником при передаче по любому каналу связи является ее зашифрование с использованием шифра и осуществление обратной процедуры - расшифрование на приеме.

Учитывая, что процедуры шифрования выполнялись вручную, шифры, используемые в таких системах, получили название ручных шифров, а сами системы - системы предварительного шифрования. Передача секретной информации в этих системах осуществляется в три этапа: зашифрование информации на передаче шифровальщиком, передача информации и расшифрование информации в пункте приема с вручением потребителю.

Ручные шифры появились в глубокой древности, их история насчитывает не одно тысячелетие. До наших дней дошел шифр Юлия Цезаря. Особенно быстрое развитие ручных шифров относится к эпохе возрождения и к последним двум-трем столетиям. Одновременно с совершенствованием ручных шифров проводилась работа по их дешифрованию. Успехи работ по дешифрованию ручных шифров приводили к их дальнейшему совершенствованию.

Рассмотрим кратко основные сведения о методах шифрования, используемых в ручных шифрах.

Шифры простой замены

Пусть открытая информация задана алфавитом, включающим n символов. Если осуществить произвольную замену каждого символа (буквы) на другой, взятый из этого же алфавита, то, возможно, осуществить К = n! разных простых замен и текст сообщения будет нечитаем. Частость встречаемости отдельных символов (букв) существенно различна, что при большом объеме сообщения дает возможность его расшифрования.

Метод борьбы против дешифрования противником - деление всего объема сообщения на ряд отдельных отрезков с использованием для засекречивания каждого из них разных замен из множества К (число ключей).

Заметим, что в XX веке широко использовались дисковые машины, меняющие ключ замены для каждого шифруемого символа, но это будет уже не ручной шифр.

Шифры перестановки

В основе различных методов таких шифров лежит перестановка символов открытого текста на выбранном интервале. Шифр перестановки в качестве ключа содержит длину выбранного интервала и способа перестановки. Увеличение длины интервала существенно увеличивает число ключей. На практике шифры перестановки часто реализовывались с помощью специальных шаблонов с отверстиями, являющимися ключом шифра. Частоты встречаемости отдельных символов в шифрованном тексте, равны частостям встречаемости этих символов в открытом тексте. Однако, так как естественные связи двух соседних символов нарушены, шифртекст нечитаем. Использовать при дешифровании можно естественные связи между соседними символами в открытом (a_i, a_i+1) тексте, частости которых известны для всех комбинаций (a_i, a_i+1). Шифры перестановок нашли широкое применение в системах предварительного шифрования.

Включение в открытый текст "пустышек" в сочетании с другими шифрами. "Пустышки" представляют собой случайный набор символов открытого текста и определенным образом вставляются в передаваемое сообщение. Полученный открытый текст затем шифруется шифром простой замены или перестановок.

Шифрование путем наложения по модулю n
на открытый текст случайной равновероятной гаммы шифра

При коротких сообщениях объем гаммы берется равным объему сообщения, обеспечивая стойкое зашифрование. При больших объемах засекречиваемого сообщения можно брать меньший объем гаммы, но при каждом повторном ее использовании для шифрования новой части открытого текста, с целью обеспечения высокой стойкости ключ модифицируют по некоторому алгоритму. Если противник знает алгоритм модификации ключа, то нельзя дать гарантии стойкости засекречивания.

В XX веке при предварительном шифровании вместо ручных операций использовались шифровальные машины, что ускоряет процесс зашифрования и расшифрования и, если не устраняет, то значительно снижает уровень ошибок шифровальщиков.

Отметим особенности шифров предварительного шифрования.

1. Разрыв во времени трех процедур - зашифрование, передача, расшифрование и вручение адресату. Даже при наличии высокоскоростных каналов передачи информации процедуры зашифрования и расшифрования удлиняют время доставки информации адресату на несколько часов. Это подтверждает и мой личный опыт в период Отечественной войны.

2. Не исключены ошибки шифровальщиков, приводящие к запросам на повторную передачу, что еще более увеличивает время доставки сообщения адресату.

3. С текстом сообщения помимо отправителя и получателя знакомятся еще два лица - шифровальщик и дешифровальщик.

1.3. Развитие электросвязи и обеспечение секретности при передаче информации

Появление средств электросвязи во второй половине XIX века и их бурное развитие в XX веке открыло перед человечеством новые возможности для повышения оперативности связи и поставило ряд трудных и принципиально новых задач. С появлением электросвязи использование ручных шифров и машин предварительного шифрования, особенно при проведении переговоров по каналу связи становится явно нецелесообразным. Нужно было привести время шифрования и рассекречивания на приеме в соответствие с практически мгновенной скоростью передачи информации по каналу связи.

Сформулируем новые задачи, поставленные внедрением электросвязи в жизнь и общение людей.

1. Для такой страны, как Россия, с ее огромной территорией вопрос обеспечения секретности при передаче информации по протяженным линиям проводной связи, а также радиосвязи приобретает исключительно важное значение. Возможности перехвата информации с каналов большой протяженности становятся скорее не вероятными, а вполне возможными.

2. Нужно было переходить от систем предварительного шифрования к линейному засекречиванию в момент передачи. Сколь это трудно для разных видов информации будет видно в дальнейшем.

3. Электросвязь создала возможность передачи по каналам связи новых видов информации аналогового типа - телефония, фототелеграф, телеметрия и др. В настоящее время можно насчитать многие десятки видов информации, передаваемой по каналам связи. В дальнейшем будет показано, что в нашей стране и за рубежом делались попытки зашифровать телефонную информацию, сохраняя ее аналоговую форму, а также прибегая к методам ее дискретизации.

4. Электросвязь обеспечила возможность создания новых видов связи, таких как работа, в сетях связи, где любая пара абонентов может вступить в связь друг с другом, осуществление конференцсвязи, циркулярных передач. Естественно все это поставило ряд новых задач в обеспечении секретности связи.

5. В завершение данного подраздела следует отметить, что появление электросвязи и обилие новых видов информации настоятельно требовали создания общей теории шифрования и строгого обоснования стойкости засекречивания и нормирования количественных оценок.

В дореволюционной России средства секретной связи довольно широко применялись в дипломатической службе и военном ведомстве. Наиболее важные договоры с другими государствами, содержащие особо секретные статьи, хранились зашифрованными, что в свое время создало ряд трудностей для вновь созданной советской власти.

Уже в первые годы после Октябрьской революции вопросам обеспечения секретной связи уделялось большое внимание. 5 мая 1921 года декретом Совнаркома создается специальная служба для решения общих вопросов организации в стране секретной связи, разработки государственных шифров, рекомендаций по их использованию и осуществлением контроля за правильным их применением.

Специальная служба в нашей стране принимала прямое участие и оказывала помощь организациям, в том числе научно-исследовательским, в разработке и использовании средств засекречивания. В мае 1991 г. исполнилось 70 лет создания спецслужбы. Как сообщила газета "Правда", в Москве состоялось Торжественное заседание, посвященное этому событию. Состоялась также научно-техническая конференция, на которой доложены научно-технические достижения за прошедший период и сформулированы новые задачи подразделений специальной службы.

1.5. Становление и развитие секретной телефонии

Телефонная связь является наиболее оперативной и удобной для абонентов, дающая возможность с малой затратой времени обсудить и решить необходимые для них вопросы.

Если проблема линейного засекречивания телеграфа представляла скорее техническую, чем теоретическую проблему, так как относительно небольшие скорости передачи легко могли быть шифров и машин предварительного шифрования, создавали хорошую базу для разработки линейного шифратора.

Засекречивание телефонной информации с ее "аналоговой формой" требовало решения несравненно более сложных проблем, чем в случае с телеграфной информацией.

К числу обстоятельств, требующих ускорения разработки аппаратуры телефонного засекречивания в начале 30-х годов можно отнести следующие.

1. Развертывание большого строительства промышленных объектов в Сибири, Средней Азии и Дальнем Востоке требовало обеспечения оперативного руководства, а так как протяженность линий связи определялась многими тысячами километров, необходимо было засекретить не только телеграфные связи, но и обеспечить засекречивание телефонных переговоров.

2. 31 мая 1931 г. организуется служба правительственной ВЧ-связи. В мае 1991 г. она отмечала свое 60-летие. Обслуживая вначале 20 абонентов и 3-4 направления связи, эта служба быстро развивалась, наращивая число абонентов и обеспечивая их связь со всеми наиболее важными объектами. Создание правительственной ВЧ-связи явилось одной из главных причин, определивших постановку работ в области секретной телефонии, ввиду исключительной важности передаваемой информации.

3. Засекреченная телефонная связь, как наиболее оперативная из других видов связи, была также особо необходима для Армии во многих ее звеньях.

По имеющейся у нас информации за начальную точку отсчета в развитии секретной телефонии следует принять 1930 г., когда под руководством молодого инженера Владимира Александровича Котельникова небольшая группа разработчиков связистов создала новую аппаратуру, обеспечивающую засекречивание телеграфных и телефонных передач на коротковолновой линии связи.

Молодой В.А.Котельников, будущий вице-президент Академии наук, лауреат Ленинской и Государственной премий, председатель Верховного Совета РСФСР, дважды Герой Социалистического Труда, стал отцом секретной телефонии в нашей стране.

По тем временам эта техника обеспечивала защиту от прямого прослушивания телефонных передач, а методы дешифрования засекреченной передачи были неизвестны, телеграфная информация была защищена вполне надежно.

То, что 1930 г. предлагается взять за начальную точку отсчета, свидетельствуют и следующие данные: за 1900-1922 г.г. зафиксированы 4 изобретения в области секретной телефонии, а в период 1930-1939 г.г. - 15 изобретений.

1.6. Периодизация в области секретной телефонии

В начале второй половины 70-х годов, в связи с приближающимся 25-летием создания на базе Марфинской лаборатории научно-исследовательского института, была проведена периодизация развития секретной телефонии в 1930-1951 г.г.

Необходимо отметить большие трудности восстановления исторически достоверной картины деятельности первых в стране коллективов по разработке техники секретной телефонной связи.

Многие архивы в период Отечественной войны были уничтожены. Оставалась единственная возможность - прибегнуть к памяти оставшихся в живых ветеранов отрасли, а иногда использовать их личные документы (трудовые книжки).

Работа по периодизации проходила в следующем порядке. Группой ветеранов отрасли был разработан проект периодизации. Этот проект был разослан в организации, имеющие отношение к разработке и эксплуатации телефонной засекречивающей техники, с просьбой высказать свои соображения по проекту и дать предложения по его корректировке. Окончательно вариант периодизации, устанавливающий хронологию событий, формы организации коллективов, поставленные задачи и достигнутые результаты, был отработан в 1976 г. Большое значение в повышении исторической достоверности имело использование оставшейся научно-технической документации, хранящейся в архиве института.

1. Период 1930-1940 г.г. Период сбора и обобщения информации, проведения первых НИР и ОКР, выпуска малых серий аппаратуры и ее эксплуатации, создание первых коллективов и подготовка кадров.

2. Период 1941-1947 г.г. Отечественная война и первые послевоенные годы. Ускорение процесса становления и развития секретной телефонии. Использование разработанной техники на фронтах Отечественной войны. Развертывание в первой половине 40-х годов работ по дешифрованию засекреченных передач, что привело к своеобразному кризису в секретной телефонии.

3. Период 1948-1951 г.г. Основное содержание книги посвящено этому периоду. Создается Марфинская лаборатория в МГБ СССР. Основная задача - разработать аппаратуру, обеспечивающую с гарантированной стойкостью засекречивание при работе по стандартному телефонному каналу, и тем самым обеспечить выход из кризиса.

Это - самый короткий период, цикл или круг (по терминологии А.И.Солженицына), давший наиболее значимые результаты во всей истории развития секретной телефонии.

В двух последующих главах книги дано краткое изложение итогов первого и второго периода, остальные главы книги (кроме IV) посвящены Марфинской лаборатории.