183. Энигма для чайников
В мировой истории иногда попадаются явления, которые привлекают к себе явно гипертрофированный интерес. Ну кому вообще интересны проблемы связи? Нет, оно конечно, если можно пнуть проклятый царизм, при котором приказы во время Восточно-прусской операции передавались открытым текстом, благодаря чему немцы, вытирая слезы от хохота, знали о передвижениях русских войск раньше самих русских, то почему бы и связь не подтянуть? Но вообще кому она сдалась, эта связь?
Кстати, вспомнил про Восточно-Прусскую операцию я не просто так. Возникшая ситуация со связью напрямую связана с темой нашей сегодняшней передачи. Которой, как Вы поняли, будет немецкая шифровальная машина "Энигма". А вернее весь тот пиар, который она получила благодаря попыткам взлома Энигмы англичанами, объединенным под брендом "Операция Ультра".
https://youtu.be/VGO1OvIzbZo
Какая же здесь может быть, простите за каламбур, связь? Самая, что ни на есть прямая. Давайте зададимся вопросом, а как собственно еще могло передавать радиограммы русское командование, иначе как "открытым текстом"? Естественно шифровать, скажете вы! Проблема в том, что передача приказов с соблюдением всех мер предосторожности в зашифрованном виде требует выполнения определенных протоколов.
Если их все соблюдать дело затянется. Причем если вы все это сделаете, скажем, на уровне фронта, по получении приказа, командованием подчиненных армий потребуется обратная процедура. Представляете сколько это все потребует времени? Далее армейское командование ставит задачу своим корпусам. Которые разбросаны на десятки километров. И снова туда - сюда.
А ведь люди не роботы. При шифровке/дешифровке и особенно передаче не осмысленного сообщения, которое и в случае если радисты перепутают несколько букв понятно, а бессмысленного набора символов, могут возникать ошибки. Фрагмент, переданный с ошибкой, может и не расшифроваться. Его надо запрашивать и передавать еще раз. Короче мороки - уйма. Легче уж фельдъегерем.
Плюс расширение круга лиц, причастных к отправке/получению приказов неизбежно ведет к увеличению рисков, связанных со шпионажем и утечкой секретных данных. То есть применяя шифрование радиопереговоров мы значительно выигрываем в скрытности, а расширяя круг посвященных проигрываем. Подобный риск проиллюстрирован в фильме "Турецкий гамбит".
Короче, управление войсками посредством радиосвязи с применением шифрования в маневренной войне, каковыми как раз и были первые операции Великой войны это объективно дело хлопотное и сопряжено с большими потерями времени. И плюс-минус такая ситуация была у всех участников войны. В том числе, разумеется и у немцев.
Выкручиваются кто как может. Даже во время Второй мировой мы наблюдаем примеры того, как эта проблема решалась буквально "на коленке". Помните в "Освобождении"? "Я Днепр, я Днепр, докладывает "двенадцатый", самовары прибыли, чаепитие состоится". Ну такое.
Еще дальше пошли американцы. Вспоминаем опять же "основанный на реальных событиях" фильм "Говорящие с ветром". Где для связи использовали индейцев навахо и их язык. Теперь вот оказывается, что даже в наше время в ходе СВО для этой же цели с успехом используют тувинцев.
Конечно озвученные примеры касаются более низких звеньев управления - батальон, полк, может быть дивизия. Для стратегического уровня они не годятся. Здесь нужен принципиально иной вариант.
Именно решение данной задачи и вызвало к жизни пресловутую "Энигму". То есть устройство, которое устраняло шифрование и шифровальщиков в принципе. Радист просто передавал сообщение, нажимая на клавиши, как в обычном телеграфном аппарате. А все остальное "Энигма" брала на себя. Она "на лету" шифровала сообщение, а аналогичная машинка на принимающей стороне, если конечно там была выставлена точно такая же последовательность отвечающих за шифрование переключателей, выдавала на выходе исходный текст. И можете перехватывать сообщение сколько хотите.
Люди интересующиеся темой конечно в курсе, что данный агрегат появился уже после войны - в 20-е. Но это произошло оттого, что Первая мировая быстро превратилась в войну позиционную. А в позиционной войне, при статичном расположении линии фронта, гораздо удобнее проводная связь. При этом секретность обеспечивается, соответственно, невозможностью перехвата противником ваших сообщений. Актуальность создания устройства была потеряна. Поэтому и появилось оно только после войны и в коммерческом варианте.
И да, в коммерческом варианте это значит, что сама по себе машинка особой тайны не составляла. Вы можете иметь хоть десять "Энигм", но если вы не знаете правильной комбинации начальных настроек, это вам никак не поможет прочитать сообщение. Из этого уже следует вывод сильно противоречащий общепринятой, в том числе и в кинематографе картине, года главные усилия направлены на то, чтобы заполучить саму шифровальную машинку.
Это не так. Первостепенный интерес, например при захвате корабля, представляли кодовые книги. Где как раз и были записаны действующие настройки. И вот на этот счет действительно предпринимались меры предосторожности. Такие как полностью растворяемые в морской воде чернила, которые предотвращали возможность прочесть содержимое книг даже в случае, если потопленный корабль поднят противником.
Естественно, немцы по ходу войны улучшали защищенность "Энигмы". Добавили коммутационную панель и так далее. В этом случае, естественно обладание свежей версией помогало лучше понимать алгоритм шифрования и, соответственно увеличивало вероятность дешифровки.
Но ключевую работу все равно выполняли аналитики, находившие уязвимость в немецком шифре. Вернее даже не в самом шифре как таковом, а в тексте сообщений. Дешифровальная же машина, получившее название "Bombe", построенная исходя из знания алгоритма шифрования "Энигмы", лишь ускоряла обработку информации. Сама по себе, без "подсказок" найденных аналитиками она вскрыть шифр не могла.
В этом отношении очень показателен фрагмент из фильма "Игра в имитацию", как раз и посвященному усилиям англичан по взлому кода "Энигмы". При всей нелепости показанного в фильме фрагмента, когда английские дешифровщики вскрывают шифр благодаря тому, что немцы в каждом сообщении передают нацистское приветствие -"Хайль Гитлер!", основной метод подбора ключа здесь указан совершенно верно.
Одной из важнейших характеристик шифровальной машины является число возможных конфигураций настройки. У Энигмы в ее финальной версии это было 10 в 114 степени. Это в сто триллионов раз больше, чем число Гугол, составляющее 10 в сотой степени. Считается, что число Гугол превышает количество элементарных частиц в обозримой части вселенной.
Естественно, перебрать такое количество вариантов не представляется возможным. И немцы предполагали, что шифр "Энигмы" вскрыть невозможно. Но в этом предположении есть некое генеральное упущение. Безумное количество вариантов, которое надо было бы перебрать, чтобы подобрать ключ было бы таким огромным только в случае, если бы передаваемый текст состоял из примерно равного количества всех доступных символов, причем подобранных в случайном порядке.
Вот если бы посредством "Энигмы" всегда передавали только подобную абракадабру, то в этом случае она действительно подтвердила бы заявленные характеристики. И вскрыть ее шифр действительно было бы невозможно.
Но в реальности сообщения, передаваемые немцами, далеко не соответствовали этим критериям. И именно в этом и была уязвимость шифра. Упор при дешифровке делался именно на поиск наиболее часто повторяющихся комбинаций символов и анализ что это могут быть за слова. Если удается угадать даже самое короткое слово дальнейшее уже дело техники.
Собственно именно так и добились успеха первыми взломавшие "Энигму" поляки. Первые коммерческие версии машины не имели цифровых клавиш! Поэтому цифры приходилось передавать посредством обозначающих их слов - "один", "два", "три"... и так далее. Естественно соответствующие комбинации символов встречались в текстах наиболее часто. И разгадать такой шифр большой проблемы не составляло. Так что озвученный в фильме фрагмент, где руководитель проекта заявляет, что вскрыть Энигму невозможно и так же считают все разведки мира это некоторое преувеличение.
Подобные часто встречающиеся комбинации символов назывались подсказками. Это могло быть что угодно. Позывные, даты, географические названия или координаты каких либо объектов и так далее.
Когда у англичан случались серьезные трудности с нахождением подсказок, которые они на своем жаргоне называли "cribs", они их "выращивали" сами, что называлось "gardening". В особо тяжелых случаях дело доходило до того, что они специально днем, на виду у немцев проводили минирование определенного квадрата, чтобы используя заведомо известные координаты, переданные немецкой разведкой, как подсказку взломать шифр.
Такова реальность криптографии. Метод шифрования, а соответственно и конструкция конкретной шифровальной машины, в том числе и "Энигмы" особого значения не имеет. Все способы шифрования в целом хорошо известны и их не так много. Вопрос состоит лишь в том, сможете ли вы за разумное время перебрать нужное количество вариантов, чтобы подобрать код. Сократить число вариантов, которые придется перебирать помогут подсказки. Которые неизбежно будут, коль скоро передаваемый текст отличается от случайной последовательности равномерно используемых символов.
Именно поэтому, например, первостепенное значение в дешифровке имеют суперкомпьютеры, которые могут перебирать умопомрачительное количество вариантов. И именно поэтому вам наверняка доводилось слышать, если вы хоть мал-мальски интересуетесь темой, что появление квантовых компьютеров сделает бесполезными любые шифры.
Что в своею очередь конечно не так, поскольку с таким же успехом эти компьютеры можно использовать для создания более глубокого и сложного шифра. Другой вопрос, что придется перестраивать всю систему кодирования. Что потребует огромных финансовых и организационных усилий. Кроме того, внедрение сверхмощных компьютеров по видимому позволит расшифровать все старые сообщения. Вплоть до перехваченной и заботливо сохраненной дипломатической переписки. Представьте сколько нас ждет в этом случае скандалов :)?
В общем, что и не удивительно для столь секретной сферы деятельности, реальное положение дел вокруг немецкой шифровальной машинки "Энигма" не вполне соответствует тому, что чаще всего приходится о ней слышать. И в целом эта тема получает непропорционально сильный пиар. Поэтому возникает вопрос, а с какой целью это сделано? Только ли с целью, скажем, поиска сюжета для художественного фильма? Поэтому давайте еще два слова на эту тему.
Под "фильмом" я, естественно, имею в виду "Игру в имитацию" с Бенедиктом Камбербетчем в главной роли. В этом фильме, как наверно и в любом другом, есть много натяжек и упрощений. Собственно прямо на этапе постановки задачи мы уже слышим утверждения, которые противоречат сами себе буквально в пределах пары предложений.
А именно в ответ на догадку Тьюринга, что для дешифровки сообщения недостаточно иметь "Энигму", руководитель проекта заявляет, - "Чтобы расшифровать сообщение необходимо знать комбинации машины. Немцы меняют их ежедневно в полночь. Обычно мы перехватываем сообщения около 6 утра и у нас всего 18 часов, чтобы взломать код до того, как он снова сменится и всё придётся начинать сначала. "
И на этом ошибочном утверждении в фильме многое завязано. Естественно смена кода никоим образом не перекодировала уже переданные сообщения :) Расшифровка ранее переданных радиограмм, конечно, со временем теряла актуальность. И многие из них не представляли никакой ценности даже будь расшифрованы немедленно. Но информация, содержащаяся во многих других сохраняла большую ценность и спустя неделю, месяц а иногда и годы после отправки.
И, разумеется, после очередной смены кода вам придется начинать с нуля в любом случае, вне зависимости удалось ли вам и когда взломать предыдущий код. "Взламывание" "Энигмы" это не однократный процесс, а оно происходило каждый день. Вернее после каждого ввода новых кодов. И не было какой то конкретной точки, когда успех был достигнут и дальше можно уже почивать на лаврах и расшифровывать все подряд сообщения. "Эта "Энигма" взломалась, давайте другую". Нет, работу надо было начинать заново каждый раз.
Конечно, существовали какие то наработки, например выявленные систематические ошибки, подсказки, регулярно передававшиеся тем или иным абонентом. Дешифровщиками приобретался опыт. Но это вовсе не гарантировало успех на следующий день. По крайней мере теоретически, следуя той картине, которая нам известна.
И коль скоро информация о всей этой движухе вокруг "Энигмы" настолько неточна, возникает другой вопрос. А почему так получилось, что к этой, в общем сугубо частной ситуации оказалось привлечено такое большое внимание? В фильме постоянно и явно утверждается, что вскрытие кода "Энигмы" тождественно ни много ни мало выигрышу войны. Тьюринг ни много ни мало заявляет:
Был ли я Богом? Нет, потому что не Бог выиграл войну. Это сделали мы.
Подобные же заявления звучат и в "Ю-571". В советское время, вернее в брежневское, на волне всего того маразма, когда из Брежнева делали великого писателя, героя и великого полководка, маршала победы, наградив орденом Победы, хотя по формальным признакам он не имел на это никакого права, был популярен такой анекдот - "В анкеты для ветеранов войны ввели новый пункт: сражались ли вы на Малой земле или отсиживались в окопах Сталинграда?"
Теперь этот анекдот можно переделать. "Взламывали ли вы в Блетчли парке код Энигмы, или отсиживались в окопах Сталинграда?" Причем этот свой выдающийся успех, якобы ни много ни мало эквивалентный победе в войне, англичане долгое время тщательно скрывали.
Операция "Ультра" продолжала оставаться секретной фактически до распада СССР и окончания Холодной войны. Но если результаты команды, взламывавшей Энигму скрывались так долго, то невольно закрадывается в голову мысль, что и само снятие секретности в свою очередь является частью игры британской разведки. Ну сами посудите, лежали себе архивы времен Второй мировой, никого не трогали, пылью давно заросли. И тут англичане решают предать всё это гласности. Ведь секретность не просто была снята, а вокруг этого явления возникла шумиха. "Ребята, мы пол века это скрывали, но вообще то войну выиграли мы, взломав "Энигму".
В фильме утверждается, что секретность нужна была потому, что в новой гипотетической войне ситуация могла повториться. Но что в этом отношении, собственно, изменилось в середине 90-х?
В мою бытность связистом, а это был конец 80-х, у нас была аппаратура "Азур". Она умела запихивать в один радиоканал шесть голосовых или телеграфных каналов, так как человеческая речь занимает лишь небольшую часть частотного спектра, передаваемого радиоволнами. Поэтому при передаче обычной речи по радио значительная часть частот остается незадействована. И еще при этом делала из каждого канала совершенно невразумительный винегрет, представлявший из себя на слух, такой, мелодичный шум.
Были и устройства кодирования/раскодирования, кодовые книги и так далее. То есть вся эта машинерия не сильно то изменилась по сравнению со Второй мировой. Просто технический уровень стал другой. И возникает стойкое подозрение, что весь пиар относительно Энигмы имеет какой то скрытый смысл.
Это подозрение перерастает в уверенность после эпизода, показывающего действия группы по взломе Энигмы. После того, как впервые группе удалось путем сопоставления расшифрованных сообщений установить неизбежность атаки группой немецких подводных лодок союзного конвоя, Тьюринг запрещает докладывать об этом начальству. "Если наш конвой неожиданно сменит курс, а эскадрон бомбардировщиков чудесным образом выйдет на координаты подлодок, что подумают нацисты?
Мысль сама по себе здравая. Только вот что небольшая группка дешифровщиков может знать о стратегической обстановке и реальных замыслах союзного командования? Они видят лишь небольшую часть общей картины, причем глазами немцев. Это не говоря уж о том, что их никто не уполномочивал принимать решения, имеющие столь глобальные последствия. Их место в иерархии руководства Британской империи ближе к плинтусу.
Все это, однако, не мешает авторам фильма нарисовать совершенно сюрреалистическую картину. Группа решает не сообщать своему начальству о своем успехе. Кстати несмотря на то, что начальство обещало разогнать их всех, если результат не будет достигнут в течении ближайшего месяца и этот месяц почти прошел. А война продлилась еще два года :)!
Вместо этого Тьюринг выходит на связь с офицером британской разведки, который в проекте отвечал за безопасность. И через него сливает какую то часть информации. Какую именно группа определяет сама путем сложных математических вычислений, определяющих вероятность того, что немцы могут заподозрить неладное. С учетом важности информации, конечно.
Как известно англичане обладают своеобразным чувством юмора. Офицера разведки играет Марк Стронг, обычно специализирующийся на ролях эпических злодеев. Часто с инфернальным отливом. Один лорд Блэквуд чего стоит. Да, в конце фильма он оказался обычным преступником, но как говорится "ложечки нашлись, а осадочек остался".
И вот такого актера привлекли для создания образа сотрудника МИ-6 в "Игре в имитацию". Когда Тьюринг вводит его в курс дела, персонаж Стронга говорит: "Ох, Аллан! Мы с вами устроим чудесную войну". Картина маслом.
Ах да! Этот же самый офицер МИ-6 патронирует советского шпиона, внедренного в группу, которого вычислил Тьюринг. Понятно, что его то в возможности передавать любую информацию Сталину никто не контролирует. Так что весь хитрый план Тьюринга сразу повисает в воздухе. Но это такое :)
Англичане никогда и ничего не говорят просто так. И если они рисуют такую заведомо абсурдную картину, каков тогда уровень достоверности остальных сведений, которые нам сообщают обо всей этой движухе вокруг Энигмы? Как в этом фильме, так и вообще. И зачем эту тему так сильно раздули? Не знаю как у кого, но лично у меня в свете всего этого невольно возникает ощущение, что вся эта шумиха и фильм "Игра в имитацию" в том числе сами являются частью некой операции по дезинформации.
Действительно, что мешает нам предположить, что ключевую информацию, в том числе и возможно сами коды для Энигмы, англичане получали (и планируют получать в будущем) не из расшифорванных радиограмм, а каким то другим способом. Например агентурным. А вся шумиха, которая возникла вокруг "Энигмы", призвана направить внимание потенциальных противников в ложном направлении. Чтобы сами они сосредоточились на дешифровке и криптографии.
Мы же с вами знаем, например, что и победе у атолла Мидуэй американцы якобы обязаны "вскрытию японского шифра". Правда в данном случае никакой речи о сопутствующих обстоятельствах не идет. Просто вскрыли и всё. Не подозрительно ли часто англо-американцам удается получить решающее преимущество, благодаря "расшифровке" вражеских кодов? Которые по идее расшифровать нельзя.
Ну это так, чисто мои рассуждения. Фактом остается то, что "Энигма" была проектом времен Первой мировой войны. Её начальные версии поступали в свободную продаважу. Что соответствовало главной идее, заложенной в нее при создании: вы можете перехватывать все сообщения, можете обладать актуальной версией шифровальной машины, но это ничего вам не даст, если у вас нет кодов, то есть настроек машины в момент передачи сообщения. Коды содержатся в кодовых книгах, но и их захват обеспечит вас возможностью расшифровки на какое то небольшое время. Много если месяц.
Соответственно обладание очередным экземпляром "Энигмы" никак или почти никак не продвигало англичан к взлому кода. Это прямо подтверждается и в фильме Ю-571. То есть англичане... виноват в данном случае американцы сняли целый фильм о том, как героическкие американские моряки помогали англичанам ковать победу над нацизмом, посредством взлома "Энигмы", почти все при этом погибли и потеряли свой корабль, но все это в любом случае пошло бы коту под хвост, если бы немцы поменяли коды. А они их в любом случае поменяли бы в ближайшую полночь :)
Что касается того, как реально взламывали код и взламывали ли вообще в итоге толком неясно. Уж очень много во всей этой истории странных моментов.