Джефф Хоуи - Сдвиг. Как выжить в стремительном будущем

Все эти шифры были относительно несложными и «сырыми», но таковы же были и средства их взлома. Все начало меняться в IX веке нашей эры, когда арабский философ и последователь ислама Абу Юсуф Якуб ибн Исхак ас-Саббах аль-Кинди написал свою рукопись «О дешифровке криптографических сообщений». Обобщив достижения в математике, лингвистике и статистике — а все эти науки процветали в Багдаде времен Аббасидов, где он жил и трудился, — аль-Кинди разработал первый метод криптоанализа на основе частоты появления букв. Вот что писал ученый: «Одним из приемов, используемых при расшифровке криптограмм, если известен язык исходного сообщения, является приобретение достаточно длинного текста на этом языке и подсчет количества появлений каждой буквы в нем. Назовем наиболее частую букву «первой», вторую по частоте — «второй», следующую — «третьей» и так далее, пока не переберем все буквы этого текста. Затем вернемся к криптограмме, которую мы хотим расшифровать, и так же классифицируем ее символы: найдем в криптограмме символ, встречающийся чаще всех, и заменим его на «первую» букву из проанализированного текста, затем перейдем ко второму по частоте символу и заменим его на «вторую» букву, и так далее, пока не переберем все символы, используемые в криптограмме» [232] Singh, The Code Book . .

Создателем первых полиалфавитных шифров в Европе стал Леон Батиста Альберти — автор первого в Западном мире трактата по частотному анализу, живший в XV веке. Альберти был не единственным ученым эпохи Ренессанса, которого заворожили возможности криптографии. Развивающаяся европейская математика; поиск в природе скрытых паттернов, которые могли пролить свет на религиозные мистерии или раскрыть до сих пор скрытое знание; беспрецедентное распространение информации, ставшее возможным при появлении печатного станка; замысловатая дипломатическая среда Европы эпохи Ренессанса — все это обеспечивало плодородную почву для развития постоянно усложняющихся методов криптографии и криптоанализа. В XVI веке Иоганн Тритемий и Джованни Баттиста Белласо разработали собственные полиалфавитные шифры, а Джироламо Кардано и Блез де Виженер стали пионерами шифров с автоключами, где само сообщение инкорпорировано в ключ [233] Singh, The Code Book , chapter 2: “Le Chiffre Indéchiffrable”; Richard A. Mollin, An Introduction to Cryptography (Boca Raton, FL: CRC Press, 2000). .

Все эти криптографические новшества сопровождались новациями в области криптоанализа — та же эскалация, только в версии эпохи Ренессанса, которая двигает сегодняшние изобретения в области кибербезопасности и кибератак. Относительно примитивные механические устройства первых дней криптографии, например шифровальный диск Альберти, использовавшийся для подстановки букв, становились все сложнее. Их кульминацией стали продвинутые шифровальные машины, вроде германской «Энигмы» времен Второй мировой войны, чьи теоретически неподвластные взлому шифры оказались уязвимы из-за простейшего конструктивного просчета — ни одна буква, зашифрованная «Энигмой», не должна была подменяться сама собой. Во главе группы в английском Блетчли-парке встали Алан Тьюринг и Гордон Уэлшман, создавшие электромеханическое устройство, с помощью которого были обнаружены подстановочные ключи к кодам «Энигмы». Это устройство, названное «бомба Тьюринга», было способно отбрасывать тысячи возможных комбинаций, оставляя небольшое количество потенциальных шифров, с которыми и работали криптографы Блечли [234] Singh, The Code Book . .

Когда нацисты заменили «Энигму» на «Лоренц» — защищенное средство кодирования телеграфных сообщений для радиопередач, известное в Англии под названием «Танни» — британский инженер Томми Флауэрс создал своего «Колосса» — первый программируемый электронный цифровой компьютер. Хотя проект держался в секрете вплоть до 1970-х годов и все связанные с ним записи были уничтожены, несколько лиц, работавших на проекте, продолжили усилия по разработке нового поколения электронных компьютеров [235] Singh, The Code Book , chapter 6: “Alice and Bob Go Public”. . Их труды основывались главным образом на двух статьях, опубликованных Клодом Шенноном [236] Клод Элвуд Шеннон (1916–2001) — американский инженер, криптоаналитик и математик. Cчитается «отцом информационного века». Прим. пер. в конце 1940-х годов: «Математическая теория связи» [237] C. E. Shannon, “A Mathematical Theory of Communication”, SIGMOBILE Moble Computing Communications Review 5, no. 1 (January 2001): 3-55, doi: 10.1145/584091.584093 . и «Теория связи в секретных системах» [238] C. E. Shannon, “Communication Theory of Secrecy Systems”, Bell System Technical Journal 28, no. 4 (October 1, 1949): 656–715, doi: 10.1002/j.1538–7305.1949.tb00928.x . , которые заложили основы теории информации и доказали, что любой теоретически нераскрываемый шифр может обладать свойствами одноразового кода.