Вадим Гребенников - Американська криптологія. Історія спецзв'язку

Тепер розглянемо шифри, якими користувалися федерали та конфедерати під час Громадянської війни в США. Найбільше поширення у федералів мав шифр, що включав елементи кодування та перестановки слів. Найбільш таємні слова тексту попередньо замінювалися за допомогою довгострокового коду. Наприклад, слово «COLONEL» замінювалося на «VENUS». Аналогічно, фраза «PRESIDENT OF USA» замінювалася на слово «ADAM» тощо. Заміна на позначення, що легко читалися, полегшувала роботу телеграфістів, які передавали шифровані повідомлення.

Потім кодований текст виписувався за словами порядково в прямокутник, що містив визначену кількість стовпців. Кількість стовпців у відкритому вигляді передавалося в шифрованому тексті у вигляді якого-небудь слова. Наприклад, слово «GUARD», яке стояло на початку телеграми, означало, що в прямокутнику 5 стовпців (кількість букв у слові). Потім з отриманого прямокутника слова виписувалися, наприклад, за таким правилом: перший стовпець – зверху донизу, другий – знизу нагору, третій – зверху донизу тощо. Виходив остаточний шифрований текст, що й передавався телеграфом.

Цей шифр був запропонований у 1861 році Ансоном Стейджером, першим керівником компанії «Вестерн Юніон телеграф». Після мобілізації він був призначений керівником управління військового телеграфу в Огайо. Ще до війни Стейджер запропонував такий шифр для губернатора штату Огайо, що з успіхом використовувався останнім у листуванні зі своїми колегами – губернаторами штатів Індіана й Іллінойс.

У 1862 році завдяки першому масштабному використанню телеграфа у військових целях шифр Стейджера почав застосовуватися всією армією Півночі. Досвід роботи Стейджера на телеграфі, вочевидь, привів його до системи, у якій шифротекст складався, як і в нових телеграфних кодах, зі звичайних слів, що значно менше піддавалися перекручуванням, ніж групи довільно набраних букв. У ході війни до системи були введені деякі елементарні ускладнення, що її помітно підсилили. До написаного тексту вставлялися «пустишки». Виписка стала робитися по діагоналях і змінних стовпчиках у прямокутниках, що усе більше і більше збільшувалися.

С. Беквіт, шифрувальник командувача військами федералів Уіліса Гранта, запропонував, щоб важливі терміни передавалися кодовими позначеннями, які він ретельно вибирав, щоб звести до мінімуму телеграфну помилку. Цікаво відзначити, що крім військових цим шифром користувався й керівник розвідки Алан Пінкертон, майбутній засновник знаменитого детективного агентства.

Також використовувалися прості словникові перестановки. У цьому шифрі слова відкритого тексту переставлялися за визначеним законом (ключем). Цей шифр був досить слабким. Використовувався ще один вид шифрів – багатоалфавітні системи (стосовно алфавіту шифрованого тексту), у якому будувалася таблиця розміром 26х26 (число букв латинського алфавіту).

Стовпці таблиці позначалися буквами латинського алфавіту в порядку їхнього звичайного проходження (A, B, C, Z). Рядки таблиці були довільними перестановками цих букв. Це був алфавіт відкритого тексту, що визначав верхній рядок підстановки, за яким набиралися букви відкритого тексту. Рядки таблиці використовувалися в природному порядку (перший, другий тощо) і визначали нижній рядок підстановки. Перша буква тексту шифрувалася по першому рядку, друга – по другому тощо. Правило повторювалося циклічно (27-а буква тексту шифрувалася знову по першому рядку, 28-а – по другому тощо).

У липні 1865 року сержант Е. Хоулі запропонував використовувати для цього шифру віяло, що складалося з 26 дерев'яних дощечок, на яких були записані алфавіти шифрованого тексту (рядки таблиці). Це віяло виявилося настільки ефективним у практичному застосуванні, що вперше в історії США його автору був виданий патент на шифропристрій.

У той час як федерали прийняли централізовану організацію системи зв'язку, конфедерати поширили принцип прав штатів і на сферу шифрувальної справи. Кожен командир міг за своїм розсудом вибирати власні коди та шифри. Це привело до істотних негативних наслідків, оскільки місцеві командири практично не розбиралися в шифрувальній справі.

Конфедерати використовували примітивні шифри аж до шифрів простої заміни. Наприклад, перед битвою в Шайлоу 6 квітня 1862 року генерал Джонстон домовився зі своїм заступником генералом Борегаром використовувати як військовий шифр заміну Цезаря. Зрідка вживалися книжкові шифри. Книжковим шифром користувався президент конфедерації південних штатів Джеферсон Девіс. Перед битвою під Шайлоу він послав генералу Джонстону словник для його використання як кодової книги. Додатком до словника була інструкція, в якій вказувалося, що слово «з'єднання» буде виражатися як «146.Л.20», що означало, відповідно, номер сторінки, лівий стовпчик і номер слова.