Вадим Гребенников - Європейська криптологія

Після смерті Россиньоля у 1682 році «Великий шифр» вже не завжди застосовувався у королівському листуванні, і ця необачність дорого обійшлася Франції. Так, у 1774 році Людовику XV був доставлений пакет із Відня від секретаря французького посольства абата Жоржеля. Коли французький король розкрив його, то знайшов там копії відкритих текстів своєї шифрованої кореспонденції, що була «розкрита» у віденському ЧК.

У Німеччині був створений спеціальний орган – «криптографічна лабораторія» – під керуванням графа Гронсфельда, який удосконалив шифр Віженера, замінивши буквений ключ цифровим, цифри в якому позначали кількість кроків, на яке букву повідомлення зрушували вправо за алфавітом. Для цього під повідомленням писали ключ. Якщо ключ коротший повідомлення, то його повторювали циклічно. Шифровку одержували начебто за шифром Цезаря, але відраховували необов'язково тільки третю букву за алфавітом, а ту, яка була зрушена на відповідну цифру ключа. Завдяки простоті застосування цей шифр використовувався у той час надзвичайно широко.

Застосуємо як ключ групу з трьох початкових цифр числа «п» (314) та зашифруємо слово «ШИФРОВКА». Щоб зашифрувати першу букву повідомлення «Ш», використовуючи першу цифру ключа «3», відраховується третя одна за одною від «Ш» у алфавіті буква «Ш-Щ-Ю-Я» і виходить буква шифровки «Я». Далі використовуючи другу цифру ключа «1», відраховується перша від «И» у алфавіті буква ««И-І» і виходить буква шифровки «І» і так далі. В результаті отримуємо шифротекст:

відкритий текст …ШИФРОВКА

ключ…………………314314314

шифротекст ………ЯІШУПЕНБ

У той час також і Швеція приділяла увагу захисту власного дипломатичного та військового листування. Так, у 1676 році, за кілька днів до битви між шведською і датською арміями під містом Лунд, шведський король Карл ХІ відправив генералу Фабіану фон Ферсену шифрований лист зі своїми міркуваннями щодо стратегії й тактики військ у майбутній битві. Завдяки цій інформації шведи здобули перемогу в битві, яка стала однією з найкривавіших в історії Скандинавії.

У XVII столітті свій внесок у розвиток криптоаналізу зробив англієць Джон Фальконер. У 1685 році він написав книгу «Розкриття таємних повідомлень, або Мистецтво здобувати таємні відомості без ключа» (англ. Cryptomensis Patefacta: or the art of secret information disclosed without a key), де виклав деякі розроблені ним методи дешифрування. Зокрема, він запропонував використовувати перебір можливих відкритих слів за їх довжиною (якщо у шифротексті слова розділялися).

До кінця XVII століття криптологія остаточно склалася як наукова дисципліна. Хоча в даний період панували «номенклатори», які не були шифрами в «чистому» вигляді, проте поява багатоалфавітної заміни, використання трафаретів, біграм і цифрових позначень стала величезним кроком уперед у порівнянні з найдавнішим періодом і персоніфікувала наступ нової ери в розвитку криптології, що впритул наблизилася до свого сучасного вигляду.

Однак XVIII століття стало для криптології періодом «застою», або навіть «занепаду». Великий «стрибок», який ця наука зробила в попередній період, дозволив упродовж майже 150 років не вводити ніяких нововведень у способи шифрування й дешифрування повідомлень. Розроблені раніше криптосистеми успішно застосовувалися на практиці, а трактати XVI—XVII століть служили навчальними посібниками для крип-тоаналітиків. Майже всюди до криптологічної діяльності залучалися видатні вчені, в основному, математики, однак жоден з них в XVIII столітті не залишив будь-якої значимої праці з криптології, не розробив нової шифросистеми або придумав більш ефективного способу дешифрування.

Існуючі шифри заміни були досить стійкі, але й кваліфікація криптоаналітиків була високою настільки, що більшість значимих повідомлень розшифровувалася. Цей час став періодом розквіту «номенклатора» (лат. nomen – ім'я і calator – раб, слуга) – шифру, що представляв собою сполучення шифру заміни та невеликого коду. Він зазвичай містив кодові еквіваленти букв алфавіту та найбільш уживаних складів, слів і словосполучень, а також ряд спеціальних символів. Найчастіше в ньому траплялися спеціально створені для цієї мети символи, але нерідко також використовувалася астрологічна й окультна символіка.

Номенклатор був розроблений як система шифрування, що була найкраще пристосована до методів криптоаналізу, які найчастіше використовувались у той час. Вони, як правило, містили підрахунок частоти появи в тексті кожного символу та пошук у шифротексті слів і виразів, що містили характерні для даної мови сполучення букв. Метод частотного аналізу букв був заснований на тому, що в будь-якій мові одні букви зустрічалися частіше, ніж інші. В англійській мові, наприклад, частіше, ніж інші траплялася буква « Е ». Іншими буквами, що найбільш часто зустрічалися, були T, A, O, N, R і S . А букви J, K, X і Z траплялися в англійській мові рідко. Оскільки в ході операції заміни частота букви не змінювалася, ключ до розгадки значення того або іншого шифросимволу полягала іноді в підрахунку частоти його появи в шифротексті. Так само операція простої заміни не вносила змін і в сполучення букв (буквені моделі).