Страница 8 из 88
В полной мере замечательные способности Порты проявились при решении наиболее трудной проблемы криптоанализа эпохи Возрождения – вскрытии многоалфавитных шифров. Несмотря на высокую оценку, которой эти шифры тогда были повсеместно удостоены, Порта отказался признать их неуязвимость и разработал для них методы вскрытия. Хотя эти методы и не универсальны, их основная ценность состоит в примененном Портой смелом подходе, который и привел его к успеху.
Для начала Порта попытался прочесть шифртекст, который его современники получали на специальном приспособлении для шифрования. Это приспособление состояло из внутреннего неподвижного диска, на который по часовой стрелке был нанесен алфавит открытого текста, и из внешнего подвижного с рядом причудливых шифрзнаков. Внешний диск после зашифрования очередной буквы поворачивался по часовой стрелке на один шаг. Порта заметил, что если в каком-либо слове открытого текста три буквы подряд стояли в алфавитной последовательности, один и тот же шифрзнак троекратно повторялся в получаемом шифртексте. Это помогло ему прочитать одну замысловатую криптограмму.
Затем Порта модифицировал разработанный им метод, чтобы дешифровать другую сложную многоалфавитную криптограмму. Она была составлена в соответствии с принципом, изложенным в 1553 г. итальянцем Джованни Белазо. Тот опубликовал брошюру под названием «Шифр синьора Джованни Белазо», в которой предложил использовать легко запоминаемый ключ. Буквы такого ключа последовательно выписывались над буквами открытого текста. Ключевая буква, которая стояла в паре с данной буквой открытого текста, указывала на шифралфавит, который следовало использовать для ее зашифрования.
По мнению Порты, в исследуемой им криптограмме троекратное повторение буквы шифртекста сигнализировало о том, что ключом с тремя буквами, расположенными в обычном алфавитном порядке, зашифрован открытый текст, в котором было три буквы в порядке, противоположном алфавитному. Рассуждая по этому поводу, Порта вплотную подошел к универсальному методу вскрытия многоалфавитных шифров, найти который он так стремился:
«Поскольку… между первыми тремя „М“ и этими же тремя буквами, повторенными в 13-м слове, находится 51 буква, я прихожу к выводу, что ключ повторен три раза, и правильно считаю, что он содержит 17 букв».
Правда, Порта так и не извлек практическую выгоду из этого своего наблюдения. В результате многоалфавитный шифр продолжал считаться надежным в течение трех последующих столетий.
Многоалфавитные шифры, вероятно, время от времени все же вскрывались. Иногда удавалось просто угадать ключ. Существенную помощь оказывало и сохранение в криптограмме первоначального деления слов. Тогда криптоаналитик делал предположения о словах в открытом тексте и в результате восстанавливал часть использованного ключа. Далее он мог пытаться выписать остальную его часть или, если из этого ничего не выходило, стараться дешифровать другие места криптограммы. Такие эпизодические вскрытия многоалфавитных шифров нельзя считать вне пределов досягаемости людей эпохи европейского Возрождения.
В XVII веке авторы работ по криптоанализу иногда обращались к теме вскрытия многоалфавитных шифров. Правда, делали они это в весьма туманных выражениях, что свидетельствовало об отсутствии знаний в данной области. Так, например, автор брюссельского «Трактата о шифрах», который продемонстрировал свои незаурядные криптоаналитические способности, вскрыв в 1676 г. французский королевский код для испанского короля, оказался бессилен, когда столкнулся с многоалфавитностью. Он смог лишь предложить метод опробования одной буквы открытого текста за другой до тех пор, пока в определяемом им ключе не появится имеющее смысл слово. Разумеется, он не сумел проиллюстрировать свой метод на практике: количество перебираемых комбинаций настолько велико, что он и сейчас продолжал бы заниматься опробованием букв. Слабая сторона предложенного им метода находится в заметном контрасте с техническим мастерством, продемонстрированным в остальной части его «Трактата о шифрах».
Время и место написания «Трактата о шифрах», неудача его автора с многоалфавитностью и работа на испанского короля позволяют сделать предположение, что это был криптоаналитик по имени Мартин, который фигурировал в другом инциденте, показавшем, насколько редким и случайным было вскрытие многоалфавитного шифра. Французский кардинал Рец поведал в своих «Мемуарах», как 8 августа 1654 г. он сбежал из замка в городе Нанте после двух лет заключения по политическим мотивам. Он, между прочим, писал о шифрах:
«У нас… был один шифр, который мы называли невскрываемым, так как нам всегда казалось, что никто не сможет проникнуть в его тайну, не зная согласованного между нами слова. Мы настолько доверяли ему, что никогда не боялись писать свободно и пересылать самые важные и самые конфиденциальные сведения с обычным курьером. Именно этим шифром я написал, что 8 августа совершу побег… Принц13, у которого был один из лучших дешифровальщиков в мире, его звали, кажется, Мартином, пользовался этим шифром вместе со мной… Он сказал мне, что, по признанию Мартина, шифр был невскрываемым… Впоследствии с ним справился Ги Жоли14, который, хотя и не был профессиональным дешифровальщиком, сумел найти ключ и сообщил мне о нем…»
Здесь Рецу явно хотелось показать, как мало можно доверять шифрам. Но тот факт, что счастливая догадка близкого друга Реца была единственным случаем вскрытия, скорее повышает ценность этого шифра, чем свидетельствует о его ненадежности.
Самое интересное вскрытие многоалфавитного шифра в годы господства номенклаторов принадлежит знаменитому человеку, имя которого стало нарицательным совсем в другой области: он был настолько одержим женщинами, что заставил служить своей страсти даже криптоанализ.
В 1757 г. он беседовал о магии и алхимии с одной знакомой дамой, некой мадам д'Юрфе. Она показала ему зашифрованную рукопись, в которой говорилось о превращении простых металлов в золото, и сказала, что ей не нужно держать эту рукопись под запором, поскольку ключ находится только у нее. Д'Юрфе дала ему рукопись со словами, что не верит в криптоанализ. Позже он написал в своих мемуарах:
«Через пять или шесть недель она спросила меня, расшифровал ли я эту рукопись с описанием процесса превращения. Я ответил, что расшифровал. Однако мадам д'Юрфе скептически заметила:
– Без ключа? Простите, но я считаю это невозможным.
– Не хотите ли вы, мадам, чтобы я назвал ваш ключ?
– Сделайте одолжение.
Затем я назвал ей слово – НАВУХОДОНОСОР15 – и увидел ее удивление. Она заявила мне, что это невозможно, ибо она считала себя единственным обладателем этого слова, которое она держала в памяти и никогда не записывала.
Я мог бы сказать ей правду о том, что те же самые предположения, которые помогли расшифровать рукопись, дали мне возможность найти и это слово. Но, повинуясь какому-то капризу, я сказал ей что мне открыл его мой гений. Это выдуманное признание привязало мадам д'Юрфе ко мне. В тот день я стал господином ее души и не замедлил злоупотребить своей властью. Вспоминая об этом, я каждый раз испытываю чувство горечи и стыда…»
Однако «чувство горечи и стыда» не помешало ему изумить даму фокусом с ключевым словом «НАВУХОДОНОСОР», а через некоторое время распрощаться с ней, «унося с собой ее душу, ее сердце, ее ум и все хорошие чувства, которые она оставила». Кто же был этот криптоаналитик? Джакомо Казакова16.
Может показаться, что множество случаев дешифрования должно было развеять миф о невскрываемости многоалфавитных шифров задолго до того, как в 1863 г. отставной майор прусской пехоты впервые опубликовал универсальный метод их вскрытия. Но это были изолированные случаи, отделенные друг от друга десятками, а иногда и сотнями лет. Многоалфавитность оставалась редким явлением, и сама ее непопулярность служила ей защитой. Если бы многоалфавитностью пользовались чаще, то, возможно, криптоаналитики давно бы проложили путь к общему решению. Но мир твердо остановил свой выбор на номенклаторе, поэтому мифу была суждена долгая жизнь.
13
Конде (Луи II Бурбон), французский полководец.
14
Жоли Ги– советник трибунала в Париже и один из единомышленников Реца
15
Навуходоносор – царь Вавилонии (с 605 г. до нашей эры), о котором упоминается в Библии, как о жестоком деспоте, наказанном Богом за прегрешения скитаниями по пустыне на грани истощения.
16
Казакова Джакомо – итальянский авантюрист и писатель, автор мемуаров с описаниями любовных похождений.