А вам нравится «BIS Journal»?

Присоединяйтесь к обществу профессионалов по информационной безопасности.

«BIS Journal» рекомендует!
Нажмите МНЕ НРАВИТСЯ!

13 апреля, 2018«BIS Journal» № 1(28)/2018

Ларин Дмитрий

историк криптографии, кандидат технических наук (BIS Journal)


Петр I и криптография

«Сия цифирь зело к разобранию легка»

В 2017 году исполнилось 345 лет со дня рождения первого российского императора Петра Великого (30.05 (09.06 нов. стиль). 1672 – 28.01 (08.02 нов. стиль). 1725).

Петр I вошел в историю как великий реформатор. Главным итогом его преобразований стало преодоление отставания России от европейских держав в военной, экономической и политической областях. Он коренным образом изменил структуру государственного управления, создал боеспособную армию и флот, при нем произошел прорыв в экономике страны, было создано множество предприятий, мануфактур, оружейных заводов, металлургических и горнодобывающих предприятий, верфей и т.д. Серьезный импульс к развитию получила внутренняя и международная торговля. По его инициативе была учреждена Академия наук, открывались учебные заведения, сотни молодых людей отправились учиться за границу. С другой стороны, в Россию во множестве приглашались иностранные специалисты.  

Разумеется, эффективное государственное управление, военные победы и дипломатические успехи были бы невозможны без активной криптографической деятельности. Петр это отлично осознавал и уделял криптографии как надежному средству сохранения государственных секретов большое внимание.

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ НА ГОСУДАРСТВЕННОМ УРОВНЕ

В петровскую эпоху в России шифрование стало основным средством защиты информации, хотя продолжали использоваться и другие методы: стеганография, физическая защита, условная сигнализация и т.п. При этом, если в прежние времена практически вся шифрпереписка была посвящена дипломатическим вопросам, то при Петре активно шифровалась и военная и внутриполитическая информация.

Для организации связи были созданы ряд учреждений – Кабинет его императорского величества, Посольская канцелярия, Коллегия иностранных дел и т.д. – со строгим разделением функций. Деятельность этих учреждений регламентировалась законодательно. Широко практиковались организационно-административные методы защиты информации, такие как особый подбор кадров для осуществления криптографической деятельности и строгий контроль за их работой, организация пропускного режима в помещения, где производилось шифрование и расшифрование или хранились шифры, обеспечение охраны гонцов и курьеров и т. д. Из новшеств в области связи отметим, что для обеспечения управления флотом и прибрежными районами страны в качестве средства связи стали широко использоваться суда.

К концу XVII века Россия становится самой крупной европейской державой, раскинувшейся от Днепра до Тихого океана. Для управления этой огромной территорией в первую очередь была необходима быстрая, надежная и конфиденциальная связь. Основным средством передачи сообщений в то время являлась почта. Наиболее распространенным методом защиты информации была физическая защита. Ямщики отвечали за сохранность почты и целостность печатей.

С созданием регулярной армии возникла настоятельная потребность в совершенствовании управления войсками. Уже во время азовских походов против турок в 1695-1696 годах Петр I организовал работу первой российской военно-полевой почты, возглавлял ее первый русский почтмейстер А.А.Виниус. Отправления по линии этой почты назывались чрезвычайными.

Шифры использовались во время Азовских походов и Великого Посольства. Однако наибольшая надобность в криптографии возникла в начале ХVIII века, когда за рубежом появились дипломатические представительства России. Также в 1700 году началась Северная война со Швецией, что потребовало эффективного управления войсками на значительном театре военных действий. И, наконец, управление огромной внутренней территорией тоже требовало обеспечения секретности переписки.

Рис. 1 Ключ к шифру простой замены 

«ПУСТЫШКИ», НОМЕНКЛАТОРЫ, «СУПЛЕМЕНТЫ»…

Теперь рассмотрим шифрсистемы, которые применялись в эпоху Петра I. Как и в прежние годы, основным шифром на Руси была простая замена, то есть знаки открытого текста заменялись на буквы (при этом буквы могли принадлежать как алфавиту открытого текста, так и другой азбуки), цифры или специально придуманные знаки. При этом следует отметить, что в шифрах Петровской эпохи употреблялись только привычные нам арабские цифры, так как в начале XVIII века Петром была выведена из употребления архаичная буквенная кириллическая нумерация, заимствованная у греков. В качестве знаков шифрованного текста употреблялись и буквенные сочетания.

Тексты, которые надо было зашифровать, могли быть написаны на русском, французском, немецком, а иногда даже греческом языках. Как известно Петр прекрасно владел несколькими европейскими языками, в то же время на государственной службе состояло много иностранцев, именно в переписке с ними в основном использовались немецкий и французский. При этом следует отметить, что с точки зрения стойкости предпочиталось использовать русский язык. За границей было очень мало людей, владевших русским, а знание лингвистических особенностей языка может существенно помочь криптоаналитику в дешифровании.

Новым для российских шифров петровского времени стало наличие во многих из них «пустышек» — знаков шифрованного текста, которым не соответствует никакой знак открытого текста, то есть они не несли никакого смысла. Как правило, пустышек было немного, обычно 5-8 знаков. Пустышки увеличивает стойкость шифра, так как они дают криптоаналитику неверную информацию о количестве знаков в алфавите открытого текста, разбивают структурные лингвистические связи открытого текста и изменяют статистические закономерности, то есть именно те свойства текста, которые используют при дешифровании шифра простой замены.

Кроме того, пустышки увеличивают длину шифрованного текста по сравнению с открытым, что усложняет их взаимное сопоставление. Кроме того, в некоторых случаях отдельные знаки применялись для зашифрования точек и запятых, для этого также могли использоваться пустышки. Это особо оговаривалось в кратких правилах пользования шифром.

Вскоре к обычному алфавиту простой замены стали добавлять обозначения для наиболее употребительных слогов, слов и целых фраз, то есть номенклаторы. Петровские номенклаторы были весьма простыми, они содержали небольшой словарь, называвшийся «суплемент» и содержавший некоторое количество слов (имен собственных, географических наименований или каких-то устойчивых словосочетаний, которые могли часто использовать корреспонденты, использовавшие данный шифр).

Рис. 2 Шифртекст письма Петра I (слева) и его расшифровка (справа)

Шифр Петровской эпохи представлял собой лист бумаги, на котором от руки был написан ключ – таблица замены (обычно под горизонтально расположенными в алфавитной последовательности буквами кириллицы или иного алфавита подписаны соответствующие элементы шифроалфавита), а также суплемент (если это был номенклатор). Ниже могли помещаться пустышки и краткие правила использования шифра.

Еще одной особенностью петровских шифров является то, что шифралфавит мог составляться из символов разных типов, например, смеси букв разных алфавитов, цифр и т.д.

ОТ ПРОСТОГО К СЛОЖНОМУ

Главным новшеством стало применение более сложных, чем простая замена, шифров. Так в 20-х годах XVIII века от шифров простой замены переходят к замене пропорциональной, когда наиболее часто встречающимся знакам открытого текста присваиваются несколько шифробозначений, что затрудняет использование «классического способа» криптоанализа – частотного анализа. Еще раньше, примерно с 1708 года, в России начали применять шифры разнозначной замены – когда для замены одного знака открытого текста используется один или два знака шифртекста. Следует отметить, что шифры такого типа, являясь более стойкими, чем «классическая» простая замена, в то же время и более чувствительны к ошибкам при шифровании.

РЕГЛАМЕНТАЦИЯ

В Петровскую эпоху началась нормативно-правовая регламентация криптографической деятельности. Так в 1716 году был принят «Устав воинский» - первый в истории России документ такого рода. В соответствии с Уставом учреждены должности «адъютантов, ординарцев, курьеров для передачи и доставки секретных донесений», а также отредактированы "Правила действия военно-полевой почты".

Военная полевая почта, стала активно использоваться для быстрого обмена конфиденциальной корреспонденцией между крупными воинскими соединениями и вновь создаваемыми центральными органами управления армией и флотом - Военной коллегией и Адмиралтейств-коллегией. Для доставки особо важной и срочной корреспонденции в адрес императора или президентов оборонных коллегий при главнокомандующих армиями были учреждены должности военно-полевых курьеров.

Следует отметить, что собственноручно отредактированные Петром I "Правила действия военно-полевой почты" являются, по сути, первым дошедшим до нас документом, в котором было четко и определенно сформулировано назначение военно-курьерской связи.

Преобразование системы государственного управления страной, осуществляемые Петром, касаются и повышением эффективности системы связи. В 1720 году вводится Генеральный регламент, определяющий процесс функционирования системы управления России. В этом документе впервые четко устанавливался и порядок работы с правительственной корреспонденцией:

«В соответствии с регламентом, вся правительственная корреспонденция в зависимости от степени ее важности и срочности была разделена на определенные группы. Так, особо важные правительственные документы, например, именные указы императора с его личными распоряжениями, всеподданнейшие донесения и доклады на его имя, реляции, манифесты направлялись по каналам "необыкновенной", "чрезвычайной" почты через правительственных гонцов и нарочных курьеров. Особо важную корреспонденцию из личной канцелярии императора доставляли кабинет-курьеры, входившие в штат Кабинета его императорского величества и имевшие воинские звания обер-офицерского состава. Когда же небольшая группа кабинет-курьеров (по штату 6 человек) не справлялась с доставкой всей исходящей из Кабинета особо важной корреспонденции, для выполнения обязанностей правительственных курьеров широко привлекались военные чины от капрала до полковника, в зависимости от важности даваемого им поручения. А по делам особо важным, как, например, доставка писем императора главам иностранных государств, привлекались генералы (в петровское время преимущественно П.И.Ягужинский и Л.К.Нарышкин). Сенат также имел в своем распоряжении прикомандированных армейских офицеров, которых использовал в качестве курьеров для доставки адресатам своей исходящей корреспонденции».

Рис. 3 Шифр П.А. Толстого

ВЫСОЧАЙШИЙ КРИПТОАНАЛИЗ

Именно в Петровскую эпоху свои первые шаги сделал российский криптоанализ[1], стали развиваться методы тайного перехвата информации, осуществлялась агентурная добыча криптографических секретов противника. При этом важно отметить, что занимался оценкой стойкости российских шифров не кто-нибудь, а сам царь!

Приведем две цитаты. Петр писал фельдмаршалу Огильви по поводу одного шифра (цифири, как их тогда называли): «А которую вы перво прислали, и та не годна, понеже так, как простое письмо, честь можно». И еще одна нелестная оценка царя: «Сия цифирь зело к разобранию легка».

ИСКУССТВО ПЕРЕХВАТА

Стали проявлять в России интерес и к шифрам иностранных государств. О регулярном дешифровании иностранной переписки речь пока не шла, однако заинтересованность в получении информации таким методом уже была. Русским дипломатам, разведчикам и другим представителям за границей предписывалось добывать любую информацию, касающуюся шифров, организации связи, открытых текстов (против атаки «открытый текст – шифрованный текст» подавляющее большинство шифров того времени было не устойчиво). На этих лиц и их зарубежную агентуру также возлагалась задача организации перехвата иностранных сообщений за границами России.

В это время пришло понимание важности такого источника информации, как шифрованная переписка иностранных государств. Полученная информация могла быть весьма полезна российскому руководству, дипломатам, военным. Велся перехват сообщений и внутри России, совершенствовались методы перлюстрации, осуществлялась цензура, вводились ограничения на почтовое сообщение.

«ЧУЖИЕ» ШИФРЫ

И тут российские власти столкнулись с «чужими» шифрами (дело царевича Алексея). Таким образом, была зафиксирована негосударственная криптография. Заметим, что Петр I считал шифры монополией царя российского. Он строго наказывал своих подданных за использование «негосударственных» цифирей. Однако частные лица все же пользовались собственными шифрами. Среди них можно указать царевну Софью Алексеевну, которая использовала шифр в переписке со своим фаворитом князем В.В.Голицыным.

В целом отметим, что Петр Великий был первым из российских правителей, кто предельно ясно осознал важность криптографической деятельности для обеспечения безопасности государства. Во время его правления впервые в истории отечественной криптографии к осуществлению криптографической деятельности (в том числе к составлению шифров) привлекалось все высшее руководство России, включая царя.


Литература

[Астрахан, 1996] Астрахан В.И., Гусев В.В., Павлов В.В., Чернявский Б.Г. Становление и развитие правительственной связи в России, Орел: ВИПС, 1996.

[Бабаш, 2002] Бабаш А.В., Шанкин Г.П. История криптографии. Часть I. М.: Гелиос, 2002.

[Буганов, 1989] Буганов В.И. Пётр Великий и его время. М.: Наука, 1989.

[Бутырский, 2007-1] Бутырский Л.С., Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Никонов Н.В., Шанкин Г.П. Криптографическая деятельность в Швеции. От викингов до Хагелина // Защита информации. INSIDE. №3, 2007, с. 88-96.

[Бутырский, 2007-2] Бутырский Л.С., Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Никонов Н.В., Шанкин Г.П. Криптографическая деятельность в Швеции в первой половине ХХ века // Защита информации. INSIDE. №4, 2007, с. 88-96.

[Бутырский, 2007-3] Бутырский Л.С., Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Никонов Н.В., Шанкин Г.П. Криптографическая деятельность в Швеции. Послевоенный период. // Защита информации. INSIDE. №5, 2007, с. 82-90.

[Бутырский, 2007-4] Бутырский Л.С., Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Никонов Н.В., Шанкин Г.П. Криптографическая деятельность в Швеции. От прошлого века к настоящему. // Защита информации. INSIDE. №6, 2007, с. 76-85.

[Вигилев, 1977] Вигилев А. История отечественной почты. М., 1977.

[Гладыш, 2005] Гладыш М. Псы войны // Независимое военное обозрение №19, 2005, с.8.

[Голиков, 1789] Голиков И.И. Деяния Петра Великого, мудрого преобразователя России, собранные из достоверных источников и расположенные по годам. М., 1789.

[Гольев, 2008] Гольев Ю.И., Ларин Д.А., Тришин А.Е., Шанкин Г.П. Криптография: страницы истории тайных операций. М.: Гелиос АРВ, 2008.

[История, 1984] История военной связи. Под общей редакцией А.И. Белова. М.: Воениздат, 1984.

[Кан, 2004] Кан Д. Война кодов и шифров. М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2004.

[Князьков, 1914] Князьков С. Очерки из истории Петра Великого и его времени. Издательское объединение «Культура», 1990. Репринтное воспроизведение издания Спб.: Изданiе книжнаго магазина П.В. Луковникова, 1914.

[Козлов, 2001] Козлов В.П. Первые российские архивисты дипломатических бумаг // Российская дипломатия: История и современность. Материалы Научно-практической конференции, посвященной 450-летию создания Посольского приказа. М.: РОССПЭН, 2001, с. 37-41.

[Костомаров, 1989] Костомаров И.И. Царевич Алексей Петрович. М., 1989.

[Кудрявцев, 2002] Кудрявцев Н.А. Государево Око. Тайная дипломатия и разведка на службе России. М., ОЛМА-ПРЕСС, 2002.

[Лурье, 2006] Лурье Ф.М. Политический сыск в России 1649-1917. М.-Спб., Центрполиграф, МиМ-Дельта, 2006.

[Матвеев, 2001] Матвеев В.М. О трехсотлетии визита Петра I и Великого посольства в Англию // Российская дипломатия: История и современность. Материалы Научно-практической конференции, посвященной 450-летию создания Посольского приказа. М.: РОССПЭН, 2001, с. 90-92.

[Материалы, 1914] Материалы для истории Гангутской операции. Вып. I, Ч. I. Пг., 1914.

[Молчанов, 1984] Молчанов Н.Н. Дипломатия Петра Первого. М., «Международные отношения», 1984.

[Очерки, 1999] Очерки истории внешней разведки. Том 1, под ред. Е.М. Примакова. М.: «Международные отношения», 1999.

[Павленко, 1989] Павленко Н.И. Александр Данилович Меншиков М.: «Наука», 1989.

[Письма] Письма и бумаги императора Петра Великого. Т. 1-12, Спб., 1887-1912, М.; Л., 1946-1977.

[Подъяпольская, 1959] Подъяпольская Е.П., Шифрованная переписка России в первой четверти XVIII века. Проблемы источниковедения. М., 1959.

[Полмар, 1999] Полмар Н., Аллен Т.Б. Энциклопедия шпионажа. М.: КРОН-ПРЕСС, 1999.

[Пушкин] Пушкин А.С. Полтава // Полное собрание сочинений десяти томах, том 3, М., 1956-1962.

[Сборник, 1873] Сборник Русского исторического общества. Т. ХI. Спб., 1873.

[Словарь, 1984] Советский энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1984.

[Соболева, 2002] Соболева Т.А. История шифровального дела в России. М.: ОЛМА-ПРЕСС-Образование, 2002.

[Сперанский, 1929] Сперанский М.И. Тайнопись в юго-славянских и русских памятниках письма. Энциклопедия славянской филологии. Вып. 3-4. Л., 1929.

[Трифанов, 1994] Трифанов М.А. Фельдъегерская связь России. Исторические очерки. М.: АО "Панас-Аэро", 1994.

 

[1] Напомним, что криптоанализ – наука о дешифровании шифров, он применяется к «чужим» шифрам для получения информации и к собственным для оценки их стойкости и, соответственно, возможности использования для защиты своих секретов,

 


Мы в социальных сетях

События

Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30