nedeľa, 9. októbra 2011

Z histórie cárskych "čiernych kabinetov"

Je paradoxné, že systém kryptografie v starom Rusku sa rozvíjal súbežne s prijímaním kresťanstva na jeho území.  A objavuje sa vo forme jednoduchých zámen písmen azbuky v stredovekých cirkevných rukopisoch z 12. a 13. storočia, nie nepodobných tým, ktoré sa zachovali vo Francúzsku a Nemecku. Za dátum vzniku a rozvoja kryptografických služieb v rámci tajnej diplomacie by sa mohol označiť rok 1549 (za vlády cára Ivana IV. Hrozného, 1530-1584), kedy došlo k vytvoreniu "Veľvyslaneckého Prikazu", súčasťou ktorého bolo aj šifrovacie oddelenie. Používané šifry boli rovnaké ako v západných krajinách -- symbolové, substitúcia a traspozícia. Cár Peter I. Veľký (1672-1725)pod vplyvom západných technologických noviniek kompletne reorganizoval kryptografické služby vytvorením Veľvyslaneckej kancelárie. Pravdepodobne sa s umením šifrovania a dešifrovania diplomatickej korešpondencie mal možnosť zoznámiť počas svojej cesty do Holandska a Anglicka, ktorú podnikol v rokoch 1697-98 a počas krátkej návštevy Paríža v r. 1717. Nová štruktúra diplomatickej kancelárie bola modelovaná podľa vzoru krajiny, s ktorou mal cár asi najviac diplomaticko-vojenských "potýčiek" - Švédska, ktoré už malo stopäťdesiat ročnú tradíciu skúseností s kryptografiou - napríklad už v r. 1700 používalo jednočasťový kód, zostavený z takmer 4000 kódových slov.
Šifrovaný list cára Petra I. (1672-1725),
zašifrovaný pomocou jednoduchej substitúcie
V tejto dobe sa v západných diplomatických a vojenských kruhoch používa na šifrovanie zoznam kódov ako príloha k "šifrovacím abecedám" - nomenklátor. Z neslávne známeho súdu s mladým cárovičom Alexejom, ktorý bol zatknutý a nakoniec popravený pre obvinenie z velezrady, sa zachovali dokumenty, v ktorých figurujú výpovede a šifrovacie abecedy.Prvé šifry, ktoré používali veľvyslanci cára ako aj sám Peter I. boli zo začiatku rovnako zaostalé ako bola vtedy ruská ríša, a pre zahraničné dešifrovacie oddelenia nepredstavovala vôbec žiadnu prekážku - boli to monoalfabetické šifry. Jednou z vôbec prvých vylúštení ruskej diplomatickej depeše sa môže pochváliť vtedy asi najobávanejšia služba zachycovania a lúštenia diplomatickej korešpondencie Jeho Veličenstva, anglické Decyphering Branch a pochádza z r. 1719. A to aj napriek tomu, že pre neskúsené oko Angličana boli tajné symboly používané ako znaky šifrového textu pri zámene zaotvorený text rovnako bizardné ako pôvodné písmená staroruskej Cyriliky. A takéto jednoduché systémy sa používali až do r. 1728. Až za vlády silnej cárovnej Alžbety Petrovny (1741-1762) sa úroveň ruskej kryptografie náhle vyšvihla až natoľko, že sa smelo mohla vyrovnať tej európskej. V roku 1752 ruskí veľvyslanci v Anglicku začali používať dvojdielny nomenklátor pozostávajúci z 3500 kódovych elementov, a to aj vrátane homofónov. Otvorený text bol vo francúzštine, ktorá bola nielen jazykom diplomacie, ale rovnako tak patrila medzi najpestovanejšie jazyky u väčšiny panovníckych dvorov. Základy služby zachycovania a lúštenia zahraničnej diplomatickej korešpondencie boli položené v Rusku známym matematikom Christianom Goldbachom (1690-1764), ktorý tam zavítal v r. 1725. Rovnako v r. 1727 tam prišiel Leonhard Euler (1707-1783), a spolu sa podieľali na vypracovaní kódov. Jemu patrí zásluha na rozvoji štúdia o substitúcii a vytváraní latinského štvorca, tj. monoalfabetickej substitučnej šifry. V oblasti matematiky Euler výrazne obohatil všetky odbory matematickej analýzy a položil základy nových matematických disciplín (teória čísel, variačného počtu, parciálnych diferenciálnych rovníc, teórie komplexnej premennej). Práca kryptoanalytika v rámci čierneho kabinetu KID (Kollegij Innostrannych Del) je spojená aj s menom Franza Mariu Ulricha Theodora Aepinusa (1724-1802), v Rusku bol od roku 1757, slávnym matematikom a fyzikom, ktorý študoval elektromagnetické javy matematickými metódami.
Zápisník obsahujúci pokusnú šifru
 kryptoanalytika KID (Kolégia zahraničných vecí)
 Franza Ulricha T. Aepinusa (1724-1802)
Teraz sa podrobnejšie oboznámime so zaujímavým postrehom zo života ruského vedca z konca 18. storočia, nemeckého rodáka Aepinusa. Okrem mnohých iných aktivít bol "zapletený" aj do ruského ekvivalentu tzv.Čierneho kabinetu - dešifrovacieho oddelenia. Taktiež existuje podozrenie, že ako jeden z mnohých mohol byť platonicky zamilovaný do Kataríny Veľkej a to v čase, keď ešte bola len "obyčajnou" Veľkovojvodkyňou. Medzi rozličnými dokumentami, ktoré sa ho nejakým spôsobom týkali, sa našla šifra bez kľúča. Pozostáva z niekoľkých listov v ktorých sú čísla v skupinách rozličnej dĺžky a sú oddelené dvojpomlčkou ako je vidieť na obrázku hore. Jednoduchou analýzou založenou na predpoklade výskytu pravdepodobných slov (a za predpokladu, že dvojpomlčka predstavuje oddeľovač medzi slovami) dostávame riešenie a následne aj rekonštrukciu použitého kľúča.




1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1



I

E

,

2


L



N



3







.


4










5



J

X

Q


6


Y







7

Z

G

D

T


8
C

B

V

R

K

9

A

-

O



P
0
F



W



S


Prevodová tabuľka


Keď týmto kľúčom začneme odhaľovať šifrový text, výsledkom je: "TROUVANT UN ASSEZ GRAND ...". Úplné dešifrovanie celého textu prinesie veľmi zvláštny otvorený text vo francúzštine. Nie je to úradná korešpondencia medzi diplomatmi, ako by sme sa mohli oprávnene domievať z povahy Aepinusovej práce. Nie je to v žiadnom prípade nejaká bežne zrozumiteľná správa ale skôr predstavuje pôvodný text pracovného zošita v ktorom sa Aepinus pokúšal experimentovať a vyvinúť novú šifru. Spočiatku sa pokúšal zašifrovať touto jednoduchou metódou časť spisu Roberta Hooka Micrographia, v bežnej francúzštine, obsahujúcu popis mesiaca, ktorú do nej pravdepodobne v mysli preložil súčasne ako sa pokúšal získať praktický text, ktorý by si nedokázal zapamätať pri opačnom procese a pokuse o jej vylúštenie bez pomoci kľúča. Keďže dospel pravdepodobne k záveru, že toto nebude dostatočné na jeho vypudenie z pamäti, a zdá sa že si v pamäti postupne v rámci mentálneho počítania preskakoval k hocičomu, čo ho napadlo, nezmyselné frázy, dni v týždni, reťaz asociácií, podnietených názvami kníh na poličkách v jeho knižnici, medzitým obohatených čo by sa mohlo považovať za kúsky ľudovej pesničky vysmievajúcej sa z Veľkovojvodu Toskánskeho (toto môže pomôcť datovať vznik šifry, keďže Katarína v 80-rokoch 18. storočia sa pokúšala dohodnúť sobáš s Veľkovojvodom Toskánskym), nakoniec s opätovným spomenutím mesiaca a ukončiac to poznámkou, čo vyjadrovala zjavné znechutenie: "práve teraz mám dosť, prvé myšlienky, na ktoré som prišiel neboli najlepšie ale...". Toto je veľmi unikátny dokument, poskytujúci príklad techniky tzv.prúdu vedomia, a to ešte skôr, než bol tento pojem objavený.
Aepinus sa samozrejme nepokúšal stať priekopníkom v novom literárnom štýle ale snažil sa o návrh oveľa bezpečnejšieho šifrovacieho systému, ktorého príklad bol len prvým krokom. V druhej časti dokumentu experimentuje so sčítaním bez prenosu pokúšajúc sa zrejme o vylepšenie svojej šifry pomocou manipulácií na riadku pozostávajúcom zo samých písmen "a", slabík "ba, be, bi, bo, bu, by" a abecedou s písmenom "j" na konci namiesto jeho obvyklého umiestnenia. Bez ohľadu na zámer týchto manipulácií Aepinus zjavne nebol spokojný s výsledkom. Ak by dospel k neopakujúcej sa metóde vytvárania čísel, ktoré by pričítal k jeho jednoduchým číselným šifrovým dvojiciam, mohol by napokon mať naozaj veľmi bezpečný kryptografický systém.


(pokračovanie)

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára