История шифровального дела в России

Автором французских двубуквенных ключей № 362 и 363 также являлся Нелидов. Изобретенные в 1876 г., они подобны биграммным ключам №359, 360 и 361. Об этих ключах барон К. Таубе также писал, что их можно использовать и в начале XX в.

Биклавные шифры. После смерти П. Л. Шиллинга в июле 1837 г. управляющим первой секретной экспедицией Канцелярии МИД назначается Артур Миллер[138]. Однако уже через три года его сменяет на этом посту действительный статский советник барон Н. Ф. Дризен. В архиве сохранился составленный в самом начале уже XX в. тогдашним начальником I экспедиции К. Таубе обзор российских шифров XIX в.[139]. В этом содержательном документе указывается, что барон Дризен является автором шифров так называемой биклавной системы. Эти шифры использовались очень широко в течение XIX столетия в учреждениях МИД параллельно с биграммными шифрами Шиллинга.

Биклавный шифр представляет собой шифр многозначной замены, состоящий из 26 различных простых замен с достаточно сложным выбором замены на каждый знак открытого текста, определяемым двумя ключами. При этом отдельным знакам открытого текста (буквам и знакам препинания) соответствуют два знака шифрованного текста. Таким образом длина шифрованного текста не соответствует длине открытого текста.

Основу шифра составляют: портфель с 24 передвижными полосками — главная часть двойного ключа, две таблицы (шифровальная и дешифровальная) — вторая часть двойного ключа и календарь набора и разбора.

Каждая полоска представляет собой случайный набор с повторениями 20 букв латинского (французского) алфавита из 26 букв. Таким образом каждая полоска может содержать 20 или менее латинских букв. Для удобства они записываются группами по четыре буквы в каждой с пропусками. Каждая полоска имеет свой номер, обозначенный цифрой или буквой.

Например, полоска «W» имеет вид:

q d u f  k z i v  d k i l  s w k m  p z l g

Шифрующая таблица представляет собой квадрат 26x26, строки которого обозначены 23–мя буквами латинского алфавита (без букв k,w,y) и тремя знаками пунктуации (— , .) и столбцы которого обозначены всеми 26 буквами латинского алфавита. Каждая колонка этой таблицы заполняется случайным образом бесповторно 26–ю знаками, составляющимися из 17 букв латинского алфавита и девяти цифр: 1,2,3,4,5,6,7, 8,9.

Процесс шифрования осуществляется следующим образом. Открытый текст, предназначенный для шифрования, записывается на так называемый транспарант, где каждая строчка содержит 24 клетки. Текст пишется по четыре знака с пропусками в одну клетку. Таким образом, в каждой строке транспаранта записывается по 20 знаков, форма записи соответствует форме шифрованной полоски. Если текст закончился не в конце строки, то добавляется слово «конец» и какие–либо еще произвольные знаки. Каждый транспарант содержит 8 горизонтальных строк. Таким образом длинное сообщение может быть записано на нескольких транспарантах. При записи шифруемого текста на транспарант рекомендовалось вначале проделать все возможные сокращения текста, не меняющие смысла сообщения. Далее производилась замена трех букв и некоторых знаков препинания на знаки, входящие в промежуточный текст, а именно: буква k заменялась на qq, буква w заменялась на vv, буква y заменялась на ii, знак «;» заменялся на «.,» и т.д.

После записи сообщения на транспарант производится шифрование.

Из 24 полосок в строго определенном порядке выбираются восемь полосок согласно суточному ключу. Маркантом этого ключа является дата зашифрования, которая ставится в начале сообщения. Первая полоска подставляется к первой строке сообщения, например, получаем следующий текст и набор знаков на полоске:

    zes- miss ions -se- serv

W

    qduf kziv akil swkm pzeq

Знаки текста с буквами полоски образуют вертикальные биграммы, которые определяют входы шифровальной таблицы (координаты шифрованного текста). Например, первая вертикальная пара zq определяет знак шифртекста j, находящийся в z–й строке и q–м столбце шифровальной таблицы, т. е. знак z зашифровывается в знак j. Так шифруются первые 20 знаков. Следующие 20 знаков шифруются с помощью следующей полоски, определяемой суточным ключом, и т. п. Если шифруемый текст превышает 20x8=160 знаков, то процедура шифрования повторяется, начиная с первой полоски (в нашем примере W).

Расшифрование сообщения производится в обратном порядке, и очевидно, что открытое сообщение восстанавливается однозначно при наличии, конечно, у корреспондента соответствующих ключей.

Из описанной процедуры шифрования ясно, что криптографическая стойкость данного шифра держится на неизвестном противнику заполнении полосок, определяющих выбор последовательности 26 замен, и суточном ключе.