Негласные войны. История специальных служб 1919–1945. Книга первая. Условный мир

Независимо от деталей предыстории, к началу 1930-х годов поляки сумели воссоздать схему “Энигмы”, что, однако, не приблизило их к прочтению закрытых с ее помощью сообщений. В результате многочисленных попыток дешифрования в 1932 году выявилась необходимость укомплектовать Бюро шифров профессиональными математиками. Ранее, в 1929 году, директор Математического института Познанского университета профессор Здислав Кричевский в сотрудничестве с БШ отобрал свободно владевших немецким языком студентов 3–4 курсов, в основном уроженцев территорий, вошедших в состав Польши в результате подписания Версальского мирного договора. После нескольких этапов предварительного отбора с молодыми людьми провели соответствующие беседы майор Франтишек Покорный и его заместитель лейтенант Максимилиан Цезкий, первоначально не раскрывшие свою принадлежность к разведке. Они окончательно оценили кандидатов и предложили двадцати из них пройти обучение на открывающемся дополнительном курсе криптологии, предварительно предупредив их о том, что следует хранить в секрете как факт их обучения там, так и факт самого существования подобного курса. Заниматься предстояло без отрыва от основного обучения математике дважды в неделю по вечерам, что создало немалую дополнительную нагрузку. Преподавали предмет приезжавшие из Варшавы криптоаналитики реферата БШ-4.

Мариан Реевский

Ежи Розицкий

Хенрик Зигальский

В процессе обучения наиболее отличились Мариан Реевский, Ежи Розицкий и Хенрик Зигальский, а также пятеро других, в дальнейшем принятых на службу в германский отдел Бюро шифров. Первоначально их направили в пункт перехвата в Познани, но после закрытия этой экспериментальной точки с 1 сентября 1932 года Реевский, Розицкий и Зигальский перешли в центральный аппарат БШ в Варшаве.

Вначале они раскрывали простые немашинные коды ВМС Германии, однако такое применение математиков было неразумным расточительством. Поскольку в кодах цифро-группы заменяют не буквы, а целые слова или их сочетания, такая работа является скорее уделом лингвистов. Тем не менее, некоторое время спустя к молодым криптоаналитикам пришел первый успех. Позднее майор Лангер полностью сориентировал их на вскрытие “Энигмы”, натурный экземпляр которой к этому времени уже успели реконструировать. Интересно, что первоначальным побудительным мотивом, заставившим поляков бросить свои лучшие силы на вскрытие германских машинных шифров, стала попытка Варшавы добыть таким путем доказательства участия СССР в подготовке германской армии к войне в нарушение Версальского договора. Из этого источника действительно была получена некоторая информация, но из опасения скомпрометировать свой метод дешифрования польское правительство никогда не использовало ее.

Первые успехи стали обозначаться в январе 1933 года, однако они относились к простейшим коммерческим “Энигмам” без штепсельной панели и с постоянным взаимным расположением роторов, для получения ключей к которым требовалось просто определить начальную установку машины. За отправную точку поляки взяли уже известный им принцип, согласно которому ни одна буква при шифровании не могла остаться неизменной. Значительную помощь оказали случайные ошибки немецких операторов, а также полученная агентурным путем информация об использовании буквы “X” для обозначения пробелов между словами. Распространенная стандартная адресация сообщения “Генералу…” в открытом тексте выглядела как “ANXGENERAL… ”, что уже давало некоторый ориентир. Однако дело подвигалось крайне медленно, некоторый толчок ему дало лишь установление того факта, что две первые трехбуквенные комбинации несли в себе зашифрованный ключ к тексту на конкретный день. Это выяснилось после сплошной обработки всех перехваченных в течение суток сообщений и стало подлинным открытием, заложившим основы всей позднейшей системы прочтения зашифрованной с помощью “Энигмы” переписки.

Поскольку соотношение входного и выходного параметра каждого применявшегося в тот период ротора было известно, Реевский решил сосредоточиться на вскрытии условной группы (преамбулы), содержащей ключевые установки машины. Методы линейной алгебры помогли ему определить теоретический путь решения задачи, облегчавшийся некоторыми субъективными факторами. Период с 1933 по 1935 годы историки криптографии считают первым периодом “дуэли” реферата БШ-4 с бюро “Ши”, в течение которого немцы допускали массу промахов. Еще не была разработана совершенная процедура шифрования, и операторы зачастую использовали простейшие и легко предсказуемые установки роторов из трех одинаковых букв, а также линейные, вертикальные или диагональные комбинации букв в соответствии с расположением на клавиатуре соответствующих им клавиш. В феврале 1933 года Бюро шифров заказало 15 копий “Энигмы” в варшавской компании АВА, одном из первых польских предприятий, применявших высокие по тому времени технологии. К середине следующего года шифраторы были готовы, а всего до начала войны поляки изготовили около 70 таких машин. Вначале Реевский с коллегами просто подбирал вручную все 17576 возможных комбинаций начальной установки роторов, но такая методика лишала эту работу практического смысла и переводила ее в разряд научного исследования. Уже через несколько часов шифровальщики стирали пальцы в кровь, достигая успеха лишь изредка. Вскоре они заметили, что в силу указанных ранее причин число начальных установок было конечным и не превышало 263, что несколько упростило процесс. Тем не менее, стало очевидным, что без машинных методов дешифровки вскрытие “Энигмы” затянется на недопустимо долгий срок, превышающий человеческие возможности. Реевский сумел механизировать процесс и объединил два комплекта роторов “Энигмы” на одном общем валу, вращавшимся с помощью электромотора. Это названное циклометром устройство значительно облегчило работу по отысканию ключей, в особенности после того, как Розицкий дополнил его так называемыми “часами”, позволявшими определять установку одного из роторов. В течение первого периода негласной дуэли германских шифровальщиков и их польских противников перевес оказался на стороне поляков.

В 1936 году немцы обратили серьезное внимание на процедуру шифрования и организацию работы операторов “Энигм”. Исключение простых комбинаций начальных установок немедленно затруднило применение циклометра. В течение некоторого времени поляки справлялись с ситуацией и даже несколько продвинулись вперед, но 2 ноября 1937 года дальнейшее развитие процедуры шифрования свело наметившийся прогресс БШ на нет. Теперь начальная установка роторов изменялась с каждым новым сообщением, а содержавшая индикатор к тексту условная группа из шестизначной стала девятизначной. Однако довольно быстро Реевский пришел к заключению, что принципиально это ничего не меняет. Поскольку немцы, как ни странно, использовали в роторах строгий алфавитный порядок букв, то относительное расположение символов зашифрованного текста оставалось таким же, как и в открытом. Для прочтения сообщения по-прежнему требовалось лишь определить содержавшиеся в условной группе начальные установки машины. Естественно, сложность и трудоемкость процедуры после германских усовершенствований 1937 года многократно возросла, и циклометры уже не могли использоваться столь же эффективно, как и раньше. Поэтому Реевский пошел по пути создания так называемой “Бомбы” — электромеханического устройства для определения установки ключей, которые многие историки ошибочно смешивают с циклометром. Обиходное название прибора возникло из-за того, что при работе его контакты щелкали и вызывали ассоциации с работой часового механизма бомбы замедленного действия. Дешифратор был готов к ноябрю 1938 года и представлял собой три пары последовательно соединенных копий “Энигмы”, перебиравших все возможные комбинации букв до тех пор, пока на входе и выходе устройства не оказывалась одна и та же буква. Первые “Энигмы” в парах устанавливались в позиции, соответствовавшие 1-й, 2-й и 3-й буквам индикатора, вторые же — со смещением на три буквы (4-я, 5-я и 6-я). При достижении верного сочетания ток проходил последовательно по роторам всех шести машин, включался световой сигнал, и вращение прекращалось. Таким способом определялись подлинные буквы индикатора, служившие установкой для копии “Энигмы”, в которую вводилась перехваченная шифровка. Если в результате получался связный текст, работа дешифровальщиков заканчивалась, в противном случае “Бомба” запускалась вновь в поисках очередного совпадения.

Несколько иной путь к решению этой задачи нашел Зигальский. Используя те же математические методы линейной алгебры, он разработал систему, основанную на так называемых “листах Зигальского” — перфокартах, накладывавшихся друг на друга на специальном освещенном снизу прозрачном столе. Полный каталог перфокарт соответствовал 105456 возможным комбинациям, получавшимся в результате 6 вариантов взаимного расположения роторов, каждая из которых содержала 17576 вариантов их начальной установки. Листы соответствовали возможным вариантам следования букв одна за другой при начальной букве от А до Z. Перфокарты изготавливались на каждую установку левого ротора (6? 26 = 156), в каждом из них содержалось 26? 26 = 676 отдельных позиций, обозначенных отверстиями. По горизонтальной оси откладывались начальные установки среднего ротора, по вертикальной — правого. Когда в результате наложения всей стопки отверстия совмещались, то просвечивавший через них свет показывал совпадения, обозначавшие возможную первую установку машины. Далее она проверялась на копии “Энигмы” по связности полученного текста, как и в случае с использованием “Бомбы”. Необходимо было иметь 6 комплектов таких перфокарт, аналогично числу шифраторов в “Бомбе”. Изготовление “листов Зигальского” являлось крайне трудоемкой процедурой. Из соображений секретности ее нельзя было поручить ни одной фирме, поэтому криптографы самостоятельно не только рассчитали до миллиметра положение отверстий, но и вырезали их вручную с помощью лезвия бритвы.

Следует отметить, что и “листы Зигальского”, и “Бомба” могли применяться при двух возможных вариантах преамбулы. Если индикатор содержал повторяющиеся буквы, то число возможных перестановок было относительно невелико и требуемое для его вскрытия время не превышало 100–150 минут, в противном же случае прочтение даже одной радиограммы могло затянуться на неопределенно долгий срок. Последовавший вскоре ввод в систему шифрования штепсельной панели привел к тому, что даже в первом случае эти способы стали непригодны в прежнем виде, их требовалось срочно улучшать. Они позволяли вскрыть установки “Энигмы” лишь тогда, когда повторявшийся символ не приходился на одну из переставленных с помощью штепсельной панели букв, если же это было не так, прочесть текст оказывалось практически невозможно. Для действительно быстрой дешифровки желательно было установить по одной “Бомбе” на каждую позицию ротора, а такого количества машин польская промышленность освоить не могла, тем более что производить их необходимо было в строгом секрете. Поляки заказали компании АВА шесть дешифраторов и ожидали их получения. К этому времени Зигальский успел изготовить 52 листа своих перфокарт, покрывавших две из шести возможных позиций роторов, но 15 декабря 1938 года произошло событие, которое свело работу Бюро шифров по вскрытию “Энигмы” почти к нулю. Немцы ввели два новых ротора, после чего число их возможных комбинаций возросло с 6 до 60. Это означало, что теперь требуемое количество добавочных “листов Зи-гальского” возросло до 1500, а “Бомб” нужно было уже 60. Вырезание такого количества перфокарт вручную являлось совершенно нереальной задачей, так же можно было оценить и ситуацию с изготовлением “Бомб”. Второй этап “дуэли” польских криптоаналитиков с немцами закончился и наступил следующий, значительно менее успешный для специалистов БШ. Теперь они могли пытаться читать германскую переписку лишь раз в шесть дней, когда установки роторов совпадали с имевшимися у них ресурсами. Дополнительно заказать 54 дешифратора, общая стоимость которых должна была составить полтора миллиона злотых (350 тысяч долларов), оказалось не под силу польской экономике. А ведь после отыскания ключей сообщения нужно было дешифровать опять-таки на “Энигмах”, то есть нужны были еще дополнительные, и немалые затраты. Последний удар по планам Бюро шифров был нанесен 1 января 1939 года, когда немцы довели число соединений на штепсельной панели до 16, после чего вероятность вскрытия индикаторов стала пренебрежимо мала. Лишь СД до 1 ноября 1939 года не переходила на новую процедуру шифрования, что позволило по-прежнему читать ее переписку. “Энигма” превзошла ограниченные ресурсы Бюро шифров, к тому же изначально ориентировавшегося лишь на индикаторы с двойной перешифровкой и повторявшимися буквами. Новое поколение шифраторов оказалось сильнее, однако метод поляков доказал свою практическую пригодность и проложил дорогу их более мощным в финансовом и промышленном отношении союзникам.