История криптографии в россии кратко

Обновлено: 05.07.2024

Криптография в царской России на систематической профессиональной основе появилась при Иване IV Грозном, обширная политическая деятельность которого сопровождалась приказами, нуждавшимися в защите от перехвата [1] .

В 1740-х годах учреждаются первые черные кабинеты и служба перлюстрации. Начинает вестись активная деятельность по перехвату писем дипломатов и лиц, подозреваемых в шпионаже. При Екатерине II вследствие деятельности черных кабинетов начинаются преследования масонов [1] .

XIX век принес ужесточение требований к стандартам защиты информации. Изобретение телеграфа поставило перед шифровальщиками задачу защитить пересылаемые новым способом данные [1] .

Ежегодно 5 мая в России отмечается День шифровальщика, второе название этого неофициального праздника – День криптографической службы России. Дата празднования приурочена к 5 мая неслучайно, именно в этот день в 1921 году в Советском Союзе был официально образован Специальный отдел (шифровальный) при ВЧК, который заведовал криптографическими данными. Отдел, учитывая его важность, находился на особом положении, его деятельность напрямую координировалась с Политбюро.

При этом криптография появилась задолго до 1921 года, в том числе и в нашей стране, специалисты называют её одной из старейших наук в человеческой истории, возраст криптографии оценивается в несколько тысяч лет. Криптография – это наука о методах обеспечения конфиденциальности передачи данных, она обеспечивает невозможность прочтения важной информации, часто представляющей государственную тайну, посторонними людьми. Первоначально криптография была ориентирована главным образом на развитие методов шифрования данных – обратимого преобразования исходной текстовой информации на основе существующего ключа или секретного алгоритма в шифрованный текст, который не смог бы разобрать неподготовленный человек.

История криптографии в России

Вплоть до первой половины XIX века криптографическую службу в России курировал вице-канцлер. Постепенно на службу начали принимать профессиональных математиков и криптоаналитиков. Одним из крупнейших российских криптографов первой половины XIX века являлся известный ученый Павел Львович Шиллинг, изобретатель первого в истории электромагнитного телеграфа. С начала XIX века служба криптографии и перлюстрации (тайного вскрытия корреспонденции) перешла в ведение Канцелярии Министерства иностранных дел, само министерство было образовано только в сентябре 1802 года. Шиллинг, который с 1818 года заведовал цифровой экспедицией Канцелярии министерства, разработал биграммный шифр. При его использовании шифровались не отдельные буквы, а их двойные сочетания, биграммы. Избавиться от статистической зависимости помогало то, что объединяться между собой могли буквы, находящиеся на большом удалении друг от друга.

Вторая половина XIX века стала отправной точкой расширения криптографических функций между различными министерствами. Криптография перестала быть прерогативой МИДа, появившись в Министерстве внутренних дел и в военном ведомстве. Значение криптографии в государственной жизни Российской империи только увеличивалось. Но к Первой мировой войне оказалась недостаточно подготовлена вся страна и армия, в том числе и российские шифровальные службы. Надежная проволочная телеграфная связь между частями почти полностью отсутствовала, а взаимодействие между ними велось по радиосвязи, но отлаженного механизма шифрованной радиосвязи просто не существовало. Часто вся информация передавалась открытом текстом. Именно так общались между собой штабы армий Самсонова и Ренненкампфа во время наступления в Восточной Пруссии. Перехват данных переговоров привел к катастрофе армии Самсонова в Восточной Пруссии, два центральных корпуса 2-й армии были окружены и разгромлены, а сам генерал Александр Васильевич Самсонов застрелился.

Криптография в годы Великой Отечественной войны

Еще до войны в СССР широкое развитие получили линии секретной связи (телеграфная и телефонная) и шифромашины, над которыми трудились многие советские НИИ как гражданские, так и военные. Еще в 1930 году в стране заработали две первых линии ВЧ-связи (высокочастотной связи) между Москвой и Ленинградом и Москвой и Харьковом. В 1935-1936 годах было разработано специальное устройство автоматического засекречивания телефонных переговоров, получившее название инвертор ЕС (по фамилиям создателей Егорова и Старицына), налажен выпуск данного устройства для линий ВЧ. Без подобной аппаратуры ВЧ-связь могла защитить лишь от прямого прослушивания. К 1941 году в Советском Союзе работало уже 116 ВЧ-станций и 39 трансляционных пунктов, а общее количество абонентов из числе руководителей государства и партийного руководства страны достигло 720.

Современное состояние военной шифровальной службы

После завершения Второй мировой войны шифрованная связь окончательно утвердилась в качестве самого надежного вида скрытой связи, используемого советскими вооруженными силами. Такая связь использовалась в первую очередь для передачи самых важных сведений, которые требовали соблюдения особой степени конфиденциальности и касались ограниченного круга лиц. Начиная с конца 1970-х годов, шифровальная служба перешла к разработке новых мер, направленных на безопасность передачи информации в автоматизированных системах управления войсками, а также в создаваемых вычислительных центрах. Со временем значение криптографии и шифрования только увеличивается, а объем передаваемой ежедневно информации, в том числе представляющей государственную тайну, постоянно растет.

Защита государственной тайны в ВС РФ лежит на плечах сотрудников Восьмого управления Генштаба ВС РФ. Постоянное повышение высокотехнологичной и наукоемкой составляющей и появление новых угроз и вызовов в области информационной безопасности требуют сегодня применения прикладных научных и фундаментальных подходов к организации и обеспечению защиты сведений, представляющих государственную тайну. Специально для этих целей в России в 2014 году в составе Краснодарского высшего военного училища имени генерала армии Сергея Матвеевича Штеменко был образован научно-исследовательский центр, основная задача центра – ведение научно-исследовательской работы в области обеспечения информационной безопасности. Стоит отметить, что данный военный вуз является базовым для подготовки военных специалистов по защите информации. В том же 2014 году в составе училища была образована научная рота, в которую для проведения научных исследований в интересах Вооруженных сил Российской Федерации привлекаются самые талантливые выпускники гражданских российских высших учебных заведений.

Тайнопись древних цивилизаций

Самым древним свидетельством применения шифра (около 4000 до н.э.) ученые считают древнеегипетский папирус с перечислением монументов времен фараона Аменемхета II. Безымянный автор видоизменил известные иероглифы, но, скорее всего, не для сокрытия информации, а для более сильного воздействия на читателя.

Фрагмент хирургического папируса, одного из наиболее важных медицинских текстов Древнего Египта

Еще один известный шифр – древнесемитский атбаш, приблизительно 600 г. до н.э. Здесь информацию запутывали самым простым способом − с помощью подмены букв алфавита. Криптограммы на атбаше встречаются в Библии.

А в Древней Спарте пользовались скиталой – шифром из цилиндра и обвивающей его полоски пергамента. Текст писали в строку на пергаменте. После разматывания ленты текст превращался в шифр, прочитать который было возможно, только имея цилиндр такого же диаметра. Можно сказать, что спартанская скитала стала одним из первых криптографических устройств.

Шифр Цезаря со сдвигом на 3: A заменяется на D, B заменяется на E и так далее. Z заменяется на C

Одним из первых документально зафиксированных шифров является шифр Цезаря (около 100 г. до н.э.). Его принцип был очень прост: каждая буква исходного текста заменялась на другую, отстоящую от нее по алфавиту на определенное число позиций. Зная это число, можно был разгадать шифр и узнать, какие тайны Цезарь передавал своим генералам.

Тарабарщина, цифирь и другие шифры

Работы арабских ученых способствовали появлению полиалфавитных шифров, более стойких к расшифровке, в которых использовались сразу несколько алфавитов. Однако люди Средневековья продолжали пользоваться простыми шифрами, основанными на замене букв другими буквами или цифрами, неправильном написании букв и т.д. В Средние века в Европе считалось, что криптография была тесно связана с магией и каббалой.

Интересно, что в Древней Руси тоже были свои способы тайнописи, например литорея, которая делилась на простую и мудрую. В мудрой версии шифра некоторые буквы заменялись точками, палками или кругами. В простой литорее, которая еще называлась тарабарской грамотой, все согласные буквы кириллицы располагались в два ряда. Зашифровывали письмо, заменяя буквы одного ряда буквами другого.

Тайнопись XVI века, в основе которой числовые значения церковнославянских букв

В эпоху Возрождения криптография переживает подъем. Начинается период формальной криптографии, связанный с появлением формализованных, более надежных шифров. Над некоторыми загадками ученых Ренессанса криптографы последующих лет бились столетиями.

Шифровальный диск Леона Альберти

Здесь стоит упомянуть такое явление, как стеганография, которому в работе Альберти также было уделено внимание. Если с помощью шифра пытаются утаить смысл информации, то стеганография позволяет скрыть сам факт передачи или хранения данных. То есть текст, спрятанный с помощью этого метода, вы примите за картинку, кулинарный рецепт, список покупок или, например, кроссворд. Или вообще не увидите его, если он будет написан молоком, лимонным соком или с помощью особых чернил. Часто методы стеганографии и криптографии объединялись в одном послании.

Эпоха шифровальных машин

Промышленная революция не обошла вниманием и криптографию. Около 1790 года один из отцов – основателей США Томас Джефферсон создал дисковый шифр, прозванный позже цилиндром Джефферсона. Этот прибор, основанный на роторной системе, позволил автоматизировать процесс шифрования и стал первым криптоустройством Нового времени.

Шифровальный цилиндр Томаса Джефферсона

Большое влияние на шифровальное дело оказало изобретение телеграфа. Прежние шифры вмиг перестали работать, при этом потребность в качественном шифровании только возрастала в связи с чередой крупных военных конфликтов. В XIX-XX веках основные импульсы для развития криптографии давала именно военная сфера. С 1854 года британские военные применяют шифр Плейфера, в основе которого – шифрование биграмм, или пар символов. Этот шифр использовался до начала Второй мировой войны.

Криптография для всех

С распространением компьютеров криптография выходит на новый уровень. Мощности новых устройств позволяют создавать на порядки более сложные шифры. Шифр или код становится языком общения между компьютерами, а криптография становится полноценной гражданской отраслью. В 1978 году разрабатывается стандарт шифрования DES, который стал основой для многих современных криптографических алгоритмов.

Параллельно независимые криптоаналитики разрабатывают способы шифрования, которыми могли бы пользоваться все желающие – так называемую открытую криптографию. Особенно актуально это стало с развитием интернета, где вопрос конфиденциальности информации встал очень остро. Первой криптосистемой с открытым ключом считается созданный в 1977 году алгоритм RSA, название которого является акронимом имен создателей – Риверста, Шамира и Адельмана. А в 1991 году американский программист Филипп Циммерман разрабатывает популярнейший пакет PGP с открытым исходным кодом для шифрования электронной почты.

Распространение доступного интернета по всему миру невозможно представить без криптографии. С появлением мессенджеров, социальных сетей, онлайн-магазинов и сайтов государственных услуг передача персональной информации в сети происходит без остановки и в огромных количествах. Сегодня мы сталкиваемся с криптографией ежедневно, когда вводим пароль от почтового сервиса, узнаем статус покупки онлайн или делаем денежный перевод через приложение банка. Криптография прошла гигантский путь от простых шифров древности к сложнейшим криптосистемам. Будущее этой науки творится на наших глазах – очередная революция в шифровании произойдет с появлением квантовых суперкомпьютеров, разработка которых уже ведется.

Шифр для защиты переписки между А. Д. Меньшиковым и В. Л. Долгоруким.

После революции и завершения наиболее активной фазы гражданской войны 5 мая 1921 года при ВЧК был образован Спецотдел, который специализировался на ведении криптографических дел. Так шифровальная служба пережила свое второе рождение, теперь уже в советской России. Возглавлял отдел революционер, соратник Ленина и дворянин по происхождению Глеб Иванович Бокий.

Глеб Иванович Бокий.

Одними из первых в войну на криптографическом фронте вступили сотрудники советского посольства в Германии. Ранним утром 22 июня 1941 г., после того как стало известно о нападении гитлеровцев на СССР, на территории посольства начали разводить костры для уничтожения различной секретной документации, прежде всего шифров. Настоящий подвиг совершил шифровальщик советского торгпредства в Берлине Николай Логачев . Когда утром первого дня войны эсэсовцы проникли в здание торгпредства, Николай успел забаррикадироваться в шифровальной комнате и начал сжигать шифровальные документы. Пока немцы неистово ломились в дверь, шифровальщик продолжал спешно уничтожать секретные материалы. От дыма он потерял сознание, но все шифры были уничтожены. Когда немцам все же удалось взломать дверь, поживиться советскими криптографическими секретами им не удалось. Н. Логачев был сильно избит и брошен в тюрьму. Впоследствии Николая Логачева вместе с другими советскими дипломатами обменяли на интернированных в СССР сотрудников немецких дипломатических представительств.

Офицер спецсвязи Л. Травцев вез секретные документы и шифры в сопровождении трех танков и взвода пехоты. Когда попавшая в засаду колонна в считанные минуты была уничтожена, Л. Травцеву перебило обе ноги попавшим в автобус с шифрами немецким снарядом. Истекая кровью, шифровальщик нашел в себе силы вскрыть сейфы, облить документы бензином, уничтожить их и отстреливаться, пока не сгорел вместе с подорванной машиной.

Высоко отзывались о работе шифровальщиков в годы войны наши прославленные полководцы - Г.К. Жуков и А.М. Василевский. Отметим, что криптограф, обеспечивавший связь со Ставкой, обедал за одним столом с маршалом Жуковым.

Защита государственной тайны в ВС РФ лежит на плечах сотрудников Восьмого управления Генштаба ВС РФ. Постоянное повышение высокотехнологичной и наукоемкой составляющей и появление новых угроз и вызовов в области информационной безопасности требуют сегодня применения прикладных научных и фундаментальных подходов к организации и обеспечению защиты сведений, представляющих государственную тайну. Специально для этих целей в России в 2014 году в составе Краснодарского высшего военного училища имени генерала армии Сергея Матвеевича Штеменко был образован научно-исследовательский центр, основная задача центра - ведение научно-исследовательской работы в области обеспечения информационной безопасности. Стоит отметить, что данный военный вуз является базовым для подготовки военных специалистов по защите информации. В том же 2014 году в составе училища была образована научная рота, в которую для проведения научных исследований в интересах Вооруженных сил Российской Федерации привлекаются самые талантливые выпускники гражданских российских высших учебных заведений.

Попытки создания аппаратов для автоматического шифрования

аппарат Джефферсона

За годы войны советские инженеры совершили прорыв в области шифрования. C 1941 по 1947 год было передано в общей сложности свыше 1,6 миллиона шифрованных телеграмм и кодограмм. Как пишет автор нескольких книг по криптографии Дмитрий Ларин, нагрузка на каналы связи порой достигала 1500 телеграмм в сутки. Криптографические школы подготовили и отправили на фронт более 5000 специалистов-шифровальщиков.

Шифровальный аппарат времен не Второй мировой войны, но о котором нельзя не написать

Историк криптографии Леонид Бутырский:

Читайте также: