Шифровальные устройства

Шифр (код) — совокупность алгоритмов криптографических преобразований (шифрования), отображающих множество возможных открытых данных на множество возможных зашифрованных данных, и обратных им преобразований. Важным параметром любого шифра является ключ — параметр криптографического алгоритма, обеспечивающий выбор одного преобразования из совокупности преобразований, возможных для этого алгоритма. Предполагается, что вся секретность криптографического алгоритма сосредоточена в ключе, но не деталях самого алгоритма.

Шифры могут использовать один ключ для шифрования и дешифрования или два различных ключа. По этому признаку различают: симметричный шифр (симметричные криптосистемы) использует один ключ для шифрования и дешифрования; асимметричный шифр (асимметричные криптосистемы) использует два различных ключа.

Шифры могут быть сконструированы так, чтобы либо шифровать сразу весь текст, либо шифровать его по мере поступления. Таким образом, существовал: блочный шифр (шифрует сразу целый блок текста, выдавая шифротекст после получения всей информации); поточный шифр (шифрует информацию и выдает шифротекст по мере поступления, таким образом, имея возможность обрабатывать текст неограниченного размера используя фиксированный объем памяти). Естественно, что блочный шифр можно было превратить в поточный, разбивая входные данные на отдельные блоки и шифруя их по отдельности. Также существовали подстановочные шифры, обладающие в своём большинстве, слабой криптостойкостью.

Шифровальные устройства позволяют защитить информацию, передаваемую по проводному или радиоканалу от прочтения посторонними лицами, и прежде всего, спецслужбой противника. В общем случае буквы и цифры сообщения заменяются другими символами, делая его совершенно непонятным. Простейшие шифры, применявшиеся на протяжении веков, использовали схему прямого замещения одной буквы другой, причем каждый раз одной и той же. Первым применил шифрование текста Юлий Цезарь. А первое механическое устройство придумал в 1786 году шведский дипломат. В начале ХХ века было разработано большое количество всевозможных электромеханических шифровальных устройств. Так, например, в 20-е годы французские и американские криптографы разработали шифровальные машины, основанные на более сложном алгоритме, в котором определенные буквы текста последовательно заменялись некоторыми символами, причем каждый раз другими. Новые способы шифрования представлялись настолько надежными, что, казалось, противнику не удастся их разгадать. Тем не менее, многие из применявшихся тогда шифров были раскрыты уже во время Второй мировой войны благодаря таланту ученых-криптографов и применению электронно-вычислительных машин, появившихся к тому времени.

Все шифровальные устройства по назначении подразделялись на два вида: для защиты текстов и защиты телефонных (радио) переговоров. Для защиты текстов использовались шифровальные устройства, как правило, совместимые с телеграфами и телетайпами, которые могли иметь и свои шифраторы. Значительно реже, для передачи текстовой информации использовались радио и телефон. Телефонные переговоры защищались от прослушивания использованием специальных приставок, как правило, высокочастотных. В основном защищались проводные телефонные линии.

Особых успехов в использовании шифровальных устройств достигли Великобритания, Германия, СССР и США. Хотя основная слава в создании их принадлежит Швеции. Однако, после окончания войны выяснилось, что ни одна шифровальная машина не была абсолютно надежной. Все устройства с их кодами были частично или полностью взломаны противниками, если не в ходе войны, то сразу после ее завершения. Вместе с тем, странами Запада архивы о шифровальных устройствах были открыты лишь в 2000-х годах. Данные о советских шифровальных машинах до сих пор засекречены Россией. Поэтому данные о них базируются на обрывках информации, полученной после распада СССР в некоторых странах, ставших независимыми.