Шифр Вик: история и структура шифра Вик.
В прекрасный и солнечный день 22 июня 1953 года, 13-летний мальчик Джеймс Бозарт, продавец газет, стоял на улице и продавал газеты. В это время в городе было много народу, и среди народа был трусишка Рейно Хейнанен, который подошел к этому газетчику, и купил газету. Вынув деньги из кошелька, он в том числе вынул и монету 5 центов. Хейнанен был пьяненький, и купив газету он пошел покачиваясь по своей дороге...
...Близился вечер. Бозарт, кончил продавать газеты и пошел домой.
--- Так, сейчас посмотрим, сколько я заработал денег для семьи?
Он достал сумку и принялся считать деньги. К несчастью он брал деньги из сумки, и считал их количество в руках.
Неудивительно, что он уронил монеты.
--- Так, 25 долларов, 26... Ой что это такое?
На ступеньках лежала монета рассыпавшаяся на две половинки.
Бозарт поднял эти половинки, и что он увидел!
Микропленка из монеты.
Глаза Бозарта расширились:
--- Вау!
И он побежал скорее к семье.
На следующий день Джимми показал свою находку друзьям.
Те пробовали её расшифровать но безуспешно.
Среди друзей у Джимми была подруга у которой отей служил в полиции.
Когда подруга Джеймса пришла домой те ужинали.
--- Представляеете что Джимми нашел?
--Что?
-- Он нашел малюсенькую бумагу с цифрами!
Подруга Джимми рассказала всю историю про находку.
--- Мы пробовали расшифровать, но у нас не получилось! И эта загадочная цифра 207!
Тарелка с супом отца повернулась на 180 градусов, а отец уже был у телефона.
Джимми любовался на цифры и ломал голову:
--- Что эти цифры значат? Может их математик написал какой то? Нет! Если бы это был математик, здесь были бы примеры и разные математические буквы! А здесь никакого примера нет!
Калитка скрипнула.
-- Мальчик, дай мне эту бумагу!
---- А зачем она вам?
--- Расшифровать!
---- Лучше я сам поломаю голову над этой шифровкой!
Спорили они спорили, и решил полицейский отобрать у мальчика бумагу с помощью денег:
---- Слушай, а давай я тебе дам 100 долларов!
---- Нет!
----- 100 000 000 000 000 000 долларов?
----- Нет!
---- 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 долларов?
---- Хорошо. А что вы будете с ней делать?
Но на этот вопрос не последовало ответа. Полицейский быстро схватил бумагу с цифрами, вручил мальчику 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 долларов, и убежал.
Кто такой Рейно Хейнанен?
Рейно Хейнанен также тратил деньги которые ему выдавала СССР на вино. Иногда бывала, он был пьяный и дома был разгром. Один раз даже соседи видели и слышали как он в пьяном состоянии дрался со своей женой. Хейнанен часто был в тюрьме за пьянство и неттрезвость.
Рудо́льф Ива́нович А́бель (настоящее имя Вилья́м Ге́нрихович Фи́шер) спокойно прогуливался по саду.
Как разведчик, он вошел в свой дом ( при этом не выдавая виду что он разведчик. Он просто пытался быть обычным прохожим) .
В доме у него были спрятаны разные шпионские вещи.
Радио, магнитофон, шпионские рации и многое другое.
Вильям Генрихович Фишер: кто он такой?
Рудольф Абель
Сотрудник секретной разведывательной службы
А тем временем, Рейно Хейнанен предавал своего хозяина в Госуслужбе Сша...
На руках у Хейханена были документы на имя Юджина Николая Маки[2]. Согласно легенде, Юджин родился в США в семье финна Августа Маки (уроженец Оулу, умер в марте 1933 года) и американки Лилиан Луома Маки (уроженка Нью-Йорка, умерла в 1941 году), в восьмилетнем возрасте со своим братом Алленом Августом переехал в Валгу (юг Эстонии) и жил там до смерти матери.
В мае 1957 года Хейханен был вызван в Москву и получил очередной отпуск для награждения орденом и повышения в звании. Затем его со сменой паспортов отправили в Гавр. 1 мая Хейханен сообщил, что прибыл в Париж[4] и что на следующий день он отправится в Западный Берлин, а оттуда вернётся в Москву. От сотрудника парижской резидентуры Хейханен запросил дополнительные средства во французских франках и американских долларах, хотя уже получил определённую сумму от Абеля. Вопреки ожиданиям советской разведки, в запланированный для отлёта в Берлин день Хейханен связался с посольством США во Франции и прибыл для разговора, после чего сознался в работе на советскую разведку[2].
Рейно Хейханен рассказал, что работал на «Марка» и продемонстрировал полую пятицентовую монету (англ.)русск., в которой скрывал микрофильмы, а также выдал всю информацию о своём резиденте. ФБР проанализировало полученные сведения и связало их с двумя агентами КГБ в Нью-Йорке: Михаилом Свириным и Рудольфом Абелем[2]. Микрофильм из полой монеты, предоставленной Хейханеном, содержал приветственное сообщение по прибытии в Нью-Йорк, но его содержание было расшифровано только после получения инструкций от Хейханена — шифр ВИК, которым было зашифровано сообщение, оказался не поддающимся расшифровке даже лучшим криптографам США[2].
Давайте разберемся, как шифровать этим шифром!
Из российской энциклопедии начала ХХ века следует, что «несмотря на наличие самых разнообразных систем шифрования, все они основаны либо на принципе перестановки письменных знаков, либо на принципе замены одних знаков другими, либо на соединении обоих принципов вместе». Шифр ВИК середины ХХ века как нельзя больше соответствует этому классическому определению. Он явился причудливым конгломератом уже проверенного пропорционального шахматного шифра и последних достижений в области систем перестановок.
Разведчик для начала должен был знать на память шесть ключевых цифр (которые запоминались в форме какой-либо даты), 20 букв ключевой фразы, а также придумать пять случайных цифр, используемых в качестве индикатора сообщения.
В шифре использовалось сразу 4 ключа: ключевое шестизначное число, 20 букв ключевой фразы, 7 букв ключевого слова и небольшой личный номер агента. В упомянутом сообщении в качестве первого ключа использовалась знаменательная дата — 3 сентября 1945 года — день победы Советского Союза над Японией — записанная в форме: 391945. Текстовый ключ был выбран из песни М. Исаковского «Одинокая гармонь»:
 | Снова замерло всё до рассвета — Дверь не скрипнет, не вспыхнет огонь. Только слышно — на улице где-то Одинокая бродит гармонь. |  |
Кодовым словом являлось слово «СНЕГОПАД». Личным номером Вика было число 13.
Кроме того, для каждого шифра выбирался случайный пятизначный «индикатор» шифра. В приведённом примере это число 20818.
- Вначале производилось вычитание по модулю 10 первых пяти цифр числового ключа из цифр индикатора:
Шестая цифра числового ключа используется в самом конце алгоритма. - Далее брался текстовый ключ, делился на две половины, и буквы внутри каждой половины нумеровались в порядке следования по алфавиту:
- На третьем шаге полученная в п.1 пятизначная группа цифр дополнялась до десятизначной методом цепи дополнений: последние пять цифр получались сложением соседних цифр выписанного числа по модулю 10, а именно: подсчитывалась сумма очередной пары цифр, результат по модулю 10 записывался в конец последовательности, переходили к следующей паре и так далее:
. Получено число 9172408964. - Далее производилось суммирование соответствующих цифр полученного числа и первой половины последовательности, полученной в п.2:
- Создавалось правило перекодировки с использованием второй части последовательности, полученной в п.2, в качестве образов для цифр 1,2,3…,9,0:
- Применяя полученное правило, перекодировали результат, полученный на четвёртом шаге:
- Методом цепи дополнений, упомянутым в п.3, для полученной десятизначной последовательности генерировались следующие 50 псевдослучайных цифр:
- Последние 10 полученных цифр нумеровались в порядке возрастания (0 шёл после 9) цифрами 1,2…9,0, а одинаковые цифры — в порядке следования:
Окончательно полученные 10 цифр применялись для построения квадратного шифра:
Рисовалась таблица с 4 строками и 10 столбцами, в первой строке записывались первые 7 букв кодового слова, в остальных строках записывались в вертикальном порядке остальные буквы русского алфавита, точка, запятая, а также некоторые условные обозначения: «п/л» — переход на латинскую азбуку, «н/ц» — начало цифрового текста, «н/т» — начало шифруемого текста, «пвт» — повторение предыдущего текста. Номерами столбцов служили полученные 10 цифр, первый столбец оставался без номера, остальные 3 получали номера, соответствующие последним 3 цифрам числа. Соответствие устанавливалось следующим образом: каждая буква заменялась на число, состоящее из номера строки и номера столбца. Символы первой строки, не имеющей номера, заменялись номером столбца.
Пункты 1-8 описывают лишь подготовку к шифрованию. Само же шифрование текста происходит в следующих четырёх пунктах. Все предыдущие вычисления нужны были лишь для получения таблицы перекодировки в цифровой текст, изображённой в п.8, а точнее, числовой последовательности, записанной сверху и слева от этой таблицы. Использование столь сложной системы было обоснованным, так как все четыре используемых ключа в шифре при общении с одним агентом оставались неизменными. И лишь использование случайного пятизначного «индикатора» позволяло до неузнаваемости изменять таблицу перекодировки.
1. Поздравляем с благополучным прибытием. Подтверждаем получение вашего письма в адрес «В» повторяю «В» и прочтение письма N1.
2. Для организации прикрытия мы дали указание передать вам три тысячи местных. Перед тем как их вложить в какое либо дело посоветуйтесь с нами, сообщив характеристику этого дела.
3. По вашей просьбе рецептуру изготовления мягкой пленки и новостей передадим отдельно вместе с письмом матери.
4. Гаммы высылать вам рано. Короткие письма шифруйте, а побольше — делайте со вставками. Все данные о себе, место работы, адрес и т.д. в одной шифровке передавать нельзя. Вставки передавайте отдельно.
5. Посылку жене передали лично. С семьей все благополучно. Желаем успеха. Привет от товарищей.
N1/03 Декабря.
- В шифре ВИК применялись две последовательные перестановки, для осуществления каждой из которых составлялась таблица. Именно для определения размеров таблиц использовался личный номер агента. Кроме того, из 50-значной псевдослучайной последовательности, полученной в п.7, брались две последние неравные цифры (4 и 1). Суммируя эти цифры с номером агента, получали, соответственно, количество столбцов в первой и второй таблицах: {\displaystyle 13+4=17,\ 13+1=14}
. Также необходимо было выбрать ключевой набор цифр, которые ставили в соответствие каждому столбцу двух таблиц, то есть в данном случае всего нужно было выбрать 31 цифру. Извлекались цифры из той же таблицы в п.7. Воспроизведём её снова, добавив вторую строку, размещающую порядковые номера ключевых цифр, данных в первой строке (операция, подобная проведённой в п.8):
Цифры выбирались сверху вниз по вертикалям; выбираемые столбцы следовали согласно нумерации, данной во второй строке. В результате получали последовательность из 31 псевдослучайной цифры:
- Записывалась первая таблица с 17 колонками, в верхних двух строках располагались первые 17 из полученных ключевых цифр и их порядковые номера, далее по горизонталям выписывался полученный в п.9 числовой код:
Первая таблица перестановки:
Аналогично пункту 10, выписывались столбцы основной части таблицы в порядке согласно нумерации во второй строке таблицы:
Результат первой перестановки:
- Вторая перестановка являлась неравномерной. Для её осуществления составлялась вторая таблица, в данном случае состоящая из 14 строк. В первых двух строках располагались последние 14 кодовых цифр и их номера. Число оставшихся строк подбиралось достаточным для вмещения всех цифр текста. Для размещения 1030 цифр необходимо 74 строки. Затем в основной части таблицы окрашивались треугольные области: k-ая область опиралась верхним левым углом на строку с номером (согласно нумерации во второй строке) k, нижний правый угол упирался в край таблицы:
Вторая таблица перестановки:
В таблицу по строкам записывался полученный в п.11 текст, причём вначале целиком заполнялась серая область таблицы, затем жёлтая — до использования всех цифр. По подобию пункта 11, текст основной таблицы выписывался по столбцам, согласно нумерации во второй строке, в таблицу:
Результат второй перестановки:
Текст разбивался на пятизначные группы, а вверху указывалось их количество. Групп, соответствующих шифротексту, было 206, но на пятое с конца место вставлено число 20818 — случайный индикатор, используемый в п.1. Число 5, определяющее размещение вставленной группы, есть не использованная ранее последняя цифра числового ключа. Именно текст, изображённый в последней таблице, был обнаружен внутри пятицентовой монеты летом 1953 года.
В отличии от обычных криптосистем Советской разведки, уже хорошо известных за период Второй мировой войны, эта (несмотря на свою некоторую схожесть) неожиданно оказалась сложнейшей системой перестановки шифруемых знаков. Исторически подобные шифры использовались мировыми разведками уже с давних пор. Но этот по праву остался вершиной среди всех известных «ручных шифров» ХХ века. Он был основан сразу на четырех легко запоминаемых ключах: русском слове «снегопад», патриотической дате, куплете русской песни и цифре 13. Это был личный шифр Р. Хейханена, которым пользовался только он и его руководители в Москве. И вошел он в историю западных спецслужб как шифр ВИК (VIC)– по первым буквам псевдонима Хейханена (Виктор). Но у этого красивого шифра был, разумеется, свой настоящий автор! И, очевидно, аналогичными системами пользовались в те давние времена и другие советские разведчики. Поэтому попытаемся как можно подробнее объяснить читателю этот шифр на конкретном историческом примере, встать на место наших шифровальщиков и разведчиков, попробуем увидеть всю сложность развития криптографии и заслуженно оценить искусство наших непревзойденных специалистов. Благо такую возможность дали нам сами американские эксперты, до сих пор восхищающиеся красотой «русского шифра». Ведь еще в 1960 году (!) историк Д. Кан опубликовал в США свою статью «Номер первый из Москвы», посвящённую шифру ВИК.
В статье Википедии "Шифр нигилистов" говорится следующее:
"Окончательным развитием шифра нигилистов был шифр ВИК, используемый в 1950-х Хейханен, Рейно. К этому времени большинство советских агентов использовало шифры Вернама. Однако, несмотря на теоретическое совершенство шифра Вернама, на практике они были взломаны, в то время как ВИК нет.[5]"
В общем, он предал Вильяма Фишера!
Что стал в ответ делать Вильям Фишер когда благодаря полученной информации от Хейнанена, его схватили?
Вильяма Фишера ведут в тюрьму
Он назвался Рудольфом Абелем ( его товарищем, который был тоже разведчиком только не в Америке а в Китае)
| Рудольф Иванович (Иоганнович) Абель | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||||
| Дата рождения | 23 сентября 1900 | |||||||
| Место рождения | Рига, Лифляндская губерния, Российская империя | |||||||
| Дата смерти | 17 декабря 1955 (55 лет) | |||||||
| Место смерти | ||||||||
| Страна | ||||||||
| Род деятельности | советский разведчик | |||||||
| Супруга | Абель (Стокалич) Александра Антоновна | |||||||
| Дети | не имел, после смерти брата воспитывал его сына Авангарда | |||||||
| Награды и премии |
| |||||||
.svg?uselang=ru){kind=small}
Перед тем, каr Абеля привели на суд, он заранее вызвал Джеймса Донована.
Он попросил его защитить на суде. Донован согласился.
 Джеймс Донованн и Абель на суде 1957 года |
|---|
Любопытно, что Хейханен на судебном процессе по делу Абеля дал присяжным пространные объяснения по системе своего шифра. Но адвокат Абеля Джеймс Донован ничего в нём не понял и написал в своей книге «Незнакомцы на мосту», что «он недоступен пониманию». Несмотря на свою несомненную надежность, шифр ВИК был сложен в применении, возможны были в нем и обычные человеческие ошибки, делающие его результат абсолютно нечитаемым. Неудобно и долго было составлять с помощью подобного шифра большие криптограммы. Именно поэтому Центр советовал Вику длинные сообщения шифровать со вставками, оставляя часть текста нешифрованным, а вставки пересылать отдельно. И именно поэтому Хейханен просил у своего начальства одноразовые шифровальные блокноты (гаммы). Но в этом Вику было отказано. За пять лет пребывания в США ленивый Хейханен отправил в Центр не более тридцати сообщений, а получил в ответ примерно двадцать пять. Трудно назвать такой шифрооборот интенсивным.
Как было уже сказано, шифр ВИК вошел в историю мировых разведок, как самый сложный из известных «ручных» систем шифрования, категорически не поддававшийся дешифровке. И эта сложность шифра лучше всего демонстрирует нам тот исключительный накал «криптологической войны», которая стала составной частью «войны холодной». Он вобрал в себя многие криптографические достижения того времени. Это и внедрение пропорционального шифра, и применение двойной неравномерной системы перестановки цифровых групп с разбивкой их на отдельные элементы, и различные мнемонические способы запоминания конструкции шифра. К этому моменту большинство советских разведчиков перешло в своей переписке с Москвой на системы одноразовых шифроблокнотов. Однако, несмотря на теоретическое совершенство, их захват вражеской контрразведкой являлся безусловной уликой в шпионской деятельности. Перестановочный шифр ВИК был свободен от этого недостатка, в то же время он мало уступал шифроблокнотам в своей криптостойкости. Но достигалось это несоразмерной ценой – исключительной трудоёмкостью подобного шифра. И совершенно понятно, что сами пользователи таких систем вряд ли были в большом от них восторге и предпочитали менее сложные способы тайнописи.
Так на вопрос американских судей о шифре самого Рудольфа Абеля Хейханен пояснил:
«Марк рассказывал мне, что … он шифровал и расшифровывал другим способом, что он пользовался специальными небольшими книжками, с помощью которых зашифровывать было значительно легче, чем с помощью этого метода».
Действительно, Рудольф Абель применял для своей переписки с Москвой одноразовые шифроблокноты. Утром 21 июня 1957 года сотрудники ФБР обнаружили один из них в комнате отеля «Латам» в Нью-Йорке в ходе обыска, последовавшего вслед за арестом Абеля. Контрразведчики осмотрели содержимое его мусорной корзины, и нашли в ней кусок дерева, к которому была прикреплена наждачная бумага. Кусок разделился на части, в нём лежал комплект из 250 шифровальных таблиц, содержавших наборы 5-ти значных цифровых групп. Они были исполнены на тончайшей бумаге, похожей на очень тонкую серебряную фольгу. У присутствующих сложилась полная уверенность, что при необходимости разведчик мог быстро уничтожить такую бумагу, просто проглотив её без всякого ущерба для своего здоровья!
Один из шифрблокнотов советской разведки
ФБР крупно повезло – в ночь перед арестом их подопечный провёл сеанс радиосвязи с Центром. И, естественно, шифровальные принадлежности находились в номере его гостиницы. Обычно разведчик хранил их в потайном месте в городе, где, помимо шифровальных материалов, находились и другие «шпионские атрибуты». Но поскольку всё было упаковано вместе, они теперь также находились в номере.
Шифр Абеля казался довольно простым - цифры в нём просто замещали буквы сообщения. В то же время эту систему нельзя было взломать. К каждой группе чисел добавлялась случайная цифра из шифроблокнота, поэтому зашифрованное сообщение выглядело совершенно бессмысленным.
После ареста Абеля американские контрразведчики следили за его радиопередачами в соответствии с расписанием, найденным у Абеля в полом карандаше-тайнике, и дважды перехватывали радиограммы, состоявшие из пятизначных цифровых групп. Однако прочесть шифровки, даже при наличии шифроблокнота, так и не сумели. Буквально на глазах сотрудников ФБР Рудольф Иванович сумел спустить в унитаз ключ к шифру (вероятно, свою небольшую табличку преображения букв) и полученную накануне ареста шифрограмму из Москвы!
Одноразовые шифроблокноты были захвачены в те годы при аресте еще нескольких советских агентов. В начале 1961 г. в пригороде Лондона было найдено с полдюжины блокнотов в виде свернутых трубочек бумаги. Английские полицейские отыскали их в зажигалке на даче Хелен и Питера Крогер – двух советских агентов, выдававших себя за семейную американскую пару, Лону и Мориса Коэн. Остальные блокноты извлекли из другой зажигалки, обнаруженной на лондонской квартире их руководителя – советского резидента в Англии, известного под именем Гордона Лонсдейла (полковника Конона Молодого (Бена)). Наряду с шифроблокнотами английская полиция обнаружила в зажигалке Крогера и расписание радиопередач. В соответствии с этим расписанием, настроившись на частоту 17080 килогерц, 9 января 1961 г. в 12.32 по Гринвичу полиция услышала позывной «277». Через 18 минут тот же самый позывной был принят на частоте 14755 килогерц. 18 января в 6.38 по Гринвичу на частоте 6340 килогерц снова был услышан позывной «277». Меньше чем через час этот позывной был замечен на волне 8888 килогерц. Пеленгаторы установили, что источник радиопередач находится в Москве. Лонсдейл имел высокоскоростной радиопередатчик, который посылал 240 слов в минуту. Советский разведчик записывал свои сообщения на пленку и затем на большой скорости передавал их в эфир. Между прочим, английские контрразведчики хвастались, что целых два месяца до ареста группы Бена контролировали радиопередачи разведчиков и даже дешифровали их. Но это обстоятельство весьма сомнительно.
Конон Молодый и Рудольф Абель
Таким образом, очевидно, что к середине ХХ века основным шифром советских разведчиков стали одноразовые шифроболокноты. Причем во внешнем их виде отчетливо просматривалась тенденция к уменьшению.
Так, шифроблокнот, захваченный в 1954 г., содержал 40 строк по 8 групп из 5 цифр. В другом блокноте, доступ к которому был получен в 1958 г., имелось 30 строк по 10 групп. В блокнотах, захваченных в 1957-м и 1961 гг., было 20 строк по 4 и 5 групп соответственно. Группы, строки и страницы были пронумерованы. Размножение шифроблокнотов производилось простым фотографированием, которое считалось наилучшим способом скопировать «гамму» для агента. Более того, бумага, из которой изготавливались блокноты, часто делалась из нитроклетчатки – материала, который применялся для производства фотопленки на заре кинематографа. Этот материал очень легко воспламеняется, а с помощью марганцовокислого калия, который у разведчиков всегда под рукой, обычное горение можно было превратить почти во взрыв, который быстро и полностью уничтожал шифроблокнот, не оставляя даже скрытого изображения на пепле.
Донован как мог защищал Абеля, но все было напрасно.
Суд приназначил Абелю сидеть в тюрьме 32 года.
Но к счастью, в 1962 году, его обменяли на американского летчика-шпиона Фрэнсиса Пауэрса.
| Фрэнсис Гэри Пауэрс | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
 Ф. Г. Пауэрс | ||||||
| Дата рождения | 17 августа 1929 | |||||
| Место рождения | Дженкинс, штат Кентукки, США | |||||
| Дата смерти | 1 августа 1977 (47 лет) | |||||
| Место смерти | США | |||||
| Принадлежность |  США | |||||
| Род войск | ||||||
| Годы службы | 1950—1970 | |||||
| Звание | капитан в отставке | |||||
| Часть | подразделение ЦРУ «10—10» | |||||
| Награды и премии |
| |||||
| В отставке | радиокомментатор на радиостанции KGIL, пилот вертолёта в агентстве радиотелевизионных новостей KNBC. | |||||
А про Хейнанена ничего не известно, кроме того что американцы упрятали его у себя, а в газете выложили "что он погиб в автокатастрофе".
Абель вернулся в СССР и там благодаря ему, был снят фильм, "Мертвый сезон".
Такова эта интригующая история, в которой можно найти всё – и захватывающий сюжет, и низкую измену, и беспримерное мужество со стороны её главного героя - Р.И. Абеля.