В этом филворде слова «изгибаются» под прямым углом. Каждая буква может быть использована лишь раз. Хотите знать, откуда начать? Да откуда пожелаете!
ГЛАВА ВОСЬМАЯВИКТОРИАНСКИЕ ШИФРЫ
В этой главе помпезность и величие Викторианской эпохи рассматриваются через призму одержимости новыми сложными шифрами.
26. ЗАГАДКА ИМПЕРИИ
Посреди величественных гор и сказочных развалин древних крепостей вся земля была усеяна трупами русских и английских солдат. Более 150 лет назад здесь шла война – ураган артиллерийских залпов и конных сабельных атак: Россия воевала с Османской империей, Францией и Великобританией. И, конечно же, здесь тоже не обошлось без шифров: в Лондоне, вдали от сражений, гений, изобретший прообраз современной ЭВМ, усиленно работал, чтобы внести свой вклад в исход Крымской войны. Это был Чарльз Бэббидж – человек, с самого детства не мысливший свою жизнь без криптографии.
Можно сказать, что Бэббидж во многом опередил свое время. Он родился в 1791 г. и рано проявил способности к математике. Многие его считали мечтателем. И действительно, в молодости его вольная мысль парила так высоко, что он не мог выбрать для себя постоянную работу или удовольствоваться одной научной сферой. Профессии «ученый» в нашем понимании тогда еще не существовало. И хотя талант молодого человека был по достоинству оценен университетами от Кембриджа до Эдинбурга и даже Королевским обществом, он потратил немало времени, чтобы найти свою нишу в науке. Но отыскав ее, взялся за дело всерьез. К 37 годам он был избран Лукассовским профессором математики в Кембридже[35], стал сооснователем Королевского астрономического общества, трудился над оптимизацией работы предприятий. Кроме того, Бэббидж входил в Клуб привидений, где изучались паранормальные явления, занимался разработкой водолазного колокола, высотометра и других приборов, пытался создать полихроматические прожекторы для театров и собирал машину, которая могла бы сама производить расчеты разных уровней сложности.
Свою первую разностную машину Бэббидж построил еще в георгианскую эпоху, в 1822 г. Изначально она создавалась для проведения астрономических вычислений. Опытный образец был произведением искусства из меди и железа с множеством шестеренок, которые приводились в движение при помощи заводных рукояток. Несмотря на то что правительство Великобритании выделило субсидии на строительство разностной машины, ее конструкция все время усложнялась, так что интерес к ней со стороны властей и самого Бэббиджа в конце концов угас (чтобы с новой силой вспыхнуть в трудах Ады Лавлейс[36] и других ученых). Во время работы над разностной машиной у Бэббиджа появилась идея создания универсального вычислительного устройства, которое он назвал аналитической машиной. Она считается первым прообразом современного компьютера. Но для нас важно то, что логические задачи, которые приходилось решать гению при конструировании своего изобретения, имеют некоторое отношение к его увлечению криптографией. Они показывают, что Бэббидж жил в мире, полном головоломок, на которые людям предстояло найти ответы.
В своей автобиографии «Отрывки из жизни философа» ученый писал: «На мой взгляд, дешифровка – одно из самых завораживающих искусств, и, боюсь, сам я потратил на нее гораздо больше времени, чем она заслуживает. Еще школьником я овладел простейшими формами тайнописи. Старшие товарищи зашифровывали свои записки, и, если они попадали ко мне в руки, мне хватало пары слов, чтобы найти ключ. Иногда приходилось расплачиваться за свою находчивость: авторы некоторых шифров задавали мне хорошую взбучку, когда узнавали, что мне открылся смысл их сообщения. Хотя на самом деле виноват был не я, а их собственное недомыслие». Он также заметил, что «среди дешифровщиков распространена максима… гласящая, что нет такого шифра, который нельзя взломать».
Энтузиазм Бэббиджа разделял его друг Чарльз Уитстон, вместе с которым они превратили криптографию в своего рода интеллектуальное хобби. Уитстон создавал зашифрованные тексты, а Бэббидж пытался их декодировать. Обычно он проделывал это с легкостью кота, играющего с клубком ниток. «Вообще-то я считаю, что дешифровка требует времени, терпения и недюжинного ума, – заметил он однажды, но тут же добавил: – Но я также считаю, что очень немногие шифры стоят труда, уходящего на их разгадывание».
Но когда же на талант Бэббиджа обратили внимание в высших кругах военного министерства? В 1853 г. эхо пушечных выстрелов, раздававшихся на Черном море, пронеслось по всей Европе. Политические распри между Российской и Османской империями переросли в вооруженное противостояние, в которое окажутся вовлечены и Великобритания с Францией. Этот невероятно противоречивый и кровопролитный конфликт между Россией и коалицией европейских государств вошел в историю как Крымская война. Она запомнится не только потому, что четыре сильнейшие европейские империи схлестнулись друг с другом на поле брани, но и тем, что это была первая война, в которой ведущую роль начали играть современные технологии, в частности телеграф.
Самым популярным методом шифрования в ту эпоху был шифр Виженера (о нем я писал в главе 2): им пользовались как для дипломатических, так и для военных нужд. Этот на первый взгляд простой полиалфавитный шифр поставил в тупик не одно поколение ученых, пытавшихся его одолеть. В конце концов исследователи объявили, что он не поддается взлому, так как в логике его работы не было никакой лазейки, позволявшей проникнуть в его секреты. Некоторые считают, что Чарльзу Бэббиджу удалось раскрыть секрет шифра Виженера незадолго до начала войны. Согласно этой теории, ему помог адмирал Фрэнсис Бофорт – создатель шкалы Бофорта[37], выдающийся мореплаватель, гидрограф и один из вдохновителей Чарльза Дарвина в его путешествии на корабле «Бигль». Он тоже был своего рода криптографом. Может быть, именно благодаря шифрам он познакомился с Бэббиджем? Возможно ли, что они вместе обсуждали, как можно взломать шифр Виженера? Бофорт разработал собственную версию алфавита для этого шифра, которой пользовался в своих личных дневниках. Существуют предположения, что по рекомендации Бофорта Бэббидж был привлечен к криптографической работе на британскую армию и, прибегая к помощи математического анализа, успешно взламывал код Виженера, что стало большим подспорьем в Крымской войне: теперь русские военные шифровки можно было прочитать.
Но сам факт, что коды взломаны, должен был оставаться совершенно секретным: ведь если в России или в каком-либо другом государстве станет известно, что гений-энтузиаст из Великобритании вломился в этот шифр, как вор в дом, и украл все его секреты, то они сразу же поменяют свои системы шифрования и преимущество британцев в итоге будет потеряно. Однако в 1854 г. завеса тайны была приподнята из-за дешифровщика-любителя по имени Джон Твейтс, вызвавшего Бэббиджа на криптографическую дуэль. Твейтс тоже использовал код Виженера и был уверен, что Бэббидж признает свое поражение. Но, к удивлению и разочарованию Твейтса, тот без труда расщелкал его шифр. И теперь сообществу математиков и талантливых шифровальщиков-любителей стало ясно, кто владеет «святым Граалем» от мира криптографии. Казалось немыслимым, что человека с такими талантами могли бы не заметить во время такого серьезного конфликта, как Крымская война.
В качестве постскриптума следует отметить, что пару лет спустя секрет шифра Виженера все-таки был раскрыт: описание метода взлома опубликовал некий Фридрих Касиски. Теперь весь мир знал слабые места этого шифра, но какое-то время им все равно пользовались в разных государствах Европы и Азии. Что же касается войны, к 1856 г. обе стороны полностью осознали бессмысленность и жестокость дальнейшего кровопролития и решили подписать мирный договор. Его условия получились такими же запутанными и противоречивыми, как и причины, послужившие началом конфликта. Однако британская оккупация Севастополя и разгром российского военно-морского флота обнажили трещины в могуществе царской России, которые со временем будут только расширяться.
Вряд ли Бэббидж мог представить, как сильно его идеи повлияют на развитие криптографии и вычислительной техники. Он никогда не разводил туманной философии по поводу шифрования, зато подчеркивал важность в нем человеческого фактора: «Самое примечательное в искусстве дешифровки то, что любой, кто ею занимается, даже если знаком с нею лишь поверхностно, считает, что ему под силу создать такой шифр, который никто не сумеет взломать. Я также заметил, что это убеждение тем сильнее, чем умнее человек. Признаюсь, я и сам так думал, когда только начинал свои исследования в этой области, и пронес эту веру через многие годы…»
27. ДЕРЖИСЬ! ДЕРЗАЙ! ВЕДИ ИГРУ!
Викторианская эпоха стала временем наивысшего расцвета криптографии: шифры использовались и в военных целях, и в делах любовных. То, что раньше было уделом узкого круга дипломатов и шпионов, теперь стало своего рода субкультурой. Но это не значит, что послы перестали пользоваться кодами. Во время правления королевы Виктории Британская империя достигла пика своего могущества. Однако, как оказалось, захватить территории – это лишь малая часть проблемы, ведь их нужно еще и удержать. В разных частях империи, над которой никогда не заходит солнце, то и дело вспыхивали бунты. Подданные на завоеванных землях понимали, что в мире есть другие державы, которые жаждут избавить их от нового хозяина с далеких островов и занять его место. Для Индии и Афганистана такой державой была Российская империя. Противостояние между русскими и британцами в Центральной Азии вошло в историю под названием Большая игра. И шифры сыграли в ней далеко не последнюю роль.
При этом многие жители самой метрополии тоже разделяли интерес к шифрам. Пресса стала общедоступной, повысилась грамотность, и люди стали часто писать друг другу – в среднем в семью приходило по три письма в день. Зашифрованные послания, которые любой мог опубликовать в газетной колонке личных объявлений или передать с помощью марок на конвертах (см. ниже), удивительным образом напоминали шифры, которые использовались для шпионских игр в Гиндукуше – о них позже писал Редьярд Киплинг. Коротко говоря, в ту эпоху секретные коды были не только важным военным инструментом, но, при бурном развитии массовых коммуникаций, также хитрым способом для молодых людей тайно обмениваться признаниями в любви (и страсти). Викторианцы взяли на вооружение криптографию и превратили ее в модную тенденцию.