Криптовойна 1933-1945

Главный идеолог Enigma Эрик Хюттенхайн, доживший до 1990 года, служил начальником отдела криптоанализа в Шифровальном отделе Верховного командования вермахта, известном как OKW/Chi, в восьмидесятые годы он написал статью «Enigma's Contemporary Witness» (Enigma, свидетельства современника). Из нее следует, что не только он, но и его коллеги-математики твердо и непоколебимо верили в собственные доказательства надежности Enigma средствами теории вероятностей. Потенциальная возможность взлома ими не предполагалась и не допускалась. Он цитирует свое сообщение командованию Вермахта: «Мы считаем, что дешифровать код Enigma невозможно. При строгом следовании инструкциям, не видится никаких средств для прочтения сообщений, зашифрованных с помощью Enigma. Теоретически это можно было бы сделать только перебором с помощью гигантского табулятора, построенного по образу машин Холлерита, но вероятность успеха крайне незначительна». (Табулятор Холлерита – счетная машина на перфокартах, выпускавшаяся корпорацией IBM.)

Механистическое мышление немецких специалистов не предполагало возможности существования иного чем перебор способа взлома – только перебор, но у противника нет и не может ничего соответствующего. И они глубоко ошиблись. Вера в цифры не позволила им осознать того, что человеческий фактор станет главной слабостью Enigma, а человеческий компонент силой их противников. Как бы Хюттенхайн был удивлен тем, что в середине 30-х годов всего нескольким польские критоаналитикам удалось обнаружить не только походы к взлому кода Enigma, но и к механизации этого процесса, и уж тем более представить себе то, что англичане создадут криптоаналитические машины на порядки более производительные, чем любые табуляторы.

Откуда такая слепая вера? Немецкая криптография, заметно ослабевшая при Веймарский республике, активизировалась с приходом к власти Гитлера. В условиях спешки и под давлением солдафонов прусского типа качество специалистов, привлеченных к этому делу, уступило место их количеству. Криптологов, обладающих хорошим математическим и лингвистическим образованием, не хватало, новых брали из числа офицеров. Неудивительно, что в итоге сложилась военизированная школа в лучших кайзеровских традициях со всеми вытекающими из этого негативными последствиями. К тому же из-за присущих Рейху внутренних противостояний между спецслужбами вся криптография была поделена между сухопутными силами (Вермахтом, Wehrmacht), военно-воздушными силами (Люфтваффе Luftwaffe), военно-морскими силами (Кригсмарине, Kriegsmarine), военной разведкой и контрразведкой (Абвер, Abwehr) и еще несколькими.

Не считая тайных лабораторий, так любимых фюрером и SS, действовало еще восемь организаций, каждая из которых подчинялась своему командованию. Формально ведущей считалась служба OKW/Chi, призванная контролировать все, что связано с созданием шифров и расшифровкой сообщений противника. Ее название можно перевести как Шифробюро верховного командования (Chi от Chiffrierabteilung). Еще четыре армейских Chi: OKH/Chi Вермахта, OKL/Chi Люфтваффе, OKM/Chi Кригсмарине и OKA/Chi Абвера. В дополнение к ним еще три бюро: AA/Pers Z S находилось в подчинении Министерства иностранных дел, RSHO в подчинении Главного управления имперской безопасности RSHA в составе СС и исследовательское бюро Forschungsamt: (Research bureau), часть OKL находилось в распоряжении Геринга. Но этим список не ограничивается, были разного рода секретные лаборатории, находившиеся в ведении SS, скрытые в Альпах, или, исследовательские, такие как OKH/Chi, или 7/VI (In/7), ответственные за создание новых систем.

Из них всех только OKW/Chi имела предысторию и существовала до 1933 года, но в те поры она оставалась малочисленной, в ней работало всего 10 человек. За несколько последующих лет численность организации увеличилась на порядки, к 1937 году она достигла 200 сотрудников, а к концу WWII – почти 800. Среди ее создателей два выходца из России – это Вильгельм Феннер, в прошлом журналист, ставший после эмиграции профессиональным криптоаналитиком, и Петр Алексеевич Новопашенный, русский морской офицер. Они разными путями пришли на службу к немцам и завершили ее по-разному – один после пленения попал к американцам, а второй в руки СМЕРШ. Неудивительно, что Феннер благополучно продолжил свою деятельность в США, когда и как он закончил земной путь не известно. Ну а Новопашенный естественным образом попал в лагерь НКВД и умер там в 1950 году. Так закончилась блестяще начавшаяся карьера морского офицера и исследователя северных морей, его именами были названы небольшой остров в Восточно-Сибирском море, бухта в море Лаптевых и ледник на Новой Земле. Они были переименованы после бегства Новопашенного из РСФСР в 1919 году.

Примерно в той же пропорции как OKH/Chi росли и множились другие спецслужбы. Раздутые штаты в сочетании с ведомственной раздробленностью мешали принятию верных решений и по части технического обеспечения ручных методов шифрования, и в области механизации шифрования, которой немецкое верховное командование уделяло особое внимание. Практическое удобство шифромашин и слепая вера в статистические доказательства их надежности вызвали неоправданное доверие к ним со стороны военных. Без серьезного анализа предпочтение было отдано трем типам шифромашин – Enigma, Lorenz SZ-41/42 и Siemens T-52, хотя некоторыми немецкими криптографами они были признаны небезопасными. В частности, ущербность Enigma оказалась подтвержденной и были предложения заменить ее более надежными M-40 и SG-41, но ситуация не изменялась, поскольку было налажено массовое производство разных версий Enigma, адаптированных для нужд армии, авиации, флота и разведки. По словам одного из участников этих событий, сказанных им после пленения американцами: «Это было трагикомично. Если OKH/Chi обнаруживало уязвимости, то оно не могло найти эффективных средств совершенствования защиты, если же 7/VI предлагало новые устройства, то возникало еще больше трудностей. Командование вынужденно топталась на месте и не могло ни на что решиться».

В конечном счете немцы, сделавшие безоглядную ставку на роторные криптомашины нескольких типов, жестоко поплатились за некритичность к своему выбору. Союзники, конечно же в большей мере англичане, чем американцы, умело воспользовались слабостями машин Enigma и Lorenz SZ, они смогли противопоставить массовому внедрению криптомашин успешные действия своих криптоаналитиков, наладить и индустриализовать процесс взлома немецких шифрограмм. Можно утверждать, что немецкая сторона в контексте шифрования и информационной войны времен Второй мировой войны демонстрировала очевидную ущербность и неспособность адаптироваться к изменениям в технологии и стратегии информационной безопасности. Отставание отмечалось не столько в технологическом аспекте, сколько в стратегическом и психологическом подходах, что и сыграло решающую роль в битве за информацию.

Вот несколько ключевых причин, почему Германия потерпела поражение в войне шифров:

• Недооценка уязвимости своих шифровальных систем. Немцы не учли, что с развитием технологий и аналитических методов у противника появится возможность расшифровывать подготовленные с их помощью сообщения. Германия полагалась на сложность самой машины, но при этом не применяла дополнительные меры защиты, такие как регулярное изменение ключей и других дополнительных мер защиты, дало союзникам шанс на взлом.

• Хотя вводили новые решения при настройке шифров, но делали это слишком медленно, не осознавая всю серьезность угрозы. Немецкая сторона продолжала использовать Enigma в течение длительного времени, несмотря на усиливающиеся попытки союзников взломать ее.

• Не было какого-то радикального пересмотра подходов к безопасности, что дало Британии время для разработки методов расшифровки и начала их массового применения.

• Ошибки в управлении шифровальной деятельностью, Немецкие шифровальщики часто допускали грубые ошибки, упрощавшие дешифровку. Например, в начале войны они использовали одни и те же настройки шифровальных машин слишком долго, что уменьшало сложность дешифровки.

• Пренебрежение многократными предупреждениями. Немецкие власти и военные командования зачастую игнорировали сигналы о том, что их шифровальные системы могут быть скомпрометированы. Было несколько случаев, когда немецкие лидеры пропускали мимо своего сознания сообщения о том, что Великобритания могла взломать их шифры, считая это маловероятным или невозможным.

• Недостаток инноваций в борьбе с информационными угрозами. На фоне немецкой уверенности в непробиваемости своих систем Великобритания смогла использовать гибкие новаторский подходы. Немцы не использовали в полной мере передовые математические методы анализа шифров, что оставляло их системы уязвимыми.

• Психологический аспект. Уверенная в своем превосходстве. Германия не понимала или не осознавала серьезности войны шифров, что породило ложное ощущение безопасности. Недооценка силы информационных атак, возможно, играло важную роль в их слабой реакции на угрозу.

• Несмотря на наличие высококачественной техники и на определенные технологические достижения, Германия оказалась неготовой к тому, что криптоаналитические технологии могут стать решающим фактором в военных конфликтах. Отсутствие гибкости, стратегического анализа угроз в области шифрования и защиты информации, а также недостаток по части адаптации к меняющемуся технологическому контексту привели к тому, что Германия фактически отставала на несколько десятилетий от Великобритании.

Программа Ultra

В отличие от аморфной и плохо скоординированной стратегии немцев деятельность британских криптоаналитиков была великолепна скоординирована и сосредоточена в одной централизованной программе, коротко именуемой Ultra. Впрочем, слово программа здесь использовано вынужденно, оно не точно соответствует тому, как развивались события в Блетчли-Парке. Там не было ничего заранее запрограммированного, скорее наблюдался неформальный, эволюционный процесс, в котором ключевую роль играли судьбоносные совпадения и импровизация. Возможно, стоило бы назвать эту деятельность криптографической инициативой или проектом по расшифровке, где решения и идеи рождались перманентно по ходу работы, изменяясь в зависимости от ситуации, возможностей и неожиданного появления нужных людей. Это был динамичный и гибкий процесс, ориентированный на достижение конкретных целей, а не на следование заранее выстроенному плану.

То есть Ultra – это не какая-то заранее спланированная программа, а скорее некая сложная «мыслящая» сеть, складывавшаяся из интуитивных и основанных на аналитике решений с допущением случайных совпадений, и в этом ее уникальность. Парадоксально, но функционально централизованная Ultra не имела ни какого строго централизованного управления. Такое удивительное сочетание несочетаемого способствовало появлению структуры, способной к адаптации в изменяющихся условиях и к спонтанному взаимодействию исполнителей. Нередко решения принимались не на основе продуманных планов, а благодаря импровизационному подходу, который основывался на наблюдениях, на опыте и анализе текущих тенденций. Важные моменты развития в некоторых случаях могли оказаться результатом случайных встреч и обсуждений, приводивших к незапланированным поворотам, которые изменяли направление в эволюции сети. Такие случайности, как неожиданные сотрудничества, важные контакты или просто удачные моменты, могли сыграть значительную роль в успехе Ultra. Когда система развивается не по строгому плану, а в ответ на внешние вызовы и внутренние реакции, новые элементы сети могут образовываться спонтанно, по мере появления потребности, а не как продукт продуманной структуры. Решения, которые могут показаться случайными, в действительности были частью непрерывного эволюционного процесса.

Такая на первый взгляд анархическая структура, может быть успешной в нестабильных или быстро меняющихся условиях, где каждая новая ситуация требует моментальной реакции, а не следования предварительно прописанным шагам. В качестве примера можно привести историю Силиконовой долине полную примеров случайных совпадений и синергии идей. Многие компании, такие как Apple, Google и Facebook, начинали как небольшие стартапы, в которых случайности и непредсказуемые обстоятельства играли важную роль. Например, создание компьютера Apple было во многом результатом не только гениальных идей Стива Джобса и Стива Возняка, но и удачных встреч с людьми, которые помогали или вдохновляли их. Идея персонального компьютера возникла как неожиданное решение, которое могло быть проигнорировано другими.

Если принять вышесказанное и вернуться от абстрактных рассуждений в Блетчли-Парк, то Ultra можно рассматривать как зонтичный термин для двух основных направлений деятельности, развернувшейся в этом поместье. Одного, более известного – взлом кодов семейства криптомашин Enigma, другого менее известно – взлом кода криптомашины Lorenz. Помимо них были подразделения, занимавшиеся другими шифрами, в частности японскими. Ultra, остававшаяся тайной за семью печатями на протяжении десятилетий, стала одной из наиболее почитаемых страниц современной британской истории, демонстрирующей то, как гражданское общество способно мобилизовать свои интеллектуальные ресурсы для противодействия врагу.

О военно-стратегическом значении Ultra сказано и написано много и разного. Нередко пишущие преувеличивают значение Ultra, встречаются утверждения будто Ultra непосредственным образом приблизила победу и даже называют конкретные сроки – от трех месяцев до четырех лет. Политики, действовавшие в то время, ограничивались общими оценками, приведем две. Есть несколько версий сказанного Премьер-министром Великобритании Уинстоном Черчиллем Королю Георгу VI, вот наиболее распространенная: «Благодаря Ultra нам удалось выиграть войну» (It was thanks to Ultra that we won the war). Еще существует письмо, рассекреченное только в 2016 году, в котором генерал Эйзенхауэр, главнокомандующий войск союзников на Западном фронте, руководивший операцией «День D» в Нормандии, а позже 34-й президент США, выразил благодарность за «неоценимую» работу, проделанную в рамках Ultra.

Высшим техническим достижением Ultra стал Colossus, он занимает место в списке главных инноваций WWII наряду с многорезонаторным магнетроном, электронным устройством, позволившим создать высокоточные радары и устанавливать их на самолеты (Британия); синтетическими нефть и каучук (Германия, Япония); гермокабиной для бомбардировщиков, открывшей возможность для массированных налетов на Германию (Британия и США); атомной бомбой (США); баллистическими ракетами (Германия) пенициллином (США и Британия).

Собственно термин Ultra возник как служебный, поначалу его использовали для наименования категории документов, подытоживавших результаты работы британских разведчиков и предназначенных для предоставления высшему руководству страны. Их подготовкой занимались специальные подразделения, сотрудники которых обрабатывали информацию, полученную от криптоаналитиков. Со временем название Ultra распространилось на всю совокупность работ, его этимология такова.

В Британии префикс ultra в сочетании с secret (Ultra secret) служит грифом для документов наивысшей секретности, на уровень ниже стоит Most secret и еще ниже просто Secret. Похожая триада есть и у нас – «особой важности», «совершенно секретно» и «секретно». В 1941 году этот префикс превратился в имя собственное Ultra, точнее в криптоним. Криптонимами обычно скрывают настрого засекреченные объекты.

Поразительно, в Британии не было спецслужб, пекущихся о сохранности государственных секретов как в СССР, там защиту тайны обеспечивала личная гражданская ответственность, поэтому более тридцати лет без каких-либо возможных наказаний все скрытое под именем Ultra оставалось известным лишь узкому кругу британских правительственных чиновников и представителям спецслужб, только они знали, что криптоним Ultra замещал собой настоящее название источника, снабжавшего потоком расшифрованных германских радиограмм британское руководство от Уинстона Черчилля и ниже. Ultra также служило ширмой для засекреченного разведцентра, официально именовавшегося «Правительственной школой кодирования и шифрования» (Government Code and Cypher School, GCCS). В этой «школе» никогда, никого и ничему не учили, годы спустя «школа» GCCS была переименована в «Центр правительственной связи» (Government Communications Headquarters, GCHQ), что точнее соответствует предмету. Сегодня GCHQ – это глаза и уши правительства Великобритании, настоящий монстр, расположенный в чудовищном по размеру комплексе, прозванном Doughnut (бубликом) за его необычную кольцевую архитектуру. В годы оны GCCS была намного скромнее и размещалась в небольшом поместье Блетчли-Парк. Трудно представить, что в одном барском доме и в нескольких десятках временных строений к концу WWII жило и работало 10–12 тысяч людей разных специальностей.

Установленная в GCCS дисциплина секретности оказалась столь прочной, что о самом факте существовании Ultra публично стало только в 1974 году, когда отставной сотрудник британской разведки MI6 Уильям Уинтерботтом издал книгу «Сверхсекретно» (The Ultra Secret). По ее содержанию и по моменту появления на свет нетрудно прийти к выводу о сознательной утечке, сделанной по заказу «Секретной разведывательной службы МИД Великобритании» (Secret Intelligence Service, SIS/Military Intelligence, MI6). Книга эта ни что иное как плохо скрытая реакция на ранее вышедшую в 1967 году книгу польского военного историк Владислава Козачука «Битва за тайны» (Bitwa o tajemnice), где он впервые рассказал о существовании немецкой шифровальной машины Enigma и о том, как с ней боролись его соотечественники до Второй мировой войны. С изрядным опозданием Уинтерботтом ответил на нее описанием в общих чертах, причем больше с упором на деятельность разведчиков, чем криптоаналитиков. О поляках он даже не упомянул. Этой книгой ему удалось застолбить британский приоритет в борьбе с Enigma, как следствие на восстановление памяти о достижениях поляков потребовались годы. Оставаясь профессионалом-разведчиком, Уинтерботтом представил деятельность GCCS в годы WWII на поверхностном событийном уровне, не раскрывая ничего содержательного. На русском книга была выпущена в 1978 году Воениздатом, но под неудачным названием «Операция Ультра», слово «операция» привилось в отечественной литературе, однако но дезориентирует, поскольку никакой отдельно взятой операции с таким именем никогда не было, а была многотрудная борьба, отдельные детали которой начали раскрывать только в середине 80-х, а последовательное снятие грифа секретности продолжалось до начала XXI века.

Британия родина информационного оружия

Великобритания родина многих военных инноваций, в том числе и информационного оружия. Оно разрабатываюсь наряду с другими необычными типами вооружения такими как, например, гигантские авиационные бомбы. Прямого попадания 5-тонной бомбы Tallboy хватило на потопление новейшего линкора «Тирпиц» и тяжелого крейсера «Адмирал Шеер». А еще была 10-тонная Grand Slam, среди наиболее впечатляющих случаев ее применения разрушение бетонного купола над подземным заводом ракет Фау-2, взрыв железнодорожного тоннеля вблизи города Сомюр и уничтожение суперпушки Фау-3. Отдельная страница – невероятное стратегическое оружие, называемое прыгающей бомбой (bouncing bomb). Одним налетом бомбардировщиков, сбросивших пару десятков вращающихся бочек, весом 5 тонн и способных уходить на глубину непосредственно перед бетонным телом препятствия, удалось разрушить две плотины и лишить необходимой ему воды весь Рурский металлургический комплекс. Внимания заслуживает и фантастическая по своим масштабам инженерная подготовка к высадке союзных войск в Нормандии, включавшая строительство мобильных портовых сооружений, обеспечивших масштабную переброску войск на континент.

Британцы противопоставили десяткам тысяч криптомашин, распределенных на тысячи километров, единую централизованную систему, обеспечивавшую криптоанализ всех перехваченных радиограмм. Здесь были собраны лучшие умы Британии, способные разработать теоретические подходы, создать необходимые машины и оборудование, а также, что критически важно, привлечь для рутинной работы тысячи рядовых, но чрезвычайно ответственных исполнителей. Этот центр, более известный как Блетчли-Парк, стал своего рода производством, где на входе были перехваченные шифрограммы, а продуктом на выходе – подготовленные сводки для верховного командования, они, собственно говоря, дали название Ultra. Организация такого индустриализованного «бизнес-процесса» имела не меньшее значение, чем взлом кодов и криптоаналитические машины, которым вопреки логике уделяют больше внимания, чем всему процессу в целом.

Британская разведка смогла противопоставить примитивной силе машин криптоанализ в его изысканно интеллектуальный форме, в полном смысле джентельменский, взращенный на основе лучших британских университетских традиций, сочетавшийся с присущим англичанам патриотизмом, особенно обострившимся в условиях войны.

Асимметрия проявлялась еще и в том, что уверенные в надежности своих решений немецкие вожди до самого окончания войны оставались в полном неведении относительно успешности действий своего противника. Судя по известным случаям, когда предлагались другие машины на замену Enigma, трезвые головы в Германии все же были, но в существовавших военных условиях переход на другую машину был неосуществим. Напротив, британцы знали и использовали все возможные способы для получения необходимых сведений – от прямых военных действий до сложнейших математических методов, им удалось взломать коды немецких машин и победить, при том, что некоторые из взломанных ими криптомашин они очно смогли увидеть только по окончании войны.

В итоге за годы WWII в GCCS удалось добиться невероятного – превратить то, что по-английски называют Signal intelligence (SIGINT), а по-русски радиоэлектронной разведкой (РЭР), в своего рода фабрику, с использованием механизированных процедур извлечения полезной информации из сотен ежесуточно перехваченных шифрограмм.

По этой части они были первопроходцами. В подбавляющем большинстве стран служба РЭР с самого начала ее становления находилась в ведении армии и спецслужб, что препятствовало привлечению талантливых ученых нонконформистов. А вот в Британии, как и в США, ситуация складывалась иначе, и это оказалось немаловажным фактором успеха. Лишь только в начале Первой мировой войны (WWI) SIGINT находилась в ведении Адмиралтейства (Admirality), но уже в начале 20-х и SIGINT, и «Секретная разведывательная служба МИД Великобритании» (Secret Intelligence Service, SIS/ GCCS Military Intelligence, MI6) были переподчинены и поныне пребывают в ведении МИД. Как тут не вспомнить и романы Джона Ле Карре, и новейший сериал «Медленные лошади», где действуют исключительно гражданские лица. Тогда обе службы находилась в одном здании и плотно сотрудничали. В результате переподчинения невоенному ведомству образовалась необычная структура, где руководящие посты в GCCS по-прежнему занимали адмиралы, но интеллектуальное ядро формировалось из сугубо гражданских специалистов, порой совсем неожиданного профиля. Британская криптоаналитическая служба с момента ее основания, в отличие от всех подобных ей зарубежных, никогда не была частью милитаристской машины, хотя ее и возглавляли люди, носившие адмиральские звания.

Свобода от армейской рутины способствовала усилению творческого начала в работе Блетчли-Парка. Здесь сложился едко встречающийся в жизни гомеостаз двух взаимодополняющих сущностей – военных начальников, прекрасно осознавших свою вспомогательную роль и взявших на себя функции обеспечения, с гражданскими специалистами, решающими творческие и производственные задачи, сохраняя при этом полную самостоятельность. Не исключено, что цементирующим моментом сбалансированности двух начал были британские традиции и протестантская этика. (Гомеостаз – это способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния за счет скоординированных реакций.)

В качестве примера можно привести эпизод, который детальнее будет описан позже. В начале 1940 года возникли сложности с расшифровкой шифрограмм, передаваемых Luftwaffe, что грозило большими потерями в Битве за Британию. В этот момент начинающий математик Джон Хариуэл на пару с коллегой Дэвидом Рисом, сидя зимними вечерами перед камином, нашли решение проблемы. Позже за жто дрстижение они были приняты лично премьер-министром Уинстоном Черчиллем, тот на словах выразил им свою благодарность, но за содеянное никто не получил никаких наград и званий. Британское правительство проявляло странную для нас скупость на формальное признание заслуг, тех, кто служил в Блитчли-Парке, только более полувека спустя нмногих доживших наградили памятной медалью, однако не являющейся официальной наградой.