5.9. Разработка стойких шифраторов

Рассмотрим задания, которые решали каждая из групп №№ 1, 6, 7, разрабатывавшие аппарат засекречивания в целом. Каждая из этих групп должна была разработать проект аппарата с высокой стойкостью засекречивания, а в результате выбора наилучшего варианта все имеющиеся силы и средства необходимо было объединить для изготовления лабораторного образца.

Разработанные проекты должны были содержать решение для всех трех основных блоков аппаратуры: речепреобразующего шифрующего устройства, устройства с системой синхронизации и модема для передачи информации по стандартному телефонному каналу связи. Взаимодействие речепреобразующего устройства и шифратора должна была определяться избранной системой засекречивания.

Группа № 1 работала над вариантом с использованием вокодера. В случае успеха обеспечивалась максимальная компрессия спектра речи по сравнению со всеми другими вариантами, что практически обеспечивало простое решение проблемы создания модема и шифратора, а также повышение качества речи. Основные трудности появились при решении задачи по повышению качества восстановленной речевой информации, потому что в начале работы качество не отвечало требованиям ОПС.

Группа № 6 работала над вариантом с использованием клипованной речи. Новая система преобразования речи - предельное ограничение амплитуд (клипование) - была впервые опубликована через 10 лет после публикаций о вокодере в период организации Марфинской лаборатории.

Группа № 7 работала над многоканальной системой передачи засекреченных сигналов по каналу связи в отличие от одноканальных вариантов групп №№ 1 и 6. В начальный период в этой группе не была определена система преобразования речи: надеялись использовать результаты работы других групп (№№ 1, 4, 6).

В справке для заместителя министра государственной безопасности Селивановского за подписями Железова и Васильева было отмечено, что план на 1949 год предусматривал три этапа:
1) разработка макетов и технического проекта в срок до 15 октября;
2) готовность производственного образца и всей технической документации в срок до 15 октября;
3) изготовление главной серии аппаратуры в срок до 31 декабря.

В справке было также отмечено, что работы велись по 4 темам (М-801, М-803, М-804, М-805), и внесено ходатайство утвердить предоставленный план. Заметим, что предлагалось первое отступление от директивного срока, установленного Постановлением Правительства: предоставить опытные образцы (а не макеты и техпроекты) к сдаче 1 мая.

Несомненной заслугой Васильева было то, что он имел достаточную информацию о ходе работ во всех подразделениях Марфинской лаборатории, делая ежемесячные обзоры о ходе работ в группах, анализируя их достижения и недостатки, давая рекомендации относительно улучшения работы. На протяжении второй половины 1948 года и первого квартала 1949 года было составлено 6 месячных обзоров работы групп.

Группы № 1 и № 2, в основном, получали позитивные оценки, при чем группа № 1 заслужила благодарность за качественную работу. Группы № 4 и № 6 в разные месяцы имели и позитивные, и негативные оценки. Работа групп №№ 3, 5, 7 испытывала резкую критику, поэтому до конца 1948 года была расформирована группа № 3, весной в 1949 году - группа № 5, а до конца 1949 года - группа № 7. Специалисты этих групп были переведены в другие группы.

В группах №№ 1, 6, 7 в начале рассмотренного периода осуществлялась разработка систем преобразования речи в дискретную последовательность, пригодную для шифрования методом, подобным шифрованию телеграфных сигналов. При проведении этих работ обращалось особое внимание на качество восстановленной речи и максимальное снижение скорости передачи двоичных сигналов речевой информации. Одновременно велись работы по повышению пропускной способности канала связи в 2-3 раза и делались попытки по упрощению аппаратуры, уходя от методов телеграфного шифрования.

В соответствии со своей квалификацией группа № 2 могла решать проблемы криптологии только «инженерными» методами. После того, как она постепенно изменяла свой профиль на решение чисто криптологических задач, инженерный состав группы постепенно переходил на работу в разрабатывающие группы, занимая там ведущее положение. Осенью 1948 года в группу № 2 пришло подкрепление: из 6-го Управления МДБ - Петерсон, работавший в 1940-41 году в лаборатории Котельникова, а из другого подразделения МГБ - Салтыков.

Васильев уделял работе группы № 2 большое внимание, она была предметом его особенных забот. В начале 1949 года было выдано распоряжение по реорганизации работы нескольких групп, в том числе № 2, с расширением фронта исследований. В группе были созданы 3 бригады:
- аналитическая бригада для проведения анализа стойкости предложенных способов шифрования «инженерными» методами и разработки аппаратуры для обеспечения проведения статистических исследований;
- криптологическая бригада для выбора криптосхем шифраторов и анализа их стойкости, а также формулировки требований по их конструированию;
- статистическая бригада для подготовки материалов по статистической структуре речи и исходным последовательностям шифраторов.

Начальнику группы № 2 Калачеву приходилось больше заниматься делами первой и второй бригад. Работу статистической бригады технологически организовал ее начальник Баруткин. В напряженные моменты в работу по статистике цифровых последовательностей вовлекались все сотрудники группы № 2. Рекордсменом был работник Тейван, который выполнял за 10-часовой рабочий день до 40 тысяч двоичных операций, за что был отмечен несколькими благодарностями.

Приведем краткое описание совместной работы группы № 2 с тремя разрабатывающими группами особого сектора. Эта совместная работа одновременно была «битвой» за высокую стойкость засекречивания, приемлемое качество языка и снижение требований к пропускной способности канала связи. Каждая из групп «воевала» за свои параметры, но с максимальным учетом интересов другой стороны. Работа шла в «челночном» режиме, и до весны 1949 года система засекречивания и шифратор приобрели «товарный» вид.

Очень кратко в хронологическом порядке изложим некоторые материалы по анализу трех вариантов системы засекречивания с использованием клиппированной речи. Вариант № 1 к группе № 2 поступил 24 ноября 1948 года. Заключение по этому варианту было подписано Петерсоном и Калачевым 25 декабря и утверждено начальником лаборатории Васильевым 28 декабря. Предложенная система была практически дешифрована, поэтому были предоставлены рекомендации по ее изменению.

Вариант № 2 был предоставлен группе № 2 разработчиками Брыксиным, Измайловым и Воробьевым 2 февраля 1949 года. В негативном заключении, подписанном Калачевым и Салтиковым, был предложен новый метод дешифрования, основанный на очень медленном изменении периода основного тона речи. Для анализа второго варианта привлекался Копелев, который оценил возможность определения спектра речи на участках гласных звуков и 2-3-вариантного определения звука речи.

Вариант № 3 был направлен на экспертизу в 6-е Управление МГБ 17 июня 1949 года. В нем речь предельно ограничивалась и квантовалась частотой 4500 Гц. Таким способом переход через «0» мог осуществляться для речи только в точках, разнесенных одна от другой на расстояние по времени в 1/4500 сек. Этой же частотой квантовались и знаки гаммы, а шифрование осуществлялось апериодической гаммой шифратора по принципу «знак на знак» путем добавления по «модулю 2».

Совместная работа с группой № 7 складывалась с большими трудностями. Причина заключалась в том, что группой не была четко определена система преобразования речи, как это сделали группы № 1 и № 6. Авторы разработки назвали свою систему засекречивания счетно-импульсной, и содержание ее заключалось в том, что речь преобразовалась в цифровую форму с помощью ИКМ (8 уровней) со следующим применением шифров перестановки на глубину в 24 знака. Для каждого цикла перестановки необходимо было не менее 70 знаков гаммы шифра.

События развивались в такой последовательности. Группа № 2 запросила данные 20 ноября 1948 года, а получила их 27 ноября. Поскольку в данных были обнаружены ошибки, то 29 ноября был сделан повторный запрос. Васильев приказал выдать данные 30 ноября. Предыдущее изучение материалов заставило сформулировать 4 декабря еще 4 вопроса, на которые был получен ответ 7 декабря. После этого через две недели был напечатан подробный 25-страничный анализ, который был утвержден Васильевым.

По результатам анализа были сделаны выводы о том, что данная система шифрования не подходит для интервалов времени в 200 мсек и необходимо переходить на шифрование «знак на знак». 10 февраля 1949 года работы по счетно-импульсной системе были прекращены, а группа № 7 выбрала в качестве речевого тракта вокодер.

8 января 1949 года распоряжением начальника лаборатории Васильева была осуществлена реорганизация группы № 1 и акустической группы. С тех пор разработкой вокодера для групп № 1 и № 7 стала заниматься акустическая лаборатория, техническим руководителем которой был Трахтман.

Первый вариант системы засекречивания был предоставлен группе № 2 в ноябре 1948 года, а негативное заключение на него был составлен 18 декабря 1948 года. Второй и третий вариант поступили в группу № 2 соответственно в марте и мае 1949 года. В этих последних вариантах система шифрования строилась по принципу «бит на бит», стойкость которой была доказана в июне 1941 года Котельниковым, а позже Шенноном. Это значило, что на один знак открытой информации налагался случайный равновероятный знак гаммы шифра.

Таким образом, в группе № 2 в течение 8 месяцев небольшая группа криптологов Марфинской лаборатории проанализировала и довела до обоснованных выводов 9 вариантов систем шифра. Параллельно с этим была начата разработка шифраторов, которые производили гамму шифра.

13 января 1949 года начальником группы № 2 Калачевым была составлена служебная записка (предварительно согласованная с Васильевым), в которой говорилось, что Марфинская лаборатория разработала систему шифрования импульсов речи, но разработка шифраторов для таких систем могла быть сделана только криптологическими методами. В записке было обращено внимание на то, что лаборатория не имеет специалистов по криптологии, и изложено ходатайство о приглашении на временную работу криптологов 6-го Управления МГБ, которые работали в сфере конструирования и оценки стойкости шифраторов...

 

Чтобы прочитать книгу полностью, напишите автору

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Книга | Автор | Статьи | Фильмы | Фото | Ссылки | Отзывы

Контакт | Студентам | Ветеранам | Астрология | Карта сайта



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика