Шифр Рамзая

Шифр Рихарда Зорге (руководителя японской резидентуры ГРУ «Рамзай») о котором здесь пойдёт речь,  нужно рассматривать как типовой образец действующих шифросистем всех советских спецслужб, а не приписывать его изобретение несправедливо самому Зорге или искать в нём некую уникальность.  Свои телеграммы в Москву Зорге для конспирации составлял преимущественно на английском языке. Поэтому в качестве ключа для построения квадратного шифра было выбрано слово «SUBWAY», что переводится как «подземный ход».

В конце алфавита в таблице добавлено два знака. Это точка (.) и знак индикатора (/) — для обозначения разделителя слов или перехода на цифровой текст. Но об этом, подробнее, ниже.

Однако таблица в подобном виде использовалась только для придания вошедшим в нее символам новых цифровых обозначений.

Известно, что наиболее часто встречаемые в английской речи восемь букв можно представить в виде анаграммы ASINTOER (фраза «a sin to err» («грех в заблуждении») без последней буквы). Её то  и использовал Зорге в качестве второго шага построения своего шифра.  Для этого он нумеровал входящие в анаграмму буквы в своей табличке по порядку сверху вниз и получал новую таблицу:

Конечной целью разведчиков являлось составление следующего квадратного шифра:

Понять систему его построения нетрудно. В верхней строке мы видим наиболее встречаемые в английском языке буквы, которым даны цифровые обозначения от 0 до 7. В две оставшиеся строки выписаны по порядку остальные буквы из таблицы «SUBWAY» (то же сверху вниз). Они получают обозначения в виде двоичных чисел от 80 до 99. Как видно, в верхней строке конечные клетки под номерами 8 и 9 пустые. Эти цифры становятся номерами строк в ключевой таблице. Таким образом, здесь мы имеем воплощение идеи так называемого пропорционального шифра, позволяющее резко уменьшить количество входящих в шифрограмму знаков. В зависимости от размера текста это сокращение  доходило до 30%. А это было очень важно для облегчения самого процесса шифровки,  затруднения возможной дешифровки противником и уменьшения времени передачи радиограмм. Отделение же в тексте однозначных знаков от двузначных (конечно, при знании кодовой таблицы) не представляет никаких трудностей. Это была великолепная идея неизвестного нам советского криптолога, нашедшая затем в мировой криптографии широкое распространение.

Предположим, нужно зашифровать следующую телеграмму на немецком языке: «DAL. DER SOWJETISCHE FERNE OSTEN KANN ALS SICHER VOR EINEM ANGRIFF JAPANS ERACHTET WERDEN. RAMSAY» [DAL. Советский Дальний Восток может не опасаться нападения Японии. Рамзай.] Каждая радиограмма разведчиков начиналась их «обратным адресом»: DAL. Это были начальные буквы географического названия Дальний Восток. Заменяя буквы, знаки препинания и добавляя разделитель согласно квадратного шифра Зорге, получим:

Имея ввиду, что шифротекст разведчики разбивали на 5-ти значные группы, последние цифры криптограммы или дополняли до полной пятёрки нулями, или просто удаляли.

Здесь мы подошли к главному секрету Рамзая. Первоначальная шифровка текста далее перекодировалась методом наложения на него бесконечной одноразовой цифровой гаммы по модулю 10. Способ получения её мог быть абсолютно разным: начиная от использования так называемых одноразовых шифровальных блокнотов до преобразования букв определенного книжного текста в цифры. И тот, и другой способ имели в разведке самое широкое применение и мы это еще увидим. Но для Зорге задачу значительно упростили. В качестве шифровальной книги был выбран толстенный «Немецкий статистический ежегодник за 1935 год», состоящий из сотен числовых таблиц, из которых наугад и выбиралась требуемые гаммы.

Предполагалось, что наличие у разведчиков в Японии подобного справочника никак не могло навести на подозрения. Ведь Р. Зорге был известным немецким журналистом, а его главный помощник и радист М. Клаузен – бизнесменом. Конечно, цифровые последовательности, получаемые с помощью этих таблиц, не были достаточно равномерными. В них неизбежно преобладали некоторые цифры, что вело к их повторению. Тем не менее,  такие гаммы имели достаточное разнообразие,  и никогда не были успешно преодолены вражескими криптоаналитиками.

Первая половина ежегодника на белой бумаге содержала  статистические данные о Германии. Эта часть книги использовалась в качестве основы для кодирования шифрограмм непосредственно самой резидентурой Зорге. Во второй части справочника, на листах зеленого цвета, приводились международные статистические обзоры: ею уже пользовался  московский Центр для шифровки ответных радиограмм.  Это разделение делалось для предотвращения  возможного наложения одинаковых гамм при шифровании текстов в Токио и Москве, что прямо могло привести к дешифровке радиограмм противником. Очевидно, что и сам Зорге и его помощник должны были делать в тексте своей кодовой книги какие-то пометки для недопущения всё того же повтора ключа.  При аресте в 1941 году  в квартирах  Р. Зорге и М. Клаузена  японской полицией были обнаружены совершенно одинаковые справочники с подозрительными отметками. Что сразу навело контрразведку на ключевую книгу пойманных шпионов.

Итак, цифры гаммы поочередно выбирались из справочника и выписывались под цифрами шифротекста, затем шло по-значковое сложение цифр клера и ключа по модулю 10. То есть, при сложении цифр во внимание принимались только единицы суммы, а десятки отбрасывались.

Клер:    83593     90833    49402    91843    61080    98394    92347    39420    63794    88577    94593    09401    80983    49499

Гамма: 35635     51303    24932    10010    78191    12106    21169    41861    76147    10589    66984    85249    50397    01471

Шифр:  18128    41136    63334    01853    39171    00490    13406    70281    39831    98056    53477    84640    30270    40860

24943    17396    94579    54192    92948    45855    70943   45809     86369    49134    83379    04596    05979

03330    91929    56622    01806    15112    84112    13865   86318     09150    65213    43724    38399    27273

27273    08215    40191    55998    07050    29967    83708    21117    85419    04347    26093    32885    22142

Место справочника, с которого начиналась выборка очередной гаммы, обозначалось пятизначной группой и добавлялось в текст шифрограммы. Первые три цифры являлись номером страницы, следующая цифра обозначала строку в таблице на этой  странице, а последняя цифра – номер колонки на странице, где располагались нужные цифры (без учёта первого столбца).

Например, пусть разведчики  начинали выборку гаммы с 193 страницы седьмой  строки пятого столбца. Обозначалось это как 19375. Для еще большей надежности они  никогда не брали первые цифры, а всегда начинали шифрование с последнего знака соответствующей колонки. Но в таком виде ключевая группа не оставлялась, а проходила определенную обработку.  Для этого к ней опять же по модулю 10 прибавлялась четвертая «пятерка» с начала и третья «пятерка» с конца каждой новой шифровки. Получившуюся сумму помещали в начале криптограммы, как индикатор к расшифровке всего текста.

Здесь:

01853  –  четвертая группа от начала криптограммы.
+ 26093  –  третья группа от конца криптограммы.
+ 19375  –  страница/строка/колонка.
36111  –  ключевая группа – индикатор.

Отдельно следует объяснить,  как шла передача цифрового текста. Числа выделялись в шифрограммах  разделителем 94 с двух сторон, а сами цифры писались сдвоенными. Например:

W H O C O M M A N D S  /  5  3  / A R M Y
91 98 2 80 2 96 96 5 7 83 0 94 55 33 94 5 4 96 97
(Кто командует 53 армией?)

      Перехват радиосообщений Зорге велся японской полицией в течение нескольких лет, колонки загадочных пятизначных групп аккуратно подшивались в досье не пойманных шпионов. Но до самого конца японские эксперты не смогли прочесть не единой их шифрограммы. И только арестованный радист группы Макс Клаузен осенью 1941 года прояснил контрразведке систему своего шифра. Не вдаваясь в причины этого прискорбного факта, акцентируем  внимание на другом – времени его появления в  арсенале разведчиков.