«Марфинская шарашка»
«Марфинская шарашка»
В русской литературе осталось очень яркое описание становления одного из направлений советской криптографии — засекречивания телефонных переговоров. Это описание дал Солженицын. В романе «В круге первом» он написал: «В этом январе (1948 г. — Прим. авт.) Отцу восточных и западных народов кто-то подсказал идею создать особую секретную телефонию — такую, чтобы никто никогда не мог бы понять, даже перехватив, его телефонный разговор. Такую, чтоб можно было с кунцевской дачи разговаривать с Молотовым в Нью-Йорке... И сроку дал — до первого января сорок девятого года. Потом подумал и добавил: — «Ладна, да первого мая».
К тому времени уже существовало несколько типов секретных телефонов, но ни один не мог удовлетворить взыскательный вкус Сталина.
Связь по ВЧ предохраняла только от прямого подслушивания. По проводам передавался ток высокой частоты, модулированный звуковыми сигналами от мембраны телефона. Такой сигнал, как и сигналы радиосвязи, не воспринимался человеческим ухом без соответствующей обработки. Но достаточно было пропустить его через простейший детекторный приемник, как разговор восстанавливался в первозданном виде.
О другом оригинальном способе закрытия речевых сообщений — инвертировании спектра речевого сигнала — писалось еще в довоенных учебниках по радиоэлектронике. Речь при его использовании превращалась в абракадабру, подобную магнитофонной записи, прослушиваемой при движении магнитной ленты в обратном направлении. Как и в предыдущем случае, с помощью устройств, производивших обратное преобразование спектра, речь полностью восстанавливалась и становилась внятной.
В годы второй мировой войны появились более сложные системы — так называемая мозаичная шифрация. Звуковые сигналы делились частотными фильтрами на 3 или 4 полосы и с помощью магнитного звукозаписывающего устройства дробились по времени на короткие доли — по 100-150 миллисекунд. А шифратор перемешивал эти частотно-временные отрезки. По телефонному проводу шло этакое крошево из визга и писка. На приемном конце передачу расшифровывали и восстанавливали первоначальную речь.
Но ведь то же самое мог сделать и противник! Совершить это было довольно просто, обзаведясь нехитрым анализатором частот речевого сигнала — спектрометром. Подавая на его вход слова, раздробленные мозаичным шифратором, по спектрограмме можно было выделять полосы применявшихся в шифраторе фильтров и временное доли, на которые разделялись зашифрованные сигналы. И заодно — читать спектрограммы зашифрованного речевого сигнала по слогам и по словам, медленно, но верно.
Вероятно, сведения о ненадежности мозаичных шифраторов достигли уровня самого высокого руководства, поэтому Сталин и поставил перед советскими разработчиками шифраппаратуры задачу изобрести такой телефон, чтобы на многие тысячи километров могла поддерживаться связь, абсолютно недоступная для любого рода подслушиваний.
Был организован специальный институт, за работой которого Сталин наблюдал лично. Институт вошел в историю как НИИ-2, а в литературу — как «Марфинская шарашка». В старом здании подмосковной семинарии разместились и лаборатория будущего НИИ, и тюрьма, которая в ведавшем ею МГБ получила название «объект № 8» или «спецтюрьма № 16». Как и во многих тогдашних мощных научных начинаниях, в качестве рабочей силы использовали заключенных.
Кроме разработки секретной телефонной связи специалистам из «Марфинской шарашки» приходилось решать множество разнообразных задач. Поздней осенью 1949 года МГБ записало телефонный разговор, который сотрудники американского посольства в Москве вели с позвонившим им из телефона-автомата советским гражданином, пожелавшим остаться неизвестным и сообщившем американцам о советском разведчике, который должен был на днях в одном из нью-йорских радиомагазинов получить важные технологические детали производства атомной бомбы.
Пленка с голосом предателя поступила в «Марфинскую шарашку» вместе с записями четырех подозреваемых. Требовалось определить, кто из четверых звонил в американское посольство. Эта работа была настолько серьезной и секретной, что знали о ней только несколько человек. Отчет о сличении голосов четырех подозреваемых с записанным голосом занял два больших тома и не оставил никаких сомнений относительно личности звонившего.
В «Марфинской шарашке» функционировала математическая группа, которая занималась не только разработкой шифров, но и криптоанализом: там определялась сравнительная стойкость различных систем секретной телефонной связи. Оценки стойкости исследуемых секретных телефонов выражались в виде дроби. Постоянный числитель являл собой одну минуту зашифрованного разговора. А в знаменателе проставлялось двух-трехзначное число — минуты, потраченные на дешифрование или восстановление схемы шифратора и ключа к нему. Чем больше был знаменатель, тем более стойким являлся шифратор. «Отметки» различных секретных телефонов колебались от 1/200 до 1/600.
Однако скорость дешифрования, которое осуществлялось вручную, вместо того чтобы определять объективные характеристики секретной связи, заметно менялась в зависимости от субъективных причин. Например, по утрам дешифрование шло быстрее, чем к концу дня, и замедлялось от любого недомогания исполнителя.
Все же эти сравнения были не менее важны, чем объективные коэффициенты стойкости. Ведь одни и те же сравниваемые системы исследовались разными криптоаналитиками по несколько раз. И результаты Получались каждый раз если не тождественные, то уж во всяком случае близкие. Хотя величины дробных показателей колебались, итоги сравнений, как правило, совпадали. Кроме всего прочего, в 50-е годы телефоны с мозаичными шифраторами все еще были нужны и в армии, и в органах госбезопасности. Они предотвращали прямое подслушивание, поскольку вскрыть их можно было только в лабораторных условиях при наличии специального оборудования, а стоили они много дешевле образцов новейшей, «абсолютно» стойкой шифраппаратуры.
В начале 50-х годов «Марфинская шарашка» перешла из-под надзора МГБ в ведение ЦК КПСС. Было создано мощное научно-производственное объединение «Автоматика», которое к началу 90-х годов включало несколько институтов и более 10 заводов.