«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 январе [1948 года] 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». 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. Подслушивающий воспринимал один лишь непрерывный писк. Но достаточно было подобрать фильтр для «отцеживания» высокой частоты, и разговор становился внятно слышен.
В годы Второй мировой войны появились более сложные системы — так называемой мозаичной шифрации. Звуковые сигналы делились частотными фильтрами на три или четыре полосы и с помощью магнитного звукозаписывающего диска дробились по времени на короткие доли — по сто — полтораста 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 легко научиться выделять полосы применявшихся в шифраторе фильтров и временные 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 в 1947 году 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 КГБ получила название «объекта номер 8» или «спецтюрьмы номер 16». Как и во многих тогдашних мощных научных начинаниях, в качестве рабочей силы использовали заключенных.
Заниматься радиоразведкой в «Марфинской шарашке» начали с самого ее возникновения, правда, весьма своеобразно, в духе того тюремного заведения, которое разместилось под одной крышей с исследовательскими лабораториями. В дни революционных праздников некоторых заключенных полагалось изолировать от других. Критерии для отбора были чисто формальными: изымались осужденные за особо опасные преступления («террористы»), за побеги из мест заключения и неоднократно судимые («рецидивисты»). Для их изоляции придумывались различные причины, не связанные с вышеназванными критериями отбора. Например, как-то в канун праздника 1 Мая вдруг потребовалось выполнить срочное, особо секретное задание — дешифровать телеграмму, перехваченную в Западном Берлине. Отобранные в созданную для этой цели дешифровальную группу по степени своей социальной опасности, а отнюдь не в соответствии с криптоаналитическими способностями, «террористы» и «рецидивисты», разумеется, ничего не дешифровали. В следующий раз их, уже без всякого формального повода, просто увозили на праздники в тюрьму в Бутырки.
Другой приметой тюремного быта стало использование счета «конвертиком», пришедшее в «Марфинскую шарашку» из системы лагерного учета вместе с заключенными. Точками обозначались числа от одного до четырех, а соединяющими точки линиями — числа от пяти до десяти.
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. Особенно неблагоприятно влияли на скорость дешифрования расстройства кишечника. Легко было себе представить, что в распоряжении противника имелось немало молодых, здоровых, хорошо тренированных криптоаналитиков, для которых различия между утром и вечером, более сложными и менее сложными видами мозаичных шифраторов были ничтожными. С применением спектрографов для целей дешифрования мозаичные шифры вообще становились явно нестойкими.
Все же эти сравнения были не менее важны, чем объективные коэффициенты стойкости. Ведь одни и те же сравниваемые системы исследовались разными криптоаналитиками по нескольку 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, и стоили они много дешевле образцов новейшей, «абсолютно» стойкой шифраппаратуры.
В начале 50-х годов «Марфинская шарашка» перешла из-под надзора КГБ в ведение ЦК КПСС, где было создано особое управление секретной связи. Но лишь в середине 60-х, по распоряжению свыше, в «Марфинской шарашке» отказались от использования рабского труда заключенных. «Марфинская шарашка» стала зародышем мощного научно-производственного объединения (НПО) «Автоматика», которое к началу 90-х годов включало несколько институтов и более десятка заводов. С учетом смежников производство шифраппаратуры в рамках НПО «Автоматика» давало средства для существования нескольким сотням тысяч людей.