Другими словами. Тайная жизнь английского языка - Ольга Богданова

УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ЛИНГВОКУЛЬТУРОЛОГИЯ

Тайная жизнь криптографии

В середине XIII века Роджер Бэкон написал трактат «Epistola fratris Rogerii Baconis de secretis operibus artis et naturae, et de nullitate magiae», в предисловии которого написал: «Глуп тот, кто пишет о тайне каким-либо способом, но не так, чтобы скрыть ее от простолюдинов».

В этом трактате Бэкон изложил несколько методов сокрытия тайны: пропуск гласных букв, использование метафор, букв из иностранных алфавитов, стеганографии, запустив адскую криптографическую машину, которая на протяжении столетий будет любимой забавой лучших умов человечества.

ШИФР БЭКОНА

В начале XVII века другой знаменитый Бэкон, Фрэнсис, разработал шифр, который позволял передавать секретные сообщения в обычных текстах так, чтобы об этом не догадался тот, кто не должен. Поговаривают, что таким образом он оставил стеганограммы даже в текстах Шекспира, намекнув на свое авторство (но это не точно). Шифр Бэкона классифицировался и как шифр замены, и как шифр маскировки (с использованием двух шрифтов). Для кодирования сообщения каждая буква открытого текста заменялась группой из пяти букв «А» или «В». Эта замена представляла собой 5-битное двоичное кодирование и выполнялась в соответствии с алфавитом шифра Бэкона, взятом из латинского алфавита.

Человек, который хотел скрыть свое сообщение, должен был использовать два разных шрифта для подготовки ложного сообщения с тем же количеством букв, что и все буквы «А» и «В» в настоящем секретном сообщении. Потом выбирались два шрифта: один для обозначения «А», а другой – «В». Затем каждая буква ложного сообщения представлялась соответствующим шрифтом в зависимости от того, обозначает ли она букву А, или букву В.

Для декодирования сообщения применялся обратный метод. Каждая буква «шрифта 1» в ложном сообщении заменялась на A, а каждая буква «шрифта 2» заменялась на B и так далее. Затем для восстановления исходного сообщения использовался алфавит Бэкона.

Для шифра Бэкона можно было использовать любой метод написания сообщения, допускающий два различных представления каждого символа. Бэкон подготовил двухбуквенный алфавит для рукописных прописных и строчных букв, каждая из которых имела две альтернативные формы, одну для использования как A, а другую как B. Оба алфавита были опубликованы в его трактате «De Augmentis Scientiarum». Имея любое сообщение нужной длины, можно было незаметно «инкрустировать» в него секретное сообщение. Возьмем классический пример:

Слово «STEGANOGRAPHY», закодированное в сообщении, где стандартный текст представляет собой «шрифт 1», а текст, выделенный жирным шрифтом, представляет «шрифт 2»:

To encode a message each letter of the plaintext is replaced by a group of five of the letters «A» or «B».

Шаблон стандартных и полужирных букв дает следующее:

ba aabbaa b aaabaaa abba aaaaaa bb aaa bbabaabba ba aaaaaaaa ab b baaab bb babb ab baa abbaabb ’b’ bb ’b’.

Декодируемый текст в группах по пять букв выглядит так:

baaab (S) baaba (T) aabaa (E) aabba (G) aaaaa (A) abbaa (N) abbab (O) aabba (G) baaaa (R) aaaaa (A) abbba (P) aabbb (H) babba (Y) bbaaa bbaab bbbbb

После сверки с таблицей выявляются соответствующие буквы. Последние три группы, будучи неразборчивыми, отбрасываются, потому что не являются частью искомого сообщения.

Главным недостатком этого шифра считается слабая криптостойкость (в те времена стеганография была еще на достаточно примитивном уровне), а также то, что длина передаваемого текста должна быть в пять раз больше длины отсылаемого секретного сообщения.

Фиванский алфавит, также известный как алфавит ведьм

ШИФР ТРИТЕМИЯ

Впервые термин стеганографии и стеганограммы ввел в употребление аббат бенедиктинского монастыря святого Мартина Иоганн Тритемий в своем трактате «Steganographia». Оба термина происходят от греческих корней στεγανός («скрытый») и γράφω («пишу») – способа передачи или хранения информации с учетом сохранения в тайне самого факта такой передачи или хранения. В отличие от криптографии, которая скрывала содержимое тайного сообщения, стеганография скрывает сам факт его существования. Как правило, такое сообщение выглядит как что-либо иное, например, как изображение, статья, список покупок, письмо или судоку, также часто используются «жаргонные шифры», где слова имеют другое от принятого значение, различные трафареты для текста, а также зарезервированные поля компьютерных файлов и особенности файловых систем.

«Steganographia» была написана в 1499 году, но напечатана в 1606 году, а в 1609 году занесена в «Индекс запрещенных книг». На первый взгляд, книга была посвящена магии некромантов и использованию духов для общения на больших расстояниях. Однако ключ к дешифровке книги раскрывал истинное предназначение книги и принадлежность к криптографии.

Самое важное изобретение Тритемия для сокрытия информации, используемое до наших дней, заключалось в придуманной им таблице, в которой первая буква текста шифровалась по первой строке, вторая буква – по второй и так далее, после использования последней строки вновь возвращаясь к первой. По сути, шифр Тритемия был улучшенной версией более раннего шифра Цезаря.

ШИФР БАБИНГТОНА

В истории сохранилось немало интересных примеров применения стеганографии. 17 июля 1586 года заключенная в тюрьму Мария Стюарт, королева Шотландии, написала зашифрованное письмо своему сообщнику Энтони Бабингтону. К этому времени Мария, католичка, уже много лет находилась в заключении у своей двоюродной сестры-протестантки, правящей королевы Елизаветы I, которой парламент и все приближенные постоянно нашептывали, что Мария и ее сторонники-католики могут восстать и отстранить ее от власти.

Сэр Фрэнсис Уолсингем, член Тайного совета, начальник разведки и контрразведки Англии, главная рука Елизаветы I, называл Марию the bosom serpent («змеей подколодной»), но несмотря на вполне оправданные обвинения в пособничестве убийства своего мужа, против кузины не было прямых доказательств, и Елизавета I до последнего медлила. По легенде, Бабингтон вместе со священником-иезуитом по имени Джон Баллард замышлял убить Елизавету I, а затем с помощью правящих католических династий Франции и Испании восстановить католицизм в Англии и вознести Марию Стюарт на королевский престол. Однако переписка Стюарт и Бабингтона была перехвачена.

Уолсингем организовал блестящую операцию, сначала заманив Марию Стюарт в западню, а затем раскрыв заговор, обеспечив окончательное падение Марии Стюарт. Он поместил двух двойных агентов среди сотрудников замка Чартли в Стаффордшире, где Марии Стюарт была заключена в тюрьму, и организовал систему, согласно которой все секретные сообщения, отправляемые для Стюарт и от Стюарт, спрятанные внутри пробок винных бочек, сначала проходили через его личного дешифровщика – Томаса Филиппса, лингвиста, слывшего к тому же искусным фальсификатором и разведчиком.

Шифр, которым пользовалась Мария Стюарт, был обычным шифром подстановки с использованием омофонических шифров с дополнительным шифрованием для частых префиксов, суффиксов и имен собственных – так называемый номенклатор (лат. nomenclātor, где nomen — «имя» и clator – «называть»). Этот шифр, названный в честь государственного чиновника, объявлявшего титулы высокопоставленных гостей, использовал небольшой кодовый лист, содержащий таблицы замены букв, слогов и слов, в которые обычно преобразовывали символы в числа. Первоначально часть кода этого шифра была ограничена именами важных людей, откуда и пошло название шифра. В более поздние годы он охватывал уже многие общеупотребительные слова и географические названия. Символы для целых слов (кодовые слова в современном языке) и буквы (шифр в современном языке) не различались в зашифрованном тексте. К концу XVIII века, когда эта система начала вымирать, некоторые номенклаторы имели до 50 000 символов. Как и все шифры того времени, он был не очень надежен.

Чтобы усложнить частотный анализ при дешифровке шифра подстановки и замаскировать частоты букв открытого текста, в таких шифрах использовалась омофония английского языка. Как вы могли заметить, английский язык очень богат омофонией. Из сорока четырех звукосочетаний английского языка, перечисленных в стандартном словаре, тридцать девять имеют более двух вариантов написания, и только один из них имеет всего один знак. Так, английский согласный звук, представленный IPA как [s], имеет следующие омофоны: song, mess, city, flaccid,