Секретная комната 40

В военное время для обмена данными использовали защищенные каналы связи. И перехват передаваемых сообщений с последующей их дешифровкой — играл важную роль в противостоянии государств. Гениальные криптографы Блетчли-парка проделали колоссальнейшую работу и существенно повлияли на ход Второй мировой войны. Они приобрели мировую славу, навеки запечатлев свои имена в истории криптографии. Но дешифровкой сообщений также занимались и во времена Первой мировой войны. В Британии существовала дешифровальная организация под названием Комната 40 (англ. Room 40), занимающаяся перехватом и расшифровкой немецких сообщений.

Комната 40 была также известна под названием 40 С.Б. (Старое здание) и являлась подразделением ведущего криптографического органа Великобритании времен Первой мировой войны — Британского Адмиралтейства. Сформировалась организация в октябре 1914 года, вскоре после начала войны. Свое название Комната 40 получила благодаря номеру помещения в старом здании Адмиралтейства, где она и находилась. Большую часть периода существования данная организация представляла собой бюро по анализу и дешифровке криптограмм. Ее сотрудниками было расшифровано около 15 000 немецких сообщений.

Создание Комнаты 40

В 1911 году отделом Комитета обороны Империи по коммуникации было принято решение — в случае начала войны с Германией нужно немедленно уничтожить немецкие подводные пути сообщения. Утром 5 августа 1914 года кабельное судно «Alert» определило и отрезало 5 немецких трансатлантических кабелей, доходивших до Ла-Манша. Вскоре после этого 6 кабелей, которые пролегали между Британией и Германией, были также отрезаны. В результате чего увеличился поток сообщений, передаваемых по радио. Для скрытия их содержания использовались коды и шифры. Но для дешифровки подобных сообщений ни у Великобритании, ни у Германии не существовало соответствующих организаций. Сообщения, которые удавалось перехватить, направляли в разведывательный отдел Адмиралтейства, которым с 1913 года руководил Контр-адмирал Генри Оливер. Но там также не было сотрудников, умеющих взламывать код. Тогда Оливер обратился к своему другу инженеру, имеющему опыт работы с радиосвязью, сэру Альфреду Юингу и попросил сформировать группу для расшифровки сообщений.



Сэр Джеймс Альфред Юинг (1855 — 1935 гг.) — шотландский физик и инженер, известный своими трудами в области магнитных свойств металлов. В 1879 году сконструировал сейсмограф, близкий к современному. Будучи близким другом Чарльза Парсонса, Юинг помогал ему в разработке парового двигателя. В 1897 году он принял участие в морских испытаниях экспериментального судна Турбиния, развивавшего самую быструю на то время скорость (35 узлов).

Юинг с усердием взялся за изучение криптографических материалов, хранившихся в библиотеке Британского музея. Потом он занялся изучением кодов на городском центральном почтамте, где хранились экземпляры коммерческих кодовых книг. Параллельно с этим Юинг начал собирать команду, приобщая к своей деятельности четырех преподавателей военно-морских колледжей Осборна и Дартмута. Это были его друзья, превосходно владеющие немецким языком. Вместе они собирались в кабинете Юинга, изучая непонятные строки букв и цифр, имея лишь самые общие представления о том, с чего начать работу для вскрытия шифров.

К середине осени 1914 года количество сотрудников группы Юинга значительно увеличилось, они уже не помещались в его кабинете. Потребовалось более подходящее по размеру и технически оборудованное помещение. В результате чего сформировавшаяся команда дешифровальщиков переехала в старое здание Адмиралтейства и стала называться Комнатой 40. У нее было удачное расположение — в стороне от наиболее оживленных помещений Адмиралтейства и достаточно близко к оперативному отделу. Юинг стал директором Комнаты 40, а его заместителем назначили криптографа Алистера Деннистона.



Алистер Гатри Деннистон (1881- 1961 гг.) — британский криптограф, первый директор спецслужбы «Центр правительственной связи», занимавший этот пост в 1919 -1942 гг.

Вся деятельность Комнаты 40 держалась в строгой тайне и лишь очень немногие офицеры в Адмиралтействе и на кораблях английского военно-морского флота знали о ее существовании. Умение читать радио донесения немецких ВМС давало сотрудникам больше информации об операциях и намерениях флота адмирала Шеера, чем имелось в любом другом подразделении королевских ВМС. Перехваченные и расшифрованные текстовые сообщения направлялись кому-либо из небольшой группы посвященных офицеров оперативного управления штаба военно-морских сил Британии. Для рассмотрения всех сообщений и интерпретации их с точки зрения информации выбрали Герберта Хоупа, который ранее работал над маршрутами движения вражеских судов. Хоуп располагался в небольшой комнате, где пытался понять смысл полученных сообщений и сделать полезные наблюдения. Но полный доступ к информации он получил лишь со временем, после случайной встречи с Первым лордом Адмиралтейства Сэром Джоном Арбетнотом Фишером.

Существенным минусом организации работы Комнаты 40 было то, что она не могла действовать в качестве оперативного разведывательного центра. Никакие сообщения, обработанные Комнатой 40, не могли быть отосланы без личного одобрения Оливера (за исключением некоторых одобренных Первым лордом или Лордом Адмиралтейства). Члены данной организации понимали, что дешифрованная ими информация не использовалась в полной мере из-за чрезвычайной секретности и запретов обмениваться ею с другими отделами разведки. Как уже было сказано, передача по инстанциям подготовленной в Комнате 40 и только ей хорошо понятной информации возлагалась на небольшую группу офицеров. Но они не обладали ни специальными знаниями, ни соответствующими навыками, чтобы всегда верно истолковывать важность расшифровок и наиболее оптимально распоряжаться их дальнейшей судьбой.

В 1917 году наступили кое-какие перемены — Комната 40 перестала поставлять разведуправлению необработанную информацию и начала передавать все фактические материалы в виде продуманных оценок намерений и характера передвижений кораблей немцев.

Захват шифровальной книги SKM

В 1914 году Россия передала Великобритании «Книгу сигналов императорского флота» (Signalbuch der Kaiserlich Marine, SKM), которая была захвачена русскими моряками на германском крейсере «Магдебург». Британская копия книги была вручена лично первому Лорду Адмиралтейства Уинстону Леонарду Черчиллю.



Крейсер «Магдебург»

Получение SKM стало первым прорывом для сотрудников Комнаты 40. Для того, чтобы использовать книгу нужен был текущий ключ. Также были восстановлены карта Прибалтики, судовой журнал и военные дневники.

Листы из книги SKM (больше можно посмотреть тут):









Сама по себе SKM была неполная, так как сообщения обычно и зашифровывались и кодировались. Немецкий эксперт военно-морского разведывательного отдела К. Дж. Э. Роттер получил задание использовать SKM для интерпретации перехваченных шифровок, большинство которых получались бессмысленным при расшифровке. Началом решения проблемы стала серия передаваемых сообщений с передатчика German Norddeich. Они были последовательно пронумерованы и расшифрованы, оказавшись разведывательными отчетами о местонахождении союзных кораблей. На самом деле шифр был взломан дважды, так как через несколько дней он изменился и общая процедура интерпретации сообщений была определена. Шифрование представляло из себя обычную таблицу замены одной буквы другой во всех сообщениях.

Немецкий флот использовал SKM, как код во время важных действий. Передача между судами происходила в виде простых комбинаций сигнальных флагов или вспышек лампы. SKM содержала 34000 инструкций, каждая из которых была представлена ​​разной группой из трех букв. Сигналы использовали четыре символа, которых нет у обычной азбуке Морзе (из-за чего дешифровальщики столкнулись с трудностями). Но со временем криптографы Комнаты 40 научились распознавать и использовать стандартизированный способ записи сигналов. Корабли определялись группой трех букв, начиная с бета символа. Сообщения, не охваченные заранее определенным списком, могли быть прописаны с помощью таблицы подстановки для отдельных букв.

Огромный размер книги было одной из причин, почему ее нельзя было легко изменить. Код продолжали использовать до лета 1916 года. Действующая таблица подстановки, которая использовалась для шифрования, генерировалась механическим устройством с миниатюрами и отделениями для букв. Приказы об изменении ключа были посланы радиосвязью. Произошедшая путаница в период изменений привела к тому, что сообщение отправлялись с помощью нового шифра, а затем повторялись со старым. Изменения ключа происходили не часто, только 6 раз с марта и до конца 1915 года, но с 1916 года они участились.

Захват шифровальной книги HVB

Не менее важный код, который использовался немецким флотом, содержался в книге «Handelsverkehrsbuch» (HVB). Ее копия попала к британцам после успешного захвата Немецко-австралийского парохода «Хобарт» в Австралии 11 августа 1914 года. Немецкий флот использовал код из шифровальной книги HVB для связи с торговыми судами, а также внутри Флота открытого моря.

Листы из книги HVB (больше можно посмотреть тут):





HVB была выпущена в 1913 году для всех военных кораблей с радиосвязью, военно-морского командования и береговых станций, а также разошлась по главным офисам восемнадцати немецких пароходств для выдачи их собственным судам с радиосвязью. В коде использовалось 450000 возможных перестановок из четырех букв. Это давало альтернативное представление того же значения, добавляя дополнительные десять букв, группировавшихся для использования в сообщениях. Чаще всего кодом пользовались патрульные суда. Также он применялся для обычных задач, вроде входа и выхода из порта. Подводные лодки использовали код с более сложным ключом.

В 1914 году из сообщений радиосвязи стало известно, что немецкая разведка узнала о переходе книги HVB к британцам. Но тем ни менее код заменили лишь в 1916 году на «Allgemeinefunkspruchbuch» (AFB) вместе с новым методом кодирования. Британцы получили хорошее представление о новом методе шифрования с тестовых сигналов, прежде чем его ввели для реальных сообщений. На этот раз еще больше организаций получили новый код. По сравнению с предшественником у AFB было больше групп, но только с двумя буквами. Первую захваченную копию взяли со сбитого «Zeppelin», а другие изъяли из затонувших подводных лодок.

Листы из книги AFB (больше можно посмотреть тут):

Захват шифровальной книги VB

В 1914 году в Комнату 40 попала копия третей шифровальной книги Германии под названием «Verkehrsbuch» (VB). Она была восстановлена ​​после потопления немецкого эсминца S119 в сражении у острова Тексел. Командир корабля выбросил за борт секретные документы в свинцовой коробке и считалось, что они потеряны. Но спустя месяц коробку вытащили и передали для дешифрования сотрудникам Комнаты 40. В коробке находилась копия «Verkehrsbuch», которую использовал командующий немецкого флота. В коде было 100 000 групп из 5 цифр, каждая имела особое значение. Его применяли для шифрования телеграмм, отправленных за границу на военные корабли и военно-морские атташе, посольства и консульства.

Код из VB оказывал доступ к средствам связи между военно-морскими атташе в Берлине, Мадриде, Вашингтоне, Буэнос-Айресе, Пекине и Константинополе.



Дешифрованный командой Комнаты 40 журнал немецкой подводной лодки U20 (находится в Национальном архиве Лондона)



Комната 40 регулярно перехватывала сообщения и обладала очень точной информацией о позиции немецких кораблей. Все же британские корабли получили четкие инструкции с указанием использовать радио как можно реже и на самой низкой частоте

Телеграмма Циммермана

Наиболее значимым достижением Комнаты 40 в истории военно-морских сражений стала расшифровка Телеграммы Циммермана. Она датировалась 19 января 1917 года и направлялась от Министерства иностранных дел Германии к послу Генриху фон Экардту в Мексике.

Под видом дипломатического сообщения телеграмму передали по радио и телеграфу через нейтральные государства: Швецию и США. Германии пришлось использовать телеграфные каналы Британии и Америки. Немцы были вынуждены пойти на такой риск, поскольку не имели прямого телеграфного доступа к западному полушария, так как англичане обрезали их трансатлантические кабели и уничтожили передающие станции.



Телеграмма Циммермана

В тексте телеграммы сообщалось, что министр иностранных дел Германии Артур Циммерман предложил Мексике территории США (Аризону, Нью-Мексико и Техас), если та примет участие в войне в качестве союзника Германии. Правительство Британии понимало ценность данного сообщения. Но стоило решить две проблемы. Во-первых, объяснить американцам, как была получена Телеграмма, при этом не раскрывая того факта, что британская разведка проверяет дипломатическую почту нейтральных стран. Во-вторых, дать публичное объяснение того, как Телеграмма была расшифрована, но так, чтобы Германия ничего не заподозрила (о том, что коды взломаны).

Первая проблема решилась тогда, когда британцы получили шифрованный текст Телеграммы из телеграфного отделения в Мексике. Немецкий посол передал сообщение из Вашингтона в Мексику коммерческим телеграфом, поэтому у мексиканского телеграфного отделения оказалась копия зашифрованного текста. Британский агент добыл эту копию и передал американцам. Текст был зашифрован кодом 13040, образец которого Британия заполучила еще в Месопотамии. Немцы зашифровывали свои сообщения с помощью обычного алгоритма Министерства иностранных дел и ключа под номером 0075, который эксперты Комнаты 40 уже частично взломали. Алгоритм включал в себя замену слов (кодирование), а также замену букв (шифрование). Это обычная практика, которую в Германии использовали и в другом методе шифрования — шифре ADFGVX.

По «официальной» версии дешифрованный текст Телеграммы был украден британцами в Мексике и передан американцам. И 6 апреля 1917 года США объявили войну Германии.

Шифр ADFGVX

Разработчик шрифта — офицер связи полковник Фриц Небель. Особенность данного шифра заключалась в том, что он строился на соединении базовых операций замены и перестановки. Часть шифра, отвечающая замене, основывалась на квадрате Полибия.

В шифрограмме содержались лишь буквы «A», «D», «F», «G» и «X» (от сюда и название шифра). Выбор именно этих букв не был случайным. Если представить их в виде точек и тире кода Морзе, то они будут существенно отличаться друг от друга. Фактически — это был квадрат Полибия, в который в определенном порядке вписывался латинский алфавит. С 1918 года добавилась буква «V», усложнив шифр и увеличив сетку шифрования до 36 символов. Это позволило включить в открытый текст цифры от 0 до 9, кроме того буквы I и J стали шифроваться по-разному.

В основе шифра находилось 6 букв: «A», «D», «F», «G», «V» и «X». Таблица шифрозамен для ADFGX представляла собой матрицу 5 х 5, а для ADFGVX – 6 х 6. Строки и столбцы обозначались буквами, входящими в название шифра. Расположение элементов в таблице являлось частью ключа.



Шифрозамена для буквы исходного текста состояла из букв, обозначающих строку и столбец, на пересечении которых она находилась.



На втором этапе для выполнения перестановки полученный набор шифрозамен вписывался построчно сверху-вниз в таблицу. В таблице было строго определено количество столбцов или оно соответствовало количеству букв в ключевом слове. Нумерация столбцов либо предварительно оговаривалась сторонами либо соответствовала положению букв ключевого слова в алфавите. Создавалась новая таблица с ключевым словом в верхней строке.

Для примера — рассмотрим сообщение на английском: «attack will begin in 11 am». В качестве ключа можно взять слово «SECRET». Но как правило, использовались более длинные ключевые слова или фразы.



Столбцы таблицы были отсортированы в алфавитном порядке.



Далее буквы выписывались из столбцов в соответствии с их нумерацией, при этом считывание происходило по столбцам, а буквы объединялись в пятибуквенные группы. Таким образом, окончательный вид шифротекста выглядел так: 

G X F G F F D F F A D D F A G F X D F A D X V F A F G F D D X X V F A X V D A G A X

Чтобы восстановить исходный текст требовалось выполнить действия, обратные шифрованию. Последовательность столбцов можно было привести к первоначальному порядку, используя ключевое слово. Знание расположений символов в исходной таблице помогало расшифровать текст.

Текст телеграммы:

Мы намерены начать с 1 февраля беспощадную подводную войну. Несмотря ни на что, мы попытаемся удержать США в состоянии нейтралитета. Однако в случае неуспеха мы предложим Мексике: вместе вести войну и сообща заключить мир. С нашей стороны мы окажем Мексике финансовую помощь и заверим, что по окончании войны она получит обратно утраченные ею территории Техаса, Новой Мексики и Аризоны. Мы поручаем вам выработать детали этого соглашения. Вы немедленно и совершенно секретно предупредите президента Каррансу, как только объявление войны между нами и США станет совершившимся фактом. Добавьте, что президент Мексики может по своей инициативе сообщить японскому послу, что Японии было бы очень выгодно немедленно присоединиться к нашему союзу. Обратите внимание президента на тот факт, что мы впредь в полной мере используем наши подводные силы, что заставит Англию подписать мир в ближайшие месяцы.

Завершение истории

Германское командование приступило к корректировке своих шифров лишь с 1916 года, ежемесячно меняя коды (а позднее даже ежесуточно). Но при этом принцип шифрования остался прежним. И к этому времени специалисты из Комнаты 40 уже совсем освоились с немецкой шифровальной системой, ускорив процесс дешифровки сообщения. Иногда содержание немецких радиограмм в Лондоне узнавали раньше их адресата.



Старое Адмиралтейство

В 1919 году Комнату 40 расформировали и на ее базе, а также на базе криптографического подразделения разведки британской армии MI1b (англ. Military Intelligence, Section 1) была сформирована Правительственная школа кодирования и шифрования (GC&CS). Во время Второй мировой войны эта школа размещалась в Блетчли-Парке и впоследствии стала независимой от военной разведки службой радиоэлектронной разведки. В 1946 году она была переименована в Центр правительственной связи (англ. Government Communications Headquarters, GCHQ), а с 1951 года по 1952 год перемещена в Челтнем. Но фактическая комната 40 до сих пор располагается на первом этаже в Здании Адмиралтейства на Уайтхолл в Лондоне.

Источник: geektimes.ru/company/ua-hosting/blog/277056/