Леонид Черняк – Криптовойна 1933-1945 (страница 1)
Леонид Черняк
Криптовойна 1933-1945
Введение
О войне шифров
Книга посвящена войне шифров или «криптовойне», потому что речь идет не просто о шифрах и их взломе, а о драматических на протяжении более чем десяти лет. С началом Второй мировой войны возник самостоятельный контур противостояния – борьба за управление информацией. Он имел собственную логику, собственные методы и собственные критерии успеха. –
Исход этой борьбы зависел от дисциплины в обращении с ключами, от точности алгоритмов, от способности управлять комбинаторным взрывом вариантов и от устойчивости к собственным ошибкам. Но главным ресурсом становилась не материальная мощь, а умение работать с неопределенностью – с вероятностями, допущениями и ограниченными данными. Эта книга посвящена людям и события на этом «невидимому фронту», большая часть из которых остается малоизвестной, а то, что стало достоянием гласности фрагментарно и не системно.
Криптовойна продолжалась с 1932 по 1945 год. Ее начали польские криптоаналитики, а завершили британские специалисты при поддержке американских коллег. Нередко эту битву представляют как противостояние машин, но машины, пусть и уникальные оставались лишь инструментами в гениев. Интеллект оказался решающей силой в противодействии, где на германской стороне доминировала строгая иерархическая система, опирающаяся на регламент и формальную дисциплину; с на британской гибкая исследовательская среда, допускавшая нестандартные решения и междисциплинарное сотрудничество. Победу второй обеспечила присущая ей способность принимать нетривиальные стратегические решения, умело использовать ошибки противника и своевременно адаптироваться к постоянным изменениям процедур и технологий.
И корпоративный дух. Уникальная команда, объединившая математиков, лингвистов, инженеров, историков и аналитиков разных профилей, собранная в Блетчли-Парке доказала, что в условиях высокой неопределенности решающим фактором становится не отдельный гений, а координация различных типов знания.
О двух типах изобретений
Сила британской стороны проявилась в ее способности к нетривиальным и трудно прогнозируемым творческим решениям – к изобретениям того особого типа, которые можно назвать контекстно определенными.
Поясним этот термин. Все изобретения условно можно разделить на два класса – исторически или контекстно определенные. Подавляющее большинство относится к первому типу. Это естественные производные научно-технической эволюции: их появление подготовлено предшествующим развитием знаний и технологий. Такие изобретения в историческом смысле неизбежны. Не случайно приоритет на патент нередко становится предметом спора: одно и то же решение почти одновременно возникает в разных странах и научных школах. Известны случаи, когда патентные заявки подавались буквально в один и тот же день независимо друг от друга, а затем становились предметом длительных судебных разбирательств. Такие случаи называют «множественными открытиями», самый яркий пример – заявка на изобретение телефона. Ее подали с разницей в несколько часов в Патентное ведомство США 14 февраля 1876 года Элиша Грей и Александр Белл.
Показательны примеры из истории техники. Использование электричества в качестве универсального носителя энергии было подготовлено серией фундаментальных открытий; рано или поздно человечество неизбежно пришло бы к созданию электросетей и электрических устройств. То же относится и к автомобилю: от паровой повозки Николя-Жозефа Кюньо до бензинового автомобиля Карла Бенца путь был определен прогрессом в машиностроении и материаловедении. Если бы не Бенц, это сделали бы Даймлер, Майбах или другие инженеры своего времени. Аналогичным образом появление самолета, телефона, радио и, в конечном счете, компьютера было подготовлено накоплением теоретических и инженерных предпосылок. Работы Чарльза Бэббиджа в XIX веке, развитие электроники, вакуумных ламп, а позднее транзисторов и интегральных схем сделали вычислительные машины середины XX века практически неизбежными.
Иное дел контекстно определенные изобретения – их появление не следует напрямую из общей линии технической эволюции; оно связано с уникальным сочетанием обстоятельств. Войны особенно часто создают такие условия, поскольку резко повышают цену времени и ошибки. Но и в мирное время подобные ситуации возможны: изменения культурных установок, экономических моделей или пользовательских привычек могут породить технологические решения, которые трудно было бы предсказать заранее
В криптовойне обнаруживаются оба типа изобретений. Немецкие шифровальные машины Enigma и Lorenz не уникальны, были и другие, они стали логичным следствием применения электромеханики к традиционным методам шифрования. Иное дело криптоаналитическими машинами Bombe и Colossus – их создание стало ответом на конкретную и крайне острую нужду – необходимость оперативного вскрытия усложнявшихся шифров при ограниченных ресурсах времени. Эти устройства не были просто очередным шагом в линии развития, они возникли как результат особой организационной среды, междисциплинарного сотрудничества уникальных специалистов.
О роли человеческого фактора и человеческого компонента
А дальше возникают два совершенно естественных вопроса, вызванные победой криптоаналитиков-союзников над германскими криптографами в войне шифров. Первый: «Как все же криптоаналитикам – сначала польским, а затем английским и отчасти американским, никак не объединенным между собой единым управлением или какими-то прочными связями – удалось наладить беспрецедентную по преемственности систему, позволившую взламывать тысячи радиограмм, зашифрованных с помощью немецких криптомашин?» И второй, встречный: «Как случилось, что немецкие криптографы, бывшие частью милитаризованной тоталитарной государственной машины с ее строгой дисциплиной, обладавшие серьезными профессиональными знаниями, поддержанные самой передовой приборостроительной промышленностью, создавали, казавшиеся им надежными, криптомашины, но на деле оказавшиеся столь уязвимыми?»
Их можно переформулировать в один: «Почему свободно развивающемуся сообществу профессионалов, разумеется поддержанному материально государством и частными компаниями, удалось одержать победу над могучей административно-командной системой?»
После изрядных размышлений я пришел к выводу: по большому счету причина победы одних и поражения других кроется в людях и в особенностях социальной среды, в которой эти люди действовали. Роль личного фактора в войне шифров с ее прямым противостоянием «интеллект против интеллекта» существенно выше, чем в войне с использованием традиционного оружия, где решающую роль играет сила армий, людские и материальные ресурсы, имеющиеся в распоряжении технологии. Здесь главные ресурсы – интеллект и свобода творчества.
Чтобы удобнее рассуждать о роли личности, следует уточнить терминологию. В русском языке есть всего один термин «человеческий фактор», а в английском ему соответствуют два похожих, но принципиально разных – human factor
С человеческим фактором в смысле human factor все просто: это обобщающий термин, относящийся к действиям людей в конкретных условиях, он служит для выражения взаимосвязи между людьми и оборудованием, которое они используют, с окружающей средой, с обращением с информацией и знаниями и т. п. Нередко, говоря о человеческом факторе, его понимают как источник ошибок, приведших к неверным действиям и решениям. Именно в этом смысле он доминировал в немецкой криптографии: он сводился к ошибкам операторов криптографических машин, являвшихся основным источником данных, которые использовались для взлома. Не будь их, итог войны шифров мог бы быть иным.
Но есть близкий термин factor of human element, который можно перевести иначе – как «человеческая составляющая» или «человеческий компонент». Термин достаточно нов, его ввел в оборот в 1958 году американский психолог Уильям Шутц, автор теории межличностных отношений и психологической совместимости, названной им «Фундаментальной ориентацией межличностных отношений» (FIRO). Изданная на русском книга Уилла Шутца странно, но вполне оправдано, названа «Human Элемент», здесь первое слово английское, второе – русское. По мнению Шутца, у каждого человека есть органическая потребность в участии в общем деле, готовность принимать управляющие указания или брать ответственность на себя, быть включенным в окружающие процессы. Если люди свободны в своих поступках, если они не лишены личной инициативы, то в идеале можно построить отношения, названные Шутцем комплементарными (complementary) то есть «взаимодополняющими». В таких системах органически сочетаются лучшие способности участвующих в них людей, нет нужды в строгой дисциплине и иерархии в отношениях, они могут быть почти горизонтальными. Системы, построенные на комплементарных отношениях, демонстрируют чрезвычайно высокую эффективность; они являются образцами преимущества демократической формы правления перед тоталитарной. Разумеется, не во всех ситуациях, особенно военных, допустима демократия, но в войне шифров она показала свое преимущество.