Монументальное искусство криптографии

(Впервые опубликовано – декабрь 2006)

Неординарные произведения скульптора Джима Сэнборна, сумевшего изваять в них историю тайнописи и суть работы спецслужб.

Во внутреннем дворе большого комплекса зданий, образующих штаб-квартиру американского ЦРУ в Лэнгли, есть тихий живописный уголок с водоемом и возвышающимся над ним монументом весьма необычного вида. Отлитый из меди многотонный «бумажный свиток» испещрен рядами сотен и сотен букв, но как их ни читай, буквы эти так и не удастся сложить в осмысленные слова.

Ибо криптограмма, т.е. послание с тайным зашифрованным смыслом, — это сама суть произведения, созданного вашингтонским скульптором Джеймсом Сэнборном и получившего от него соответствующее имя Kryptos или «Сокрытое» в переводе с греческого.

Монумент Kryptos был установлен в Лэнгли осенью 1990 года и за прошедшее с той поры время успел стать одной из самых знаменитых в мире криптограмм — ибо по сию пору расшифровать тайное послание полностью и постичь заложенный в нем смысл никому еще так и не удалось.

Точнее говоря, общий смысл данного произведения искусства известен хорошо («художественными средствами отобразить суть работы разведывательной спецслужбы»), поскольку был заложен еще в формулировках конкурса на скульптуру. Однако конкретное содержание текстов, увековеченных в Kryptos победителем конкурса Сэнборном, оставалось для публики полнейшей загадкой на протяжении десятка лет — несмотря на упорные усилия множества любителей-криптографов в разных странах мира.

Лишь в 1999 году ученый-компьютерщик Джим Гиллоглы, работающий в одной из калифорнийских софтверных фирм, сумел-таки с помощью специальных аналитических программ расколоть этот твердый орешек и восстановить первые три четверти текстов монумента. Как оказалось, в целом послание состоит из четырех достаточно разных по длине и содержанию частей, каждая из которых засекречена своим собственным шифром.

К трем первым частям, общей длиной 768 знаков, правильные решения удалось отыскать, как вскоре выяснилось, не только Джиму Гиллоглы, но и специалистам американской разведки, где, впрочем, не сочли целесообразным делать об этом широковещательные заявления. Профессионалы из АНБ, крупнейшей в мире криптоаналитической спецслужбы, забавы ради дешифровали Kryptos на компьютере еще в 1992 году, а в 1998 шифр вскрыл — по старинке, с карандашом и бумагой — один из аналитиков-физиков ЦРУ Дэвид Стейн.

Но ни профи в АНБ, ни любитель кроссвордов из ЦРУ не смогли продвинуться дальше Гиллоглы — всем им удалось вскрыть лишь первые три части криптограммы, а самая короткая четвертая, длиной 97 знаков, пока что так и остается загадкой. И если верить скульптору Сэнборну, там-то и должно содержаться самое интересное, ибо все произведение задумано по многослойной схеме «тайны внутри тайны», а процесс дешифрования сравним с последовательным снятием одного слоя загадок за другим.

[ВРЕЗКА]

Джеймс Сэнборн и его криптоскульптуры

До создания Kryptos профессиональный художник и скульптор Сэнборн не имел абсолютно никакого отношения к криптографии. Получив же интересный заказ для штаб-квартиры ЦРУ, мастер отнесся к нему воистину творчески, намереваясь создать нечто действительно таинственное и сложное во вскрытии.

Разумно рассудив, что без консультаций специалистов тут не обойтись, скульптор поначалу подумывал обратиться за помощью к «третьей стороне» — в посольство какого-нибудь государства с серьезной криптографией, вроде СССР или Израиля. Однако затем было сочтено, что в подобных делах более благоразумно обойтись без иностранных держав, поэтому в качестве консультанта был определен уходивший на пенсию шеф Криптографического центра ЦРУ Эдвард Шейдт.

Под руководством Шейдта Сэнборн изучал основы криптологической науки в течение четырех месяцев, получив в итоге столь внушительный запас знаний и вдохновения, что тема шифров и секретов так или иначе стала присутствовать во множестве последующих произведений художника.

Вторым знаменитым монументом из этого ряда стал так называемый «Кириллический проектор» — установленный в кампусе университета Северной Каролины трехметровой высоты полый цилиндр, вся поверхность которого покрыта прорезанными буквами русского алфавита. Поскольку внутри медного цилиндра помещен светильник, стены домов и площадь студенческого городка по ночам испещрены знаками экзотической для этих мест кириллицы.

Буквы скульптуры, конечно же, не простые: в результате мозгового штурма, предпринятого в интернете сообществом любителей-криптографов, зашифрованный текст «проектора» был достаточно быстро вскрыт. Под шифром оказались фрагменты двух секретных документов КГБ, опубликованных в печати после развала СССР: наставление разведчику по вербовке агентуры и донесение о содержании доклада диссидента-академика Андрея Сахарова на Пагуошской конференции ученых.

После этого в работах Сэнборна появлялось много созвучных произведний — вроде монумента «Антиподы», объединившего в себе фрагменты текстов на латинице из Kryptos и кириллицы из «Проектора». Еще целый ряд такого рода скульптур возведен ныне в Японии и на Тайване, где у художника также нашлись заказчики-почитатели. Повышенный интерес к творчеству Сэнборна, географии распространения и содержанию его скульптур вызван тем, что любители-криптографы надеются почерпнуть из новых произведений автора хоть какие-то подсказки к разгадке последней части Kryptos.

[КОНЕЦ ВРЕЗКИ]

Весьма туманное содержание трех первых частей Kryptos, вскрытых в 1999, проще всего передать, дав их полный перевод с английского на русский.

[1] МЕЖДУ ТОНКИМ ПОЛУТОНОМ И ОТСУТСТВИЕМ СВЕТА ЛЕЖИТ ОТТЕНОК ИКЛЮЗИИ [в оригинале последнее слово содержит ошибку: Q вместо L]

[2] ЭТО БЫЛО СОВЕРШЕННО НЕВИДИМО КАК ТАКОЕ ВОЗМОЖНО? ОНИ ИСПОЛЬЗОВАЛИ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ X ИНФОРМАЦИЯ БЫЛА СОБРАНА И ПЕРЕДАНА ПОД ЗЕМЛЮЙ В НЕИЗВЕСТНОЕ МЕСТО Х ЗНАЮТ ЛИ В ЛЭНГЛИ ОБ ЭТОМ? ДОЛЖНЫ БЫ ЭТО ЗАРЫТО ГДЕ ТО ЗДЕСЬ Х КТО ЗНАЕТ ТОЧНОЕ МЕСТО? ТОЛЬКО ВВ ЭТО БЫЛО ЕГО ПОСЛЕДНЕЕ ПОСЛАНИЕ Х ТРИДЦАТЬ ВОСЕМЬ ГРАДУСОВ ПЯТЬДЕСЯТ СЕМЬ МИНУТ ШЕСТЬ С ПОЛОВИНОЙ СЕКУНД СЕВЕР СЕМЬДЕСЯТ СЕМЬ ГРАДУСОВ ВОСЕМЬ МИНУТ СОРОК ЧЕТЫРЕ СЕКУНДЫ ЗАПАД [Х] ID BY ROW [в оригинале «под землей» написано с ошибкой как «undergruund»; последние семь букв не имеют смысла из-за непреднамеренной ошибки автора — пропуска знака раздела X; географические координаты указывают на место в 70 метрах к югу от самой скульптуры; «ВВ» — тогдашний директор ЦРУ Вильям Вебстер]

[3] МЕДЛЕННО ОТЧАИНО МЕДЛЕННО ОСТАВШИЕСЯ ОБЛОМКИ КЛАДКИ ЗАГРОМОЖДАВШИЕ НИЖНЮЮ ЧАСТЬ ПРОЕМА БЫЛИ УДАЛЕНЫ ДРОЖАЩИМИ РУКАМИ Я ПРОДЕЛАЛ МАЛЕНЬКУЮ ДЫРУ В ВЕРХНЕМ ЛЕВОМ УГЛУ А ЗАТЕМ НЕМНОГО РАСШИРИЛ ОТВЕРСТИЕ Я ПРОСУНУЛ СВЕЧУ И ЗАГЛЯНУЛ ВНУТРЬ ГОРЯЧИЙ ВОЗДУХ ВЫХОДИВШИЙ ИЗ КАМЕРЫ ЗАСТАВЛЯЛ ПЛАМЯ ТРЕПЕТАТЬ НО ТЕПЕРЬ ПОДРОБНОСТИ СОДЕРЖИМОГО КОМНАТЫ ПРОСТУПИЛИ ИЗ ТЬМЫ Х ВЫ ЧТО НИБУДЬ ВИДИТЕ ? [второе слово написано с ошибкой как «desparatly»; в целом же это пересказ фрагмента из дневника археолога Говарда Картера о моменте открытия им гробницы Тутанхамона в 1922 году]

[ВРЕЗКА]

Монумент как пособие по криптоанализу

Ветеран-криптограф ЦРУ Эд Шейдт в последующих комментариях относительно их подготовительных занятий с Сэнборном рассказывал, что в основу шифров скульптуры был заложен целый ряд достаточно глубоких идей.

Во-первых, задача вскрытия мыслилась реально непростой, чтобы поиск решения не выглядел тривиальной безделицей, но в то же время при затрате определенных усилий ответы все-таки можно было бы отыскать. Во-вторых, ни в коем случае нельзя было применять шифры, похожие на те, что используются в ЦРУ — дабы не скомпрометировать работу спецслужбы. В-третьих, хотелось заложить в послание историю криптографии и суть разведки — как кропотливого сбора и анализа информации из разных источников.

Сегодня, по прошествии полутора с лишним десятка лет, можно констатировать, что все эти замыслы удалось воплотить в Kryptos более чем успешно.

В основе практически любых шифров, используемых на протяжении всей человеческой истории, лежат два типа преобразований — замена и перестановка. Классическим (и наиболее простым) примером замены является «шифр Цезаря», согласно историку Светонию применявшийся знаменитым римским императором для связи со своими полководцами.

Суть данного шифра в том, чтобы под буквами алфавита написать тот же алфавит, но с циклическим сдвигом на некоторое число шагов, скажем на 3 влево:

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

Тогда буква A открытого текста шифруется в D, B в E, C в F и так далее. Главное достоинство этого метода засекречивания посланий — простота — является также главным его недостатком, поскольку и вскрывать такую хитрость очень просто.

Все шифры подобного рода именуются «простой заменой» и методы их взлома подробно расписаны в таких произведениях как «Золотой жук» Эдгара По и «Тайна пляшущих человечков» Конан Дойла. Главный принцип вскрытия — частотный анализ символов, поскольку одни буквы открытого текста (вроде E и T в английском) употребляются намного чаще других (например, Q и Z).

 

Чтобы «размазать» частотную характеристику шифртекста и тем затруднить вскрытие, мастера тайнописи с давних времен применяют не один, а несколько алфавитов замены, подставляемых по заранее определенному правилу. Своего рода вершиной этих усложнений стала так называемая «таблица Виженера», по сию пору применяемая в шифрах многоалфавитной замены и получившая свое имя в честь выдающегося французского криптографа XVI века Блеза де Виженера.

 

Буквы ключевого слова в данном случае определяют порядок применения алфавитов замены. Если ключ, скажем HELLO, то для шифрования первой буквы текста в самой левой колонке опускаются до буквы H и применяют соответствующую ей строку замены, для шифрования второй буквы — строку против буквы E и так далее по циклу. Графически шифрование выглядит как выбор в таблице буквы, лежащей на пересечении колонки знака открытого текста и строки ключа.

Почти такая же таблица, но c чуть более усложненным порядком букв в алфавите, занимает всю левую половину скульптуры Kryptos. И это, естественно, не случайно. Ибо данная таблица-подсказка использована для зашифрования первых двух частей криптограммы: одной по ключу PALIMPSEST, второй по ключу ABSCISSA.

Что же касается третьей части послания, то там для шифрования использован другой базовый принцип — перестановка. Как можно понять уже из названия, в этом шифре засекречивание сводится к перемешиванию символов открытого текста. Такой шифр также выявляется анализом частот встречаемости букв, поскольку здесь частотная диаграмма совпадает с диаграммой открытого текста.

Классической разновидностью данного метода шифрования является так называемая «вертикальная перестановка», когда открытый текст записывают в строчки таблицы, а шифртекст получают выписыванием этого текста колонками, предварительно перемешав исходный порядок следования столбцов. Именно такой шифр использован в третьей части скульптуры.

Самое важное при криптоанализе данной системы — это правильно определить или угадать размер матрицы, в которую был выписан текст при усложнении. В случае с Kryptos установленная длина третьего фрагмента текста составляла 336 знаков, а значит, это с большой вероятностью (но не гарантированно) величина, кратная произведению числа строк на число столбцов. Как оказалось, правильным ответом стала матрица с глубиной колонки 24 (24×14=336).

Система шифра для четвертой части по сию пору остается точно неизвестной, в первую очередь из-за небольшой длины текста менее 100 знаков. Логика построения криптограммы подсказывает, что четвертый шифр должен быть перестановкой, однако гладкая частотная диаграмма свидетельствует о многоалфавитной замене. В этих условиях перспективнее всего выглядит гипотеза, что последний фрагмент зашифрован наиболее сложным из ручных шифров — комбинацией многоалфавитной замены с вертикальной перестановкой.

[КОНЕЦ ВРЕЗКИ]

Как можно видеть из вскрытых текстов криптограммы, расшифровка не столько дала ищущим ответы, сколько добавила новых вопросов. Кроме того, неопытный в криптографических делах скульптор внес в свое произведение кучу ошибок.

И хотя Сэнборн настаивает, что некоторые из этих ошибок сделаны им умышленно (зачем, по-прежнему неясно), по крайней мере одна оплошность оказалась непреднамеренной и при этом весьма серьезной. В самом конце второй части, после знака раздела X по замыслу автора должна стоять фраза LAYER TWO, т.е. «слой два». Но при разметке шифртекста непосредственно на монументе строка с этой фразой показалась Сэнборну длинноватой и он выкинул, «для сбалансированности картины», знак раздела X (опрометчиво посчитав, что на смысл криптограммы это не повлияет).

В итоге же при вскрытии шифра получилось нечто совершенно иное, бессмысленное словосочетание ID BY ROW, а одновременно был утрачен важный ключ для общего дешифрования послания. Так, во всяком случае, говорит сам Сэнборн, обнаруживший столь серьезную ошибку лишь совсем недавно, весной 2006 года, и тут же поспешивший публично признать свою вину.

Интернет-сообщество, занимающееся вскрытием Kryptos и других «шифр-скульптур» Сэнборна (www.elonka.com/kryptos), поначалу крайне оживилось, получив новую подсказку. Однако вскоре энтузиазм угас, поскольку к быстрым сдвигам во вскрытии четвертой части это, увы, не привело.

Надежду всех, кто ищет ответ на эту загадку, подогревает то, что и сам художник, и его криптонаставник Эд Шейдт заверяют — найти решение вполне возможно. Кроме того, достоверно известно, что разгадка в любом случае существует в письменном виде, т.к. конверт с таким документом был врученн Сэнборном при открытии монумента Вильяму Вебстеру и с той поры передается как наследство каждому новому директору ЦРУ.

Правда, лукаво замечает ныне скульптор, в документе этом изложено не все.