Криптография и свобода

Ничего этого Центральному Банку не требовалось. Им не требовалось шифровать платежное поручение, лишний раз усложнять и без того непростую работу операционисток из РКЦ. Количество авизовок, обрабатываемых каждой из них, доходило до нескольких сотен за день, это не экзотические шифровки Юстас – Алексу, отсылаемые раз в месяц. Требовалось добавить к авизовкам какой-то короткий КПД, который бы зависел как от содержания платежного поручения (от кого, кому, какая сумма, дата и т.п.), так и от ключа, известного только в РКЦ. Нет ключа – вычислить КПД нельзя. И более того, нет ключа – нельзя в уже готовом платежном поручении изменить хоть какие-то данные (например, сумму перевода), ибо тогда КПД должен быть совсем другим, никак не связанным с первоначальным.

Самое печальное заключалось в том, что естественные методы защиты, например, зашифровать в цифровом режиме сумму перевода, были абсолютно неприемлемы. Во-первых, при шифровании в шифрованный текст автоматически добавлялся десятизначный маркант, а одним из требований ЦБ было то, что длина КПД не должна превосходить 10 цифр. Этот маркант являлся простым набором случайных чисел и гарантировал отсутствие повторов гаммы наложения, которое могло бы привести к повторениям в шифровках а-ля 17 мгновений весны. Но с точки зрения выработки КПД для ЦБ он был абсолютно бесполезным, не нес в себе никакой информации о платежном поручении и съедал отпущенный лимит по длине КПД. Во-вторых, и это самое главное, шифрование не давало гарантированной защиты от подделки. Шифрование – это простое гаммирование, сложение цифр открытого текста со знаками зависящей от ключа гаммы наложения. И если вычислить КПД было нельзя, то изменить в готовом платежном поручении сумму перевода можно было очень просто: сумма известна, зашифрованная сумма тоже известна из КПД, вычитаем одно из другого, получаем гамму наложения, складываем ее с измененной суммой, получается новый КПД, который будет принят получателем как истинный. В криптографии это было давно известно, еще со времен войны во Вьетнаме, когда зашифрованные шифром гаммирования команды управления советскими ракетами изменялись американскими системами перехвата. Советские ракеты стали летать не в те вьетнамские джунгли, а криптографы схватились за голову. В 70-е годы появилась теория шифрующих автоматов, одним из разделов которой стала имитостойкость, т.е. способность шифра противостоять целенаправленному навязыванию ложной информации. И первым постулатом, первой аксиомой стало: шифры гаммирования не являются имитостойкими. Калькулятор «Электроника МК – 85 С» был простейшим устройством шифрования именно по принципу гаммирования, никакие имитоприставки в нем не предполагались, ресурсов было по минимуму, да и для низовых звеньев Советской Армии они не требовались. Ведь там в цифровом режиме перешифровывались кодовые переговорные таблицы, их содержание потенциальному противнику предполагалось неизвестным, требовалось всего лишь гарантировать отсутствие повторений.

Попечалившись над этими проблемами пару дней, я стал искать нетривиальное решение. И оно в конце концов нашлось, простое и понятное, которое, с одной стороны, полностью устроило Центральный Банк, поскольку КПД получился коротким, не более 10 цифр, как того и требовал заказчик, а с другой – полностью исключило всякие возможности подделок. Только «покупай» ключи, как нас и учили в Высшей Школе КГБ, рассказывая о дисковых шифраторах.

Суть в следующем: шифровать ничего не будем. Займемся маркантом. Если поглядеть на снимок калькулятора, то среди его черных кнопок в верхнем ряду вторая справа – генератор случайного марканта. Он необходим в шифрах гаммирования для обеспечения уникальности вырабатываемой при каждом шифровании гаммы. С помощью марканта обеспечивается отсутствие повторений в шифртексте, даже если какие-то повторения встречались в открытом тексте. В «Электронике МК – 85 С» маркант многократно шифровался с помощью долговременного секретного ключа, но уже в режиме блочного шифра, и полученный таким образом результат становился разовым криптографическим ключом шифратора «Ангстрем-3», действительным только для данного сообщения. Своеобразный аналог session key в современных компьютерных системах, использующих протокол SSL. И вот тут то уже вовсю использовался «лавинный эффект» размножения различий, которым обладали блочные шифры. Измени хоть один символ в марканте – разовый ключ будет уже абсолютно другим, и каким конкретно – невозможно вычислить без знания долговременного ключа.