Легендарный изобретатель шифровальных машин — Борис Цезарь Вильгельм Хагелин (1892 -1983).
Не существует приложений связи, где бы не были применены решения, разработанные фирмой Crypto AG, которую более чем 60 лет назад основал талантливый криптограф Борис Хагелин.
Номенклатура аппаратуры и программного обеспечения Crypto AG исключительно широка. Известна компания не только шифртехникой для правительственной и военной связи. В офисах большая часть ежедневного обмена сообщениями и данными всё ещё идёт по классическим каналам – PSTN/ISDN, аналоговой или цифровой телефонии и факсу. Конфиденциальность переговоров, факсов и информации в ноутбуках обеспечивается рядом аппаратных решений Crypto AG: PSTN Encryption HC-2203, Secure GSM HC-2423, Fax Ecryption HC-4221, Crypto PC Security HC-6360, Crypto Laptop HC-6835 и другими. Для военных и гражданских применений разработаны системы безопасности COMSEC и TRANSEC, универсальные криптоплатформы, работающие в различных диапазонах от КВ до IP-сетей: Secos 400/610, CSE-160, CSE-660, HC-2650.
Технология Ethernet, которая реализована в ряде шифраторов семейств HC-84xx и HC-85xx используется для эффективной передачи речи, видео; офисная модель HC-8555 обеспечивает скорость шифрования в дуплексном режиме 10 Гбит в секунду. Такие малогабаритные ручные приборы Crypto Mobile Client HC-7835/-7845 IP VPN, совместимые со всеми остальными IP VPN-приборами от Crypto AG семейства HC-78xx для защиты Е-mail, VoIP, данных или видеосвязи среди офисных IP VPN приборов.
Защитная настольная платформа HC-9300 Desktop Crypto, которая после Crypto Mobile Client HC-7835 выступает как решение по шифрованию не просто одного вида связи или одной формы данных, а нескольких.
В городе Ажикенте (Российская империя), расположенном на территории современного Азербайджана, в 1892 году родился Борис Хагелин. До 1904 года мальчик учился в русской школе, позже в шведской школе, после чего поступил в Королевский технологический институт в Стокгольме. В 1914 году получил диплом инженера-механика. 6 лет проработал в шведском филиале американской компании «Дженерал Электрик» в Баку и около года провёл в США на службе в компании «Стандарт Ойл».
В 1915 году шведский инженер – изобретатель Арвид Герхард Дамм, интересовавшийся криптографией, вместе с капитаном 3 ранга Олафом Гюльденом, начальником Королевского морского училища в Стокгольме, основал маленькую компанию Aktiebolaget Cryptograph. В течении пяти лет фирмой создалось несколько прототипов шифровальных машин, которые были неудачными по своим конструкциям.
Арвид Дамм создал двухдисковое шифровальное устройство, патент № 52 279 от 10 октября 1919 года. Два шифрдиска вращались над и под горизонтальной неподвижной пластиной, зубчатые колеса позволяли поворачивать каждую букву открытого текста на различное количество позиций. Из-за своей громоздкости и сложности этот шифрующий аппарат никогда широко не применялся (хотя Дамма считают одним из изобретателей шифровального диска и основоположником целой эпохи в криптографии, наряду с американцем Эдвардом Хьюго Хеберном, запатентовавшим свое устройство в 1917 году, голландцем Хьюго Александром Кохом и немцем Артуром Шербиусом). Кох в 1919 году построил и запатентовал шифрмашину, из-за высокой цены заказов не последовало, разочаровавшись, патент был продан Артуру Шербиусу, который улучшил и усовершенствовал шифратор (известный нам как Enigma).
В 1921 году Бориса Хагелина назначили представлять интересы компании Дамма. Фирма снимала помещение, которое состояло из 3 комнат в центре Стокгольма, и в ней работало больше управляющих, чем собственно рабочих. Не считая самого Дамма, среди персонала числились: исполнительный директор, технический директор, чертёжник и бухгалтер. Дамм занимался разработкой шифромашин для радиотелеграфии, сотрудничая с крупнейшими телеграфными компаниями, такими как Marconi, Telefunken, TSF и Western Union. Позже совместно с братом Дамм разработал Electrocrypto B-18 с так называемыми упрощенными роторами. Electrocrypto B-18 была громоздкой машиной и состояла из 3 основных блоков: клавиатурного ввода, шифрблока с электропривода буквопечатающей электрической машинки.
И вот на основе этой машины Хагелин изобрел первый в мире электромеханический шифратор в 1921 году двухроторный прототип шифрмашины. Это была модель B-21 с индикаторной панелью из 25 электрических ламп.
В 1925 году Хагелин ознакомился с «загадкой» — шифровальной машиной Enigma. Вскоре сделал громкое заявление о том, что может создать более подходящую машину шведского производства. На выполнение этой работы Хагелину был выделен срок в 6 месяцев.
схема работы машины в процессе шифрования
Изготовление образца шифратора B-21, обошлось фирме AB Cryptograрh в 500 шведских крон, примерно $ 110 по тогдашнему курсу. Шифромашина имела сходство с Enigma, но осуществляла шифрующие перестановки букв в матрице 5х5 под управлением 4 штифтовых роторов, что обеспечивало более высокую секретность в сравнении с машиной Шербиуса.
Модель B-21 оказалась удачной и была принята на вооружение. Борис Хагелин продал её также в несколько других стран. Шифромашина имела буквенную клавиатуру для ввода открытого текста и индикаторную панель из 25 ламп, которые подсвечивали полученные буквы шифртекста.
В 1925 году Хагелин возглавил фирму Aktibolaget Cryptoteknik (после смерти Дамма). Финансирование фирмы прекратилось и Хагелин был вынужден искать заказчиков из других стран.
Сотрудничество с французкой армией
В 1932 году Франция объявила конкурс на разработку шифратора для своей армии. Эта система должна была стать настолько компактной, чтобы помещаться в карман армейской шинели и применяться непосредственно на поле боя. Кроме того, шифратор следовало снабдить независимым печатающим устройством. Уже имевшиеся шифраторы не отвечали этим требованиям. И этот вызов Хагелин принял.
B-21 заинтересовались французские военачальники, но они настаивали на двух важных усовершенствованиях: шифромашина должна быть портативной и способной печатать шифртекст. В результате Хагелин разработал механическую и электрифицированную версию четырехроторной шифромашины B-211, заменив ламповую панель печатающим механизмом. Этот шифратор весил около 17 кг, работал со скоростью 200 знаков в минуту и помещался в деревянном футляре размером с большой портфель. Созданная Хагелином шифрмашина соответствовала потребностям французской армии того времени и была поставлена ею на вооружение.
Французкая армия с доверием отнеслась к степени секретности шифрования текстов машиной B-211. Было построено более чем 500 таких шифрмашин на телефонном отделении фирмы LM Ericsson.
Машины В-211 продавались гораздо успешнее, чем немецкие Enigma. Еще перед Второй мировой Хагелин продал 2 шифромашины и советской торговой миссии в Стокгольме. Вот только русский алфавит содержит более 30 букв, и поэтому две, редко используемые, пришлось удалить из клавиатуры и на роторах. На просторах нашей родины она известна как К-37. После окончании войны французская армия дополнительно закупила сотню B-211.
русская версия
В 1934 году по просьбе французского бюро шифров Борис Хагелин, воспользовавшись конструкцией счётного механизма из машинки для размена денег, разработал полностью механическую шифромашину С-35, которая была существенно меньше других этого класса. Она легко переключалась между режимами шифрования и расшифровывания и могла печатать тексты на узкой полоске бумаги.
В октябре 1937 года французы одобрили эту машину. 6 экземпляров слегка модифицированного шифратора, названного С-36, были переданы для испытаний шведским военно-морским силам. Фактически, шифратор С-36 был тем же С-35, но с наличием дополнительной крышки, закрывающей его на ключ, и прорезиненного корпуса. Изменения позволили избежать попадания внутрь воды и грязи в полевых условиях, для которых С-36 и создавалась. Этот аппарат реализовывал шифр гаммирования, отличался небольшими габаритами, 83х150х178 мм, и массой.
С-36 получил самые высокие оценки французских специалистов. В итоге Франция заказала партию сразу в 5 000, что принесло фирме Хагелина существенную прибыль. Примерно в это же время Борис Хагелин создал для французской полиции миниатюрные шифраторы – карманную аппаратуру, которая приводилась в движение большим пальцем левой руки. Правой рукой можно было записывать шифртекст. Некоторое количество этих аппаратов также было закуплено Францией.
В предвоенные годы машины типа С-36 кроме Франции приобрели для использования на линиях связи Великобритания, Италия, Германия и некоторые другие европейские страны. По некоторым данным, немцы даже организовали у себя «пиратское» производство и выпустили около 1 000 экземпляров, которые использовались абвером и МИД. Усовершенствованная версия С-38 была продана шведской армии в количестве 5 000
штук.
Успех в США
На этом история успеха не закончилась, а, можно сказать, только начала набирать обороты. С 1936 года Борис Хагелин вел переписку с американцами по поводу покупки ими С-36, в 1937-1938 годах изобретатель не раз побывал за океаном. Однако вскоре стало ясно, что организация массового производства шифраторов в Европе и отправка их в Америку будут крайне затруднительны из-за начавшейся Второй мировой войны. Хагелин решил уехать в США и организовать производство С-38 непосредственно в Америке, но выехать из воюющей Европы было непросто. Позднее он вспоминал:
Несмотря на трудности, Хагелин добрался до США. Правительство выразило желание закупить модернизованную шифрмашину С-38. Данной моделью американцы остались очень довольны, и потому, было принято решение развернуть её массовое производство. В 1942 году в США была создана компанию Smith Corona, которая выпускала почти 400 таких аппаратов в день. Всего фирма, специализировавшаяся на изготовлении пишущих машинок, выпустила по лицензии более 140 000 шифраторов. Шифратор получил свое название Converter M-209 и массово использовался в армии, в звене от батальона до дивизии, и на флоте во время Второй мировой войны и после неё.
М-209 была исключительно популярна в армии, а все потому, что была небольшой и лёгкой. Оператор обучался работе на ней уже за пару часов тренировки, каких-либо специальных условий секретного хранения этой шифрмашины не требовалось. Но также и была другая сторона медали, германские криптографы вскрывали шифровки М-209 за 4 часа, зная это, американцы использовали ее только на тактическом уровне, в полевых условиях. Окончательно машина перестала использоваться после окончания войны во Вьетнаме.
Симулятор М-209
Многие страны после окончания Второй мировой войны закупили и использовали на своих линия связи шифрмашины типа С-36/38, а также их модификации. Хагелин получил миллионы долларов, будучи владельцем патента на изобретение шифратора.
Уже к 1940 году фирма изобретателя имела собственный бренд AB Ingeniorsfirman TEKNIK, который просуществовал до 1952 года. Шифрмашины Хагелина продавались и в других странах, в Японию было отправлено несколько экземпляров. К концу войны даже немецкие криптографы проявили не слабый интерес к шифрмашинам Хагелина, и начали производить копии ВС-543 для своего собственного использования под названием С-41. Их было изготовлено около 700 штук, а в послевоенные 1950-е годы в ФРГ – около 10 000 машин версии C-41.
В свою очередь, Франция также располагала правами на производство этой роторной машины Хагелина.
Электромеханическая шифрмашина BC-38 была спроектирована и построена AB Cryptoteknik в Швеции. Как следует из названия, это была усовершенствованная модель механической C-38. «В» было добавлено в качестве префикса к номеру модели, чтобы обозначить наличие клавиатуры. Таким образом, ВС-38, на самом деле С-38 с двигателем и клавиатурой.
Машина размером 34 х 32 х 12 см и, следовательно, значительно больше, чем ее «ручные» коллеги. К ней требовался внешний источник питания. Кроме того, ВС-38 была снабжена двумя принтерами слева; один для обычного текста и один для шифрования текста. Текст печатался непосредственно на узкую бумажную ленту, и оба принтера могли быть использованы одновременно.
C-446 — механическая шифрмашина разработанная Борис Хагелином Cryptoteknik в Стокгольме (Швеция) в 1944 -1945 годах. Машина почти идентична ранее изобретенной С-38 (М-209), разница состоит в наличии двух принтеров слева: один для обычного текста и один для шифрованного текста. C-446 использовалась многими армиями по всему миру, в том числе в Норвегии и Нидерландах. Машина была совместима с C-38, М-209, BC-38 и BC-543.
ВС-543:
В послевоенные годы научно-исследовательские подразделения Хагелина и производственные мощности были сосредоточены в Стокгольме. Но так как шведское законодательство давало право правительству реквизировать изобретения, в которых оно нуждалось для целей национальной обороны, Хагелин решил перенести в 1947 году свою научно-исследовательскую работу в швейцарский город Цуг (были предоставлены налоговые льготы) и в 1950 году все подразделения фирмы Crypto AG находились там.
Уже в 1952 году на базе конструкции шифратора С-36 была создана усовершенствованная модель С-52, которая пользовалась неимоверным успехом на рынке, и много других моделей шифровальных устройств, образовавших серию СХ-аппаратов, также с большим успехом продававшихся по всему миру. Среди них модель СХ-52, как принято считать, одна из наиболее успешных механических шифромашин Хагелина.
C-52 и CX-52 отличались своей «гибкостью»: легко настраивались в соответствии с требованиями заказчика. Можно было иметь один алфавит (или набор символов) для шифрования текста, и другой для обычного текста. Это было удобно тогда, когда текст передавался по международным каналам. Например: арабские символы для обычного текста, а символы латинского алфавита от А до Z для зашифрованного текста.
Это стандартная версия CX-52. Это 6-колесная шифрмашина с большим количеством настраиваемых опций. Общая сумма практически возможных ключей к данной криптомашине равна 4.13 х 1099, что является астрономической цифрой.
Ниже — версия данной модели с арабским алфавитом:
Версия для обучения работы на шифрмашине:
Ниже приведен криптоанализ C-52 b CX-52:
В 1950-е появилась потребность в шифровании телетайпных передач с включением шифратора между телетайпом и линией, чтобы оператор мог печатать открытый текст, а передача по линии шла в зашифрованном виде. В Цуге были созданы шифраторы-приставки Т-52 и Т-55, которые могли работать с телетайпами различных производителей.
Модели механического семейства СХ-… постепенно увеличивались в размерах, и у ряда заказчиков появилась потребность в настоящей «карманной» модели. В своей знаменитой «карманной» механической шифромашине CD-55 и затем CD-57 Хагелин применил принцип построения, сходный с конструкцией карманного калькулятора CURTA. На этом маленьком механическом шедевре, пользовавшимся большим спросом – в различные страны продано свыше 12 000 машинок – можно было работать большим пальцем одной руки, тогда как другая рука оставалась свободной для записи шифровки или расшифровки. Размеры прибора 137 х 80 х 40 мм и весил он всего около 1 кг. Состоял из двух частей: литого алюминиевом корпуса, в котором находились все механические части, и откидной крышки, которая открывалась нажатием небольшой кнопки на верхней части устройства.
Коммерческий успех стимулировал Хагелина на создание новых конструкций карманной шифромашинки с надеждой на расширение рынка. Несмотря на наступление электронной эры в шифраторостроении, им много позднее были сконструированы на базе CD-57 многоалфавитные модели: CDS-62 с приставным цилиндром на 32 алфавита и CDS-78 со вставляемыми плоскими алфавитными картами.
В 1977 году Хагелин создал карманную модель НС-520 – одну из первых полностью электронных шифромашин, которая выглядела как калькулятор. Она была частью семейства совместимых в работе шифромашин CRYPTOMATIC – НС-530 (версия в кейсе) и НС-550, НС-570, НС-580 (настольные модели). В память феноменально успешного создателя популярнейших в мире шифромашин модели, выпускаемые созданной им фирмой Hagelin Cryptos / Crypto AG, продолжают называться НС-хххх.
HC-530/535 была портативной электронной шифрмашиной, разработанной Хагелином в Швейцарии в конце 1970-х. Она относится к «семейству» машин CRYPTOMATIC 500, и была одной из первых полностью электронных шифровальных машин. Машина состояла из стандартного машинной клавиатуры и небольшой ЖК-дисплея прямо над ней. Сзади машины размещался маленький встроенный термопринтер. Слева от клавиатуры находился акустический переходник.
Crypto AG
Компания Crypto AG, являясь юридически и экономически независимым швейцарским предприятием, концентрирует свои усилия на разработке, создании и внедрении индивидуальных систем криптозащиты. Она свободна от каких-либо ограничений на экспорт и не требует депонирования ключей. В основу положен индивидуальный для каждого заказчика секретный алгоритм, который никем другим не используется.
В каждом устройстве процессы шифрования протекают в экранированном защищённом модуле, так что параметры защиты и ключ хранятся зашифрованными только в модуле и никому не доступны открытым текстом. Уникальное средство контроля АСС – Acceptance Cipher Check предоставляет возможность самостоятельной проверки защитной функции на научной основе и в любое время.
Шифровальную технику компания Crypto AG реализует правительственным, государственным и коммерческим организациям более чем в 130 странах мира. Разработку систем безопасности для всех широко распространённых информационных и коммуникационных технологий, производство и тестирование в фирме осуществляют 300 квалифицированных ученых, криптологов и инженеров.
Борис Хагелин умер 7 сентября 1983 года, но и по сей день основанная им фирма является одним из крупнейших мировых производителей криптографической техники.
Из книги «Взломщики кодов» секретность на продажу:
P.S. Мы проводим акцию специально для читателей Хабра. Пост с подробностями тут.
Не существует приложений связи, где бы не были применены решения, разработанные фирмой Crypto AG, которую более чем 60 лет назад основал талантливый криптограф Борис Хагелин.
Номенклатура аппаратуры и программного обеспечения Crypto AG исключительно широка. Известна компания не только шифртехникой для правительственной и военной связи. В офисах большая часть ежедневного обмена сообщениями и данными всё ещё идёт по классическим каналам – PSTN/ISDN, аналоговой или цифровой телефонии и факсу. Конфиденциальность переговоров, факсов и информации в ноутбуках обеспечивается рядом аппаратных решений Crypto AG: PSTN Encryption HC-2203, Secure GSM HC-2423, Fax Ecryption HC-4221, Crypto PC Security HC-6360, Crypto Laptop HC-6835 и другими. Для военных и гражданских применений разработаны системы безопасности COMSEC и TRANSEC, универсальные криптоплатформы, работающие в различных диапазонах от КВ до IP-сетей: Secos 400/610, CSE-160, CSE-660, HC-2650.
Технология Ethernet, которая реализована в ряде шифраторов семейств HC-84xx и HC-85xx используется для эффективной передачи речи, видео; офисная модель HC-8555 обеспечивает скорость шифрования в дуплексном режиме 10 Гбит в секунду. Такие малогабаритные ручные приборы Crypto Mobile Client HC-7835/-7845 IP VPN, совместимые со всеми остальными IP VPN-приборами от Crypto AG семейства HC-78xx для защиты Е-mail, VoIP, данных или видеосвязи среди офисных IP VPN приборов.
Защитная настольная платформа HC-9300 Desktop Crypto, которая после Crypto Mobile Client HC-7835 выступает как решение по шифрованию не просто одного вида связи или одной формы данных, а нескольких.
Эта платформа обещает стать инструментом будущего, обеспечивающим безопасный трафик всех электронных офисных коммуникаций. Такие перспективы открываются благодаря возможности легко загружать на платформу различные защитные приложения, например, Fax Encryption HA-4500, Voice Encryption HA-2500, апгрейды и системные актуализации. Конечными устройствами могут служить обычные IP-телефоны, а шифрование будет осуществляться НС-9300.
Кто же такой Борис Хагелин
В городе Ажикенте (Российская империя), расположенном на территории современного Азербайджана, в 1892 году родился Борис Хагелин. До 1904 года мальчик учился в русской школе, позже в шведской школе, после чего поступил в Королевский технологический институт в Стокгольме. В 1914 году получил диплом инженера-механика. 6 лет проработал в шведском филиале американской компании «Дженерал Электрик» в Баку и около года провёл в США на службе в компании «Стандарт Ойл».
В 1915 году шведский инженер – изобретатель Арвид Герхард Дамм, интересовавшийся криптографией, вместе с капитаном 3 ранга Олафом Гюльденом, начальником Королевского морского училища в Стокгольме, основал маленькую компанию Aktiebolaget Cryptograph. В течении пяти лет фирмой создалось несколько прототипов шифровальных машин, которые были неудачными по своим конструкциям.
Арвид Дамм создал двухдисковое шифровальное устройство, патент № 52 279 от 10 октября 1919 года. Два шифрдиска вращались над и под горизонтальной неподвижной пластиной, зубчатые колеса позволяли поворачивать каждую букву открытого текста на различное количество позиций. Из-за своей громоздкости и сложности этот шифрующий аппарат никогда широко не применялся (хотя Дамма считают одним из изобретателей шифровального диска и основоположником целой эпохи в криптографии, наряду с американцем Эдвардом Хьюго Хеберном, запатентовавшим свое устройство в 1917 году, голландцем Хьюго Александром Кохом и немцем Артуром Шербиусом). Кох в 1919 году построил и запатентовал шифрмашину, из-за высокой цены заказов не последовало, разочаровавшись, патент был продан Артуру Шербиусу, который улучшил и усовершенствовал шифратор (известный нам как Enigma).
В 1921 году Бориса Хагелина назначили представлять интересы компании Дамма. Фирма снимала помещение, которое состояло из 3 комнат в центре Стокгольма, и в ней работало больше управляющих, чем собственно рабочих. Не считая самого Дамма, среди персонала числились: исполнительный директор, технический директор, чертёжник и бухгалтер. Дамм занимался разработкой шифромашин для радиотелеграфии, сотрудничая с крупнейшими телеграфными компаниями, такими как Marconi, Telefunken, TSF и Western Union. Позже совместно с братом Дамм разработал Electrocrypto B-18 с так называемыми упрощенными роторами. Electrocrypto B-18 была громоздкой машиной и состояла из 3 основных блоков: клавиатурного ввода, шифрблока с электропривода буквопечатающей электрической машинки.
И вот на основе этой машины Хагелин изобрел первый в мире электромеханический шифратор в 1921 году двухроторный прототип шифрмашины. Это была модель B-21 с индикаторной панелью из 25 электрических ламп.
В финальных вариантах B-21, электрифицированных от сети 110/220 вольт, для шаговых перемещений роторов применялись электромагниты. В офисном варианте шифромашина соединялась, вместо отключавшихся 25 ламп, с электрической пишущей машинкой Remington. Традиционно наименование всех шифромашин Бориса Хагелина, имевших клавиатуру, впоследствии начиналось с B-хх.
В 1925 году Хагелин ознакомился с «загадкой» — шифровальной машиной Enigma. Вскоре сделал громкое заявление о том, что может создать более подходящую машину шведского производства. На выполнение этой работы Хагелину был выделен срок в 6 месяцев.
схема работы машины в процессе шифрования
Изготовление образца шифратора B-21, обошлось фирме AB Cryptograрh в 500 шведских крон, примерно $ 110 по тогдашнему курсу. Шифромашина имела сходство с Enigma, но осуществляла шифрующие перестановки букв в матрице 5х5 под управлением 4 штифтовых роторов, что обеспечивало более высокую секретность в сравнении с машиной Шербиуса.
Модель B-21 оказалась удачной и была принята на вооружение. Борис Хагелин продал её также в несколько других стран. Шифромашина имела буквенную клавиатуру для ввода открытого текста и индикаторную панель из 25 ламп, которые подсвечивали полученные буквы шифртекста.
В 1925 году Хагелин возглавил фирму Aktibolaget Cryptoteknik (после смерти Дамма). Финансирование фирмы прекратилось и Хагелин был вынужден искать заказчиков из других стран.
Сотрудничество с французкой армией
В 1932 году Франция объявила конкурс на разработку шифратора для своей армии. Эта система должна была стать настолько компактной, чтобы помещаться в карман армейской шинели и применяться непосредственно на поле боя. Кроме того, шифратор следовало снабдить независимым печатающим устройством. Уже имевшиеся шифраторы не отвечали этим требованиям. И этот вызов Хагелин принял.
B-21 заинтересовались французские военачальники, но они настаивали на двух важных усовершенствованиях: шифромашина должна быть портативной и способной печатать шифртекст. В результате Хагелин разработал механическую и электрифицированную версию четырехроторной шифромашины B-211, заменив ламповую панель печатающим механизмом. Этот шифратор весил около 17 кг, работал со скоростью 200 знаков в минуту и помещался в деревянном футляре размером с большой портфель. Созданная Хагелином шифрмашина соответствовала потребностям французской армии того времени и была поставлена ею на вооружение.
Французкая армия с доверием отнеслась к степени секретности шифрования текстов машиной B-211. Было построено более чем 500 таких шифрмашин на телефонном отделении фирмы LM Ericsson.
Машины В-211 продавались гораздо успешнее, чем немецкие Enigma. Еще перед Второй мировой Хагелин продал 2 шифромашины и советской торговой миссии в Стокгольме. Вот только русский алфавит содержит более 30 букв, и поэтому две, редко используемые, пришлось удалить из клавиатуры и на роторах. На просторах нашей родины она известна как К-37. После окончании войны французская армия дополнительно закупила сотню B-211.
русская версия
В 1934 году по просьбе французского бюро шифров Борис Хагелин, воспользовавшись конструкцией счётного механизма из машинки для размена денег, разработал полностью механическую шифромашину С-35, которая была существенно меньше других этого класса. Она легко переключалась между режимами шифрования и расшифровывания и могла печатать тексты на узкой полоске бумаги.
В октябре 1937 года французы одобрили эту машину. 6 экземпляров слегка модифицированного шифратора, названного С-36, были переданы для испытаний шведским военно-морским силам. Фактически, шифратор С-36 был тем же С-35, но с наличием дополнительной крышки, закрывающей его на ключ, и прорезиненного корпуса. Изменения позволили избежать попадания внутрь воды и грязи в полевых условиях, для которых С-36 и создавалась. Этот аппарат реализовывал шифр гаммирования, отличался небольшими габаритами, 83х150х178 мм, и массой.
С-36 получил самые высокие оценки французских специалистов. В итоге Франция заказала партию сразу в 5 000, что принесло фирме Хагелина существенную прибыль. Примерно в это же время Борис Хагелин создал для французской полиции миниатюрные шифраторы – карманную аппаратуру, которая приводилась в движение большим пальцем левой руки. Правой рукой можно было записывать шифртекст. Некоторое количество этих аппаратов также было закуплено Францией.
В предвоенные годы машины типа С-36 кроме Франции приобрели для использования на линиях связи Великобритания, Италия, Германия и некоторые другие европейские страны. По некоторым данным, немцы даже организовали у себя «пиратское» производство и выпустили около 1 000 экземпляров, которые использовались абвером и МИД. Усовершенствованная версия С-38 была продана шведской армии в количестве 5 000
штук.
Успех в США
На этом история успеха не закончилась, а, можно сказать, только начала набирать обороты. С 1936 года Борис Хагелин вел переписку с американцами по поводу покупки ими С-36, в 1937-1938 годах изобретатель не раз побывал за океаном. Однако вскоре стало ясно, что организация массового производства шифраторов в Европе и отправка их в Америку будут крайне затруднительны из-за начавшейся Второй мировой войны. Хагелин решил уехать в США и организовать производство С-38 непосредственно в Америке, но выехать из воюющей Европы было непросто. Позднее он вспоминал:
Обычную визу получить было невозможно, поэтому я убедил шведское министерство иностранных дел послать меня в Америку в качестве дипломатического курьера. Мы с женой отправили наш багаж заранее и сели в поезд, следовавший в Стокгольм. Там мы узнали, что стокгольмские бюро путешествий отменили все поездки в США. Тогда мы решили попытаться отплыть из Италии. С чертежами в портфеле и двумя разобранными шифраторами в сумке мы сели в экспресс «Стокгольм – Берлин». Нам сопутствовала удача. Мы с грохотом промчались через самое сердце Германии и через три дня благополучно прибыли в Геную. В ту ночь стекла в окнах отеля, в котором мы остановились, были побиты – мы совершенно случайно решили расположиться в отеле «Лондон», а Италия уже находилась в состоянии войны с Англией. Но мы все же сумели отправиться в Нью-Йорк с последним рейсом парохода, отплывавшего из Генуи.
Несмотря на трудности, Хагелин добрался до США. Правительство выразило желание закупить модернизованную шифрмашину С-38. Данной моделью американцы остались очень довольны, и потому, было принято решение развернуть её массовое производство. В 1942 году в США была создана компанию Smith Corona, которая выпускала почти 400 таких аппаратов в день. Всего фирма, специализировавшаяся на изготовлении пишущих машинок, выпустила по лицензии более 140 000 шифраторов. Шифратор получил свое название Converter M-209 и массово использовался в армии, в звене от батальона до дивизии, и на флоте во время Второй мировой войны и после неё.
М-209 была исключительно популярна в армии, а все потому, что была небольшой и лёгкой. Оператор обучался работе на ней уже за пару часов тренировки, каких-либо специальных условий секретного хранения этой шифрмашины не требовалось. Но также и была другая сторона медали, германские криптографы вскрывали шифровки М-209 за 4 часа, зная это, американцы использовали ее только на тактическом уровне, в полевых условиях. Окончательно машина перестала использоваться после окончания войны во Вьетнаме.
Симулятор М-209
Многие страны после окончания Второй мировой войны закупили и использовали на своих линия связи шифрмашины типа С-36/38, а также их модификации. Хагелин получил миллионы долларов, будучи владельцем патента на изобретение шифратора.
Уже к 1940 году фирма изобретателя имела собственный бренд AB Ingeniorsfirman TEKNIK, который просуществовал до 1952 года. Шифрмашины Хагелина продавались и в других странах, в Японию было отправлено несколько экземпляров. К концу войны даже немецкие криптографы проявили не слабый интерес к шифрмашинам Хагелина, и начали производить копии ВС-543 для своего собственного использования под названием С-41. Их было изготовлено около 700 штук, а в послевоенные 1950-е годы в ФРГ – около 10 000 машин версии C-41.
В свою очередь, Франция также располагала правами на производство этой роторной машины Хагелина.
Электромеханическая шифрмашина BC-38 была спроектирована и построена AB Cryptoteknik в Швеции. Как следует из названия, это была усовершенствованная модель механической C-38. «В» было добавлено в качестве префикса к номеру модели, чтобы обозначить наличие клавиатуры. Таким образом, ВС-38, на самом деле С-38 с двигателем и клавиатурой.
Машина размером 34 х 32 х 12 см и, следовательно, значительно больше, чем ее «ручные» коллеги. К ней требовался внешний источник питания. Кроме того, ВС-38 была снабжена двумя принтерами слева; один для обычного текста и один для шифрования текста. Текст печатался непосредственно на узкую бумажную ленту, и оба принтера могли быть использованы одновременно.
C-446 — механическая шифрмашина разработанная Борис Хагелином Cryptoteknik в Стокгольме (Швеция) в 1944 -1945 годах. Машина почти идентична ранее изобретенной С-38 (М-209), разница состоит в наличии двух принтеров слева: один для обычного текста и один для шифрованного текста. C-446 использовалась многими армиями по всему миру, в том числе в Норвегии и Нидерландах. Машина была совместима с C-38, М-209, BC-38 и BC-543.
ВС-543:
В послевоенные годы научно-исследовательские подразделения Хагелина и производственные мощности были сосредоточены в Стокгольме. Но так как шведское законодательство давало право правительству реквизировать изобретения, в которых оно нуждалось для целей национальной обороны, Хагелин решил перенести в 1947 году свою научно-исследовательскую работу в швейцарский город Цуг (были предоставлены налоговые льготы) и в 1950 году все подразделения фирмы Crypto AG находились там.
Уже в 1952 году на базе конструкции шифратора С-36 была создана усовершенствованная модель С-52, которая пользовалась неимоверным успехом на рынке, и много других моделей шифровальных устройств, образовавших серию СХ-аппаратов, также с большим успехом продававшихся по всему миру. Среди них модель СХ-52, как принято считать, одна из наиболее успешных механических шифромашин Хагелина.
C-52 и CX-52 отличались своей «гибкостью»: легко настраивались в соответствии с требованиями заказчика. Можно было иметь один алфавит (или набор символов) для шифрования текста, и другой для обычного текста. Это было удобно тогда, когда текст передавался по международным каналам. Например: арабские символы для обычного текста, а символы латинского алфавита от А до Z для зашифрованного текста.
Это стандартная версия CX-52. Это 6-колесная шифрмашина с большим количеством настраиваемых опций. Общая сумма практически возможных ключей к данной криптомашине равна 4.13 х 1099, что является астрономической цифрой.
Ниже — версия данной модели с арабским алфавитом:
Версия для обучения работы на шифрмашине:
Ниже приведен криптоанализ C-52 b CX-52:
Криптоанализ шифрмашины HAGELIN C-52 и ей подобных машин на основе атаки с известным открытым текстом.
Рассматриваются шифрмашины семейства HAGELIN C-52 и HAGELIN CX-52 и возможности их криптоанализа, использующие атаку на основе открытого текста. Машина HAGELIN состоит из набора шифрующих колес (дисков), каждое из которых генерирует одну цифру двоичного числа, а функция замещения отображает двоичные числа в множество целых чисел вида Z modulo 26. Самые ранние версии машин HAGELIN имели четыре шифрующих колеса с 17, 19, 21 и 23 позициями соответственно. Затем были добавлены два других шифрующих колеса с 25 и 26 позициями соответственно. Наиболее типовыми конфигурациями, использующимися в дальнейшем, являются: для версии С-52 машины имеют набор двенадцати колес с 25, 26, 29, 31, 34, 37, 38, 41, 42, 43, 46 и 47 позициями соответственно; для версии CX-52 машины имеют только шесть колес с 47 позициями. Используются следующие основные предположения при криптоаналитической атаке: во-первых, шифртекст был получен при помощи машины С-52, использующей шесть колес, и, во-вторых, криптоаналитик располагает 800 знаками открытого текста и соответствующего зашифрованного текста. Чем больше объем выборки, тем проще решение, но такие большие выборки получить намного труднее.
Выборка из 800 знаков является, по мнению автора, наиболее приемлемым компромиссом. Для последовательной криптоаналитической стратегии необходимо выполнить следующий алгоритм. 1. Определить число позиций на первом шифровальном колесе. 2. Разбить позиции колеса на два подмножества. Одно подмножество, содержащее активные позиции, и другое подмножество — неактивные позиции. 3. Определить, какое из подмножеств содержит активные штырьки, определяя, какое из подмножеств является наиболее приемлемым при предсказании числа позиций для следующего колеса. 4. Повторить шаги 2 и 3, чтобы определить длину и подмножество активных позиций каждого из колес по очереди. 5. Определить функцию f, которая отображает {0,1}{n}->{0,…,25}. В заключение приводятся основные пути для улучшения алгоритма шифрования с целью предотвращения вышеназванной атаки. Для этого необходимы более тщательный выбор функции вида f{0,1}{6}->{0,…,25} и введение в схему дополнительного источника нерегулярности при вращении шифровальных колес.
В 1950-е появилась потребность в шифровании телетайпных передач с включением шифратора между телетайпом и линией, чтобы оператор мог печатать открытый текст, а передача по линии шла в зашифрованном виде. В Цуге были созданы шифраторы-приставки Т-52 и Т-55, которые могли работать с телетайпами различных производителей.
Модели механического семейства СХ-… постепенно увеличивались в размерах, и у ряда заказчиков появилась потребность в настоящей «карманной» модели. В своей знаменитой «карманной» механической шифромашине CD-55 и затем CD-57 Хагелин применил принцип построения, сходный с конструкцией карманного калькулятора CURTA. На этом маленьком механическом шедевре, пользовавшимся большим спросом – в различные страны продано свыше 12 000 машинок – можно было работать большим пальцем одной руки, тогда как другая рука оставалась свободной для записи шифровки или расшифровки. Размеры прибора 137 х 80 х 40 мм и весил он всего около 1 кг. Состоял из двух частей: литого алюминиевом корпуса, в котором находились все механические части, и откидной крышки, которая открывалась нажатием небольшой кнопки на верхней части устройства.
Коммерческий успех стимулировал Хагелина на создание новых конструкций карманной шифромашинки с надеждой на расширение рынка. Несмотря на наступление электронной эры в шифраторостроении, им много позднее были сконструированы на базе CD-57 многоалфавитные модели: CDS-62 с приставным цилиндром на 32 алфавита и CDS-78 со вставляемыми плоскими алфавитными картами.
Crypto AG стала первой в Европе фирмой, которая, не задерживаясь в эпохе электровакуумных ламп и транзисторов, перешла от электромеханики непосредственно к микроэлектронике – интегральным схемам. В середине 1970-х Crypto AG приступила к разработкам, ориентированным одновременно и на гражданский, и на военный рынок. Такой стал речевой шифратор CRM-008, выпущенный в 1975 году и продававшийся даже в 1990-х под новой аббревиатурой HC (сокращение от Hagelin Crypto), гражданская версия HC-230 и военный вариант HC-235 .
В 1977 году Хагелин создал карманную модель НС-520 – одну из первых полностью электронных шифромашин, которая выглядела как калькулятор. Она была частью семейства совместимых в работе шифромашин CRYPTOMATIC – НС-530 (версия в кейсе) и НС-550, НС-570, НС-580 (настольные модели). В память феноменально успешного создателя популярнейших в мире шифромашин модели, выпускаемые созданной им фирмой Hagelin Cryptos / Crypto AG, продолжают называться НС-хххх.
HC-530/535 была портативной электронной шифрмашиной, разработанной Хагелином в Швейцарии в конце 1970-х. Она относится к «семейству» машин CRYPTOMATIC 500, и была одной из первых полностью электронных шифровальных машин. Машина состояла из стандартного машинной клавиатуры и небольшой ЖК-дисплея прямо над ней. Сзади машины размещался маленький встроенный термопринтер. Слева от клавиатуры находился акустический переходник.
Crypto AG
Компания Crypto AG, являясь юридически и экономически независимым швейцарским предприятием, концентрирует свои усилия на разработке, создании и внедрении индивидуальных систем криптозащиты. Она свободна от каких-либо ограничений на экспорт и не требует депонирования ключей. В основу положен индивидуальный для каждого заказчика секретный алгоритм, который никем другим не используется.
В каждом устройстве процессы шифрования протекают в экранированном защищённом модуле, так что параметры защиты и ключ хранятся зашифрованными только в модуле и никому не доступны открытым текстом. Уникальное средство контроля АСС – Acceptance Cipher Check предоставляет возможность самостоятельной проверки защитной функции на научной основе и в любое время.
Шифровальную технику компания Crypto AG реализует правительственным, государственным и коммерческим организациям более чем в 130 странах мира. Разработку систем безопасности для всех широко распространённых информационных и коммуникационных технологий, производство и тестирование в фирме осуществляют 300 квалифицированных ученых, криптологов и инженеров.
Борис Хагелин умер 7 сентября 1983 года, но и по сей день основанная им фирма является одним из крупнейших мировых производителей криптографической техники.
Из книги «Взломщики кодов» секретность на продажу:
Фирма «Крипто АГ» располагается на холме посреди жилого района в четырехэтажном здании фабричного типа, отделанном коричневатой штукатуркой. Из здания открывается вид на переливающееся искорками Цугское озеро и на расположенные вдалеке голубоватые Швейцарские Альпы. Вероятно, это самое красивое место, где когда-либо занимались криптографией. Изнутри доносятся гул и слабое жужжание – типичные звуки для промышленного предприятия. Более полутора сотен рабочих выполняют, главным образом, сборку шифраторов из комплектующих, которые Хагелин закупает у швейцарских и германских производителей. На верхнем этаже здания находятся помещения для конструкторов и чертежников. Большая часть третьего этажа выделена администрации. Там же у Хагелина отведено место и под собственный музей шифраторов, которые размещаются у него на двух огромных стеллажах.
Инструментальные цеха вместе с небольшим штамповочным производством занимают весь первый этаж. Сборка шифраторов происходит на втором этаже, где рядом с крохотными токарными станками, применяемыми в часовом производстве, располагаются груды отдельных частей и где рабочие производят пайку ультразвуком. В лаборатории инженеры создают и испытывают новые электронные устройства, которые моделируют механические операции для достижения очень высоких скоростей работы.
Хагелин не пытается заниматься криптоанализом своих собственных шифраторов. Он очень хорошо разбирается в методах их вскрытия и прекрасно осознает, что стойкость его шифрмашин зависит от их правильного использования. Поэтому Хагелин полагается на мнение тех, кто является потребителем его продукции, и это мнение служит ему в качестве неиссякаемого источника идей для внесения всевозможных усовершенствований.
Хагелин, дом которого в Цуге расположен в нескольких десятках метров позади здания его фирмы, отошел от дел лишь частично. Он уже не проводит целые дни на своем уникальном предприятии, но все же продолжает лично руководить большей частью научно-исследовательских разработок фирмы. Хагелин говорит: «Я не знаю электроники, но я знаю, как много можно добиться с ее помощью». Он сам ведет дела со своими старыми клиентами, хотя и передал обслуживание новой клиентуры, а также рассмотрение многих административных деталей своему главному управляющему Стюру Нюбергу. Седовласый мужчина выше среднего роста и умеренной упитанности с волевыми, приятными чертами лица, Хагелин отличается спокойным юмором и добротой. Его карманы всегда набиты арахисом, которым он кормит птиц, слетающихся к нему на подоконник. Был случай, когда одна птичка села ему на голову, а другая – на руку, пока он вечером возвращался домой с работы. А по ночам птицы оставляют свои «визитные карточки» на светильнике в его спальне.
Круг интересов Хагелина очень широк. Как большой знаток, он разбирается в вопросах гастрономии, делает хорошие любительские фотографии, любит парусный спорт и со знанием дела беседует о цветах, растущих позади дома на клумбах, за которыми ухаживает его жена. Дважды в год Хагелин ездит в Швецию либо в свое поместье, находящееся неподалеку от Стокгольма, либо в бревенчатый коттедж на севере страны. Суфле, подаваемое на завтрак его кухаркой, такое же воздушное и приятное на вкус, как и в лучшем ресторане Нью-Йорка или Парижа. В белом «мерседесе», которым Хагелин правит сам, ощущается крепкий запах коричневатой кожи, которой отделаны сиденья. В его книге для гостей собраны подписи людей, приехавших в Цуг со всего света – из Германии, Египта, Ирана, США, Франции. Сам он – исключительно любезный и внимательный хозяин. Благодаря криптографии Хагелин получил наибольшие материальные выгоды по сравнению с любым другим человеком во всем мире, и можно с уверенностью сказать, что для этой цели нельзя было бы подобрать личность более приятную.
P.S. Мы проводим акцию специально для читателей Хабра. Пост с подробностями тут.