Американская криптология - [58]

Симметричная криптология — это шифрование информации, симметричным или секретным, ключом, когда один и тот же ключ используется как для зашифровывания, так и для дешифровки данных.

Преимуществами такой криптологии является большая производительность криптоалгоритмов и высокая криптостойкость, что делает практически невозможным процесс дешифровки. Вместе с тем, симметричная криптология монополизирована государственными структурами и нуждается в значительных финансовых расходах. Для её использования нужны очень надёжные механизмы для распределения ключей и их большое количество.

Особенно важным условием функционирования симметричной криптологии является секретность ключа и система его надёжного и гарантированного распространения, чтобы он не попал в «чужие руки».

Эта проблема передачи ключа шифрования была теоретически решена в 1976 году, когда американцы Уитфилд Диффи (Whitfield Diffie) и Мартин Хеллман (Martin Heilman) опубликовали статью «Новые направления в криптографии» (англ. New Directions in Cryptography), которая произвела в шифровальном сообществе настоящий фурор.

Они предложили концепцию шифрования с открытым, или асимметричным, ключом. Это была поистине революция, причём очень своевременная, поскольку ни один из известных в то время алгоритмов единственного вида — симметричного шифрования с секретным ключом — больше не мог отвечать новым потребностям, вызванным ростом новых методов обмена сообщениями и, в частности, появлением глобальных сетей передачи информации.

Но, как утверждает мировой опыт, большие научные открытия всегда делают несколько учёных в разных странах мира. Так, в 1997 году стало известно, что группа криптологов ШКПС открыла основные принципы криптологии с открытым ключом на несколько лет раньше, чем их коллеги из США.

В конце 1960-х годов британские вооруженные силы реально почувствовали наступление эры высоких технологий, которая обещала обеспечить каждого бойца собственным входом в тактическую радиосеть. Перспективы развёртывания таких сетей обещали грандиозные изменения в упрощении руководства военными операциями, однако ставили и очень серьёзные проблемы перед службой, которая отвечала за безопасность и засекречивание такой связи. Настоящей головной болью становилась необходимость распределения и управления гигантскими количествами криптоключей, причём передавать каждый из ключей нужно было в наистрожайшей тайне от врага.

Поэтому в 1969 году одному из выдающихся творческих «умов» ШКПС Джеймсу Эллису (James Ellis) было поручено поразмышлять над возможным выходом из этой безнадёжной ситуации. Сначала для Эллиса, как и для всех, было очевидно, что не может быть никакой засекреченной связи без секретного ключа, какой-нибудь другой секретной информации, или по крайней мере какого-то способа, с помощью которого законный получатель находился бы в положении, которое отличало его от того, кто перехватывал сообщения. В конечном итоге, если бы они были в одинаковом положении, то как один должен иметь возможность получать то, что другой не может?

Но, как это часто случается в канун открытия, Эллис наткнулся на старую техническую статью неизвестного автора из компании «Bell Telephone», в которой описывалась остроумная, но так и не реализованная идея засекреченной телефонной связи. Там предлагалось, чтобы получатель маскировал речь отправителя путём добавления в линию шума. Сам получатель впоследствии мог отфильтровать шум, поскольку он же его и добавлял и, следовательно, знал, что тот собой представлял.

Принципиально же важным моментом было то, что получателю уже не было необходимости находиться в особом положении или иметь секретную информацию для того, чтобы получать засекреченные данные… Первичный идейный толчок оказался достаточным: расхождение между описанным и общепринятым методом шифрования заключалось в том, что получатель сам принимал участие в процессе засекречивания.

Далее перед Эллисом встал достаточно очевидный вопрос: «А можно ли что-то подобное проделать не с каналом электрической связи, а с обычным шифрованием сообщения?» Как известно, для решения задачи главное — правильно сформулировать вопрос, поэтому как только вопрос обрёл нужную форму, то доказательство теоретической возможности этого заняло всего несколько минут. Так родилась «теорема существования». То, что было немыслимо, в действительности оказалось полностью возможным.

Таким образом Эллис пришёл к схеме, которая позже получила название «криптография с открытым ключом», но сам он назвал свою концепцию «несекретным шифрованием». Суть концепции, сформулированной и формально подтверждённой к началу 1970 года, сводилась к схеме с открытым и секретным ключами, управляющими однонаправленной математической операцией.

Но поскольку Эллис был в первую очередь экспертом в системах коммуникаций, а не в математике, то его революционная концепция не была доведена до конкретных математических формул. Доклад Эллиса произвёл большое впечатление на его руководство, однако никто не смог решить, что с этими экзотическими идеями делать… В результате дело на несколько лет было «положено под сукно».