Книга Игра в имитацию - Эндрю Ходжес

В конце 1944 г. аппаратура, производившая дискретизацию речевых сигналов и шифрование выборки сообщения, была, наконец, готова. Они убедились в том, что работает она удовлетворительно, подключив и передающее, и принимающее устройства прямо в лаборатории и введя в них идентичный «ключ» в виде хаотичного шума радиоприемника со снятой антенной. Осталось спроектировать и создать систему для ввода идентичного ключа на станции, которые на практике могли находиться на большом расстоянии друг от друга.

В принципе «Далила» могла бы работать на ключе одноразового использования, записанном на граммофонных пластинках, как работала и «X-system», аналогично схеме «одноразовых блокнотов» для передачи сообщений по телеграфу. Но Алан предпочел разработать систему, которая, будучи не хуже «одноразовой», не требовала бы пересылки тысяч лент или записей, а вместо этого позволяла бы передатчику и приемнику генерировать идентичный ключ синхронно с моментом передачи.

Именно в таком подходе к «Далиле» сказался его опыт криптоаналитика. Работа, которую они делали, до этой поры касалась процесса «добавления». Решению принципиального вопроса — что именно добавлять — Алан посвящал большую часть времени еще с 1938 г. В этом плане он мог действовать, как имеющая вес «математическая фигура» Кембриджа и Блетчли, а не как какой-то человек со стороны, неловко и стеснительно приоткрывший дверь в непрерывно развивающийся мир электронной инженерии.

Несмотря на то, что Алан не мог в том признаться ни открыто, ни намеками, задача сводилась к созданию чего-то наподобие генератора ключей «Рыбы». Ключ должен был быть детерминированным, иначе его не получилось бы создать идентичным для двух независимых концов. В то же время необходимо было нивелировать шаблоны и исключить повторы, чтобы по своей стойкости ключ не уступал чему-то действительно «случайному» — например, электронному шуму. Любой тип устройства неизбежно имел какой-либо шаблон. И цель заключалась в том, чтобы этот шаблон был таков, что вражеский дешифровщик не смог бы его обнаружить. Решая эту задачу для «Далилы», Алан одерживал верх над вялыми потугами немецкой криптографии. На самом деле, он создавал систему гораздо лучшую, поскольку элементы ключа «Далилы» могли подаваться последовательностями из сотен тысяч чисел. Это было сродни шифрованию не телеграфных сообщений, а «Войны и мира».

Идея генерирования ключа для шифрования речи таким путем не была совершенно новой. В «X-system» не всегда использовались одноразовые граммофонные записи ключа. Имелся альтернативный вариант, именуемый «молотилкой». Но «молотилка» могла лишь передавать поток цифр (разрядов) со скоростью 300 в секунду и применялась только для тестирования, либо для сигналов низкого уровня. «Далила» оказывалась более требовательной.

Генератор должен был быть электронным. И в качестве базового элемента Алан применил «мультивибратор» — пару электронных ламп, обладающих свойством синхронизировать колебания между состояниями «включено» и «выключено» с длительностью импульса равной целому кратному базового периода. Его генератор ключа использовал выходные сигналы восьми таких мультивибраторов, синхронизировавших различные моды колебаний. Но это было только начало. Эти выходные сигналы подавались в несколько контуров с нелинейными элементами, осуществлявших их комбинирование довольно сложным образом. Алан разработал такую схему, которая гарантировала максимально равномерное распределение выходной энергии во всем диапазоне частот. Он объяснил Дональду Бейли с помощью теории Фурье, что это наделяет амплитуду получающегося выходного сигнала необходимым уровнем «случайности» для криптографической защиты.

В контурах должна была присутствовать некоторая вариативность, иначе генератор бы производил все время один и тот же шум. Эта вариативность достигалось созданием особых межсоединений, обеспечивавших прохождение по проводке комбинации выходных сигналов с восьми мультивибраторов, таким же путем, как в оригинальной «Энигме», с роторами и коммутационной панелью. Настройка такой «Энигмы» позволяла задавать некую последовательность ключа таким образом, чтобы и отправитель, и получать имели возможность согласовывать ее заранее. При фиксированной позиции роторов исключалось повторение ключа в течение примерно семи минут. На практике передача речевого сообщения в одном направлении передачи могла ограничиваться этим промежутком временем, и новая ключевая последовательность задавалась после изменения направления передачи. А изменить его можно было путем простого изменения шага роторов. У роторов и коммутационной панели было достаточно позиций, чтобы система была — согласно теории Алана — такой же стойкой и надежной, как действительно случайный ключ одноразового использования.

Разработка «Далилы» в целом была задачей, ради которой все выкладывались на полную катушку. Система была бесполезной до тез пор, если отправитель и получатель не могли согласовать свои мультивибраторы с точностью до микросекунды. Большую часть первой половины 1945 г. они провели, добиваясь необходимой точности. Им также нужно было протестировать выходной сигнал генератора ключей уже готовой «Далилы» на предмет равномерного распределения его спектральных составляющих по всему расчетному диапазону задействованных частот. Но у них не было частотного анализатора (обычное дело в тех условиях, в которых они работали).

Алан довелось видеть один такой анализатор в «Белл Телефон Лабораторис»; еще один имелся в Доллис-хилле. А вот в Хэнслопе им самим пришлось делать для себя анализатор. Это был вызов из разряда тех, с которыми сталкивается человек, оказавшийся на необитаемом острове и которые так нравились Алану. Изрядно потрудившись, они получили устройство, но, когда в первый раз опробовали его, Алан вынужден был признать: «Он слегка смахивает на абортированный плод». Так они его и назвали — «АБОРТ Марк I».

Вообще, для получения и использования различного оборудования требовалось прибегать к искусной и напористой дипломатии в обращении с руководством. Все, чего они сумели добиться, ограничилось двухлучевым осциллографом и генератором звуковой частоты от «Хьюлетт-Паккард». Жа и за них им пришлось побороться, едва отбившись от низкокачественной аппаратуры и потребовав «что-либо получше» от инспектора Спецгруппы № 3, полковника Молтби. Для Алана этот процесс был столь же непостижимым и приводящим в замешательство, как для Алисы из страны Чудес, пытавшейся отыскать то, что ей было нужно, на полках магазина Белой Королевы. Общение с Молтби по телефону приводило Алана в крайнюю нервозность, и люди рассказывали, что в такие моменты его речь, и без того нескладная в обычной обстановке, становилась в такие почти не поддающейся расшифровке. Алану претил показушный самопиар и недоставало умения привлечь внимание, произвести эффект, которое так требовалось в переговорах об оборудовании. Он часто с горечью в голосе сетовал на то, что игроки, более поднаторевшие в искусстве пускать пыль в глаза — всякие там «шарлатаны», «политики», «торговцы» — добивались своего не благодаря своим знаниям, профессионализму и опыту, а благодаря умению строить разговор. Но продолжал рассчитывать, что разум, словно по волшебству, возобладает.

Это был пример тех мелких, «внутренних» конфликтов, что пронизывали военные усилия британцев. Но проект «Далила», явно слишком запоздалый для войны с немцами, не мог рассчитывать на приоритетность. Это была не та работа, что в Блетчли. И Алан, скорее всего, это понимал. И потому, даже приходя в раздражение от того, что он находил непостижимой глупостью и идиотизмом, он мог себе также позволить не вмешиваться и наблюдать за всем происходящим в Хэнслопе более невозмутимо и беспристрастно, сторонним, отвлеченным взглядом. В этом отношении Алан и Робин Гэнди смотрели на вещи почти в одинаковом свете, и им обоим нравился роман Найджела Балчина «Маленькая задняя комната», вышедший в 1945 году. Этот роман был пронизан нескрываемой горечью и в то же время едким остроумием, разочарованиями, переживаемыми молодыми учеными, стремящимися победить в войне и покончить с ней и ограниченными играми в «поиск преимущества над противником» и «защиту империи». В Хэнслопе ходили всякие истории и заговорах и бунтах в верхних эшелонах, но Алан явно не страдал от тех невзгод, что описывал Балчин, и был избавлен от проблематичной необходимости иметь дело с никчемными «именитыми учеными», душившими инициативу во имя эффективности. Действительно, никто из таких пустоплетов не проявлял никакого интереса — ни научного, никакого иного — к проекту «Далила». И ситуация не изменилась, даже когда добавление генератора ключей показало, что он нашел способ обеспечения полного засекречивания речи, используя всего два небольших ящика оборудования.