История закрытой телефонной и радиосвязи ближнего радиуса.
С незапамятных времен человечество занималось (роскомнадзор) – но для руководства войсками в какой-то момент перестало хватить командного голоса. (Хотя, этот метод действительно работает – чем громче крикнешь, тем дальше слышно). Но отправка простого письма Die erste Kolonne marschiert... die zweite Kolonne marschiert... die dritte Kolonne может привести к тому, что посыльного схватят, письмо прочитают, и могут что-то и предпринять. Начались первые попытки внедрения криптографии – шифр Цезаря, линейка Энея (Aeneas Tacticus), и первые же попытки расшифровать перехваченные сообщения. Цивилизация развивалась, методы совершенствовались, популяризовывались такими авторами как Эдгар По (Золотой жук), Артур Конан Дойль (Пляшущие человечки), Жюль Верн (Жангада, Путешествие к центру Земли, Матиас Шандор), Анатолий Рыбаков (Кортик, Бронзовая птица), и Ярослав Гашек.
— Практически,— подтвердил он,— по крайней мере, что касается моего опыта на сербском фронте, ни у кого не хватало времени на расшифровку. Это не значит, конечно, что шифры не имеют значения во время продолжительного пребывания в окопах, когда мы там засели и ждем. Что же касается частой смены шифров, это тоже верно. Капитан Сагнер одну за другой сдавал свои позиции. — Главная причина того, что теперь при передаче приказов из штаба на позиции все меньше и меньше пользуются шифрами, заключается в том, что наши полевые телефоны недостаточно совершенны и неясно передают, особенно во время артиллерийской канонады, отдельные слоги. Вы абсолютно ничего не слышите, и это вносит еще большую путаницу.
http://militera.lib.ru/prose/foreign/hasek/21.html
К Второй мировой войне все страны подошли с разнообразными подходами к шифрованию и не только. Истории о вскрытии японских шифров с опозданием на пару часов (Red / Purple)
https://habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/275347/
https://habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/385605/
и немецких шифров Энигмы давно рассекречены и популяризованы. Про советские методы и машины известно меньше – тут и популярная «связь с Ставкой по ВЧ» и аппараты ЕИС-3, К-37 Кристалл, Соболь-П.
В популярной советской литературе, конечно, на столе имперской канцелярии лежат шкасы, приказы «обязательно расшифровать кристалл и так далее», но реальность как обычно отличается – аппараты Кристалл были захвачены и взломаны
https://habr.com/ru/post/549558/
да и остальные коды РККА (и не только) немцы ломали.
Отлаженная служба немецкого радиоперехвата давала преимущество и против СССР:
В те дни, мы успешно осуществляли перехват радиосообщений русских. Эти сообщения немедленно дешифровывались, и их содержание своевременно докладывалось командованию корпуса. Мы всегда были в курсе действии русских, которые предпринимались в ответ на передислокацию наших сил, и в каждом конкретном случае мы вносили соответствующие изменения в наши планы. Вначале русские недооценили важность нанесенного по ним удара и подбросили на наш участок слишком малое количество противотанковых пушек. Затем постепенно русское командование начало проявлять заметное беспокойство. В эфире стали появляться встревоженные запросы: „Срочно уточните, откуда наступает противник“. Ответ: „Узнайте у чертовой бабушки. Как я могу узнать, откуда наступают немцы?“ (Всякий раз, когда в русских радиограммах упоминаются черт и его ближайшие родственники, можно предположить, что назревают серьезные события.)
И против Великобритании:
В 10.30 командир роты радиоперехвата докладывает о радиопереговорах открытым текстом между 29-й индийской бригадой и 7-й бронетанковой дивизией, из которых явствует, что гарнизон опорного пункта Эль-Адем готовится к прорыву в ночь с 16 на 17 июня. Сообщение об этом немедленно передается Роммелю и 90-й дивизии
Очевидных проблем в применимости всех этих методов в середине 20 века полно, и из них можно выделить несколько главных:
Ключи шифрования.
Все молча посмотрели на злосчастные страницы и задумались. На минуту воцарилась тишина, и вдруг кадет Биглер озабоченно вскрикнул:
— Herr Hauptmann, ich melde gehorsam... Jesus Maria! Es stimmt nicht [Господин капитан, осмелюсь доложить... Иисус Мария! Не получается! (нем.)]
И действительно, все было очень загадочно. Сколько господа офицеры ни силились, сколько ни старались, никто, кроме капитана Сагнера, не нашел на странице сто шестидесятой названных слов, а на противоположной, сто шестьдесят первой странице, которой начинался ключ, соответствующих этому ключу букв.
Проблема своевременной смены ключей актуальна до сих пор.
Время зашифровки и расшифровки.
Прежде чем кто-нибудь из нас успеет расшифровать нужный пример, ни батальона, ни роты, ни бригады не будет и в помине. Практического значения это не имеет! (поручик Лукаш)
Вес аппарата.
Размеры Энигмы - 28 х 34 х 15 см, вес - около 12 кг.
Скрытность работы.
Первый патент на радиопеленгацию получен в 1904 году. Пеленгация активно использовалась и в мирное время (радиокомпас, LORAN), и в военное. Наибольшую известность получил английский пеленгатор Huff-Duff (High-frequency direction finding, HF/DF), предназначенный для пеленгации систем ускоренной передачи данных подводных лодок (The Short Signal Code / Short Signal Book / Kurzsignalbuch / Kurier system). Благодаря тем же пеленгаторам (только больше и другим), немцы из Funkabwehr –VNW (Wehrmachtnachrichtenverbindungen) разгромили Красную капеллу.
Для решения этих проблем и наука, и организация радиослужбы не стояли на месте – одни использовали индейцев, другие разрабатывали аппаратные средства, третьи писали отчеты о том, что шпионов замучила совесть, и они пришли и сознались. https://youtu.be/sE5MDJ9RCUk?t=1350
Скрытый текст. Советская художественная литература, на которой многие росли, вообще полна ламповыми историями про операции Монастырь и Березино, но даже косвенно старается не упоминать материальные проблемы РККА везде – от качества связи до, местами, ее отсутствия. В итоге: Связь по радио получила в 1942 году широкое распространение и, тесня другие принятые в разведке способы (личные, встречи, курьеры, тайники), становилась преобладающей. Это объяснялось и относительной безопасностью данного способа связи из-за низкого уровня эффективности наших средств пеленгации (цитата по: Москва военная 1941–1945. М.: Издательство объединения Мосгорархив (далее Москва), 1995. С. 228.)
От второй мировой к Вьетнаму и Афганистану.
Если мы посмотрим на фото радистов США во Вьетнаме, то сразу вспомним типовую рацию AN/PRC-25 и ее развитие AN/PRC-77. Именно на AN/PRC-77 появился блок аудио шифрования, в трех вариантах – для автомашин и штабов (KY-8), для самолетов (KY-28) и носимый вариант TSEC/KY-38 NESTOR. Вот он
https://www.cryptomuseum.com/crypto/usa/ky38/index.htm
KY-38 был размерами с саму рацию, перегревался, снижал качество и дальность связи. Комплект (рация- шифратор-батареи) весил 24.5, и войска предпочитали брать вместо него боеприпасы. Комплект был секретным, так что командиры опасались рисков и его утраты, и рисков того, что он попадет не в те руки.
В Союзе .. как пишут в популярной литературе 12 января 1952 года постановлением Совета Министров СССР был создан ГосНИИ No 2,преобразованный затем в предприятие п/я37, переименованное в 1966 году в Научно-исследовательский институт автоматики (НИИА). Но когда в той же литературе пишут В 1950–1960-е годы в институте были разработаны шифровальные аппараты первого поколения, позволявшие защищать речевые переговоры по телефонным и коротковолновым каналам связи: «М-803–5 .. то надо понимать, что каждый полукомплект М-803 включал 4 стойки стандартных двухметровых габаритов.
К временам Вьетнама у СССР были теплые ламповые Астры (Р-105Д, Р-108Д, Р-109Д) – всего 21 килограмм рабочего комплекта, 46 килограмм в полном сборе. В 1967 году их начали менять на не менее теплые Р-105М "Парус-3" (14/40 килограмм соответственно).
В Афганистан советская армия пришла без средств шифрования радиосвязи ближнего (рота-батальон) действия. До начала первой чеченской принципиально ситуация не изменилась.
От Вьетнама – к современности в США.
KY-38 был электромеханическим устройством первого поколения с ключами. Во втором и третьем поколении АНБ (NSA) как разработчик средств криптографии, перешли на перфокарты и считыватели (KOI-18). Четвертое поколение работало на электронных ключах KSD-64, сейчас их можно увидеть в музее АНб (открыт в 1993 году). Дальнейшее развитие средств связи шло в нескольких направлениях – в первую очередь это уход «в цифру», минимизация размеров, перенос радиосвязи от командира роты ближе к пехотинцу, и защита от подавления сигнала (глушения). В 1986 году была представлена система AN/PRC-113 плюс TSEC/KY-57, в 1994 - AN/PRC-148 MBITR (развившаяся в AN/PRC-148 JEM) – уже с цифровым кодированием DOD LPC-10, возможностью (с доп модулем) работать как ретранслятор, защитой от подавления сигнала. Одновременно использовалась (а то и используется) уже программно-определяемая радиостанция AN/PRC-152. 148-я весит 867 грамм, 152-я – 1.22 кг (с батареями и GPS).
Следующее поколение (JTRS) начало разрабатываться в 1997 году и за 15 лет и 6 миллиардов долларов – не то чтобы не дало результатов, но эффективность расхода бюджетных средств под вопросом. Предполагалось получить универсальное радио в каждый дом, да еще работающее в режиме почти-совсем-незаметности (Soldier Radio Waveform (SRW)) и рацию уровня AN/PRC-154 Rifleman Radio Fielded and Proven весом 770 грамм.
Вот она - AN/PRC-154 Rifleman Radio
https://www.thalesgroup.com/en/worldwide/defence/what-we-do-radio-communications-land-communications-tactical-radios/anprc-154
Домашнее радио предполагалось собирать на один большой роутер AN/PRC-155, 6.5 кг с батареями, и доступом сразу на спутник. Вот такой
https://gdmissionsystems.com/products/communications/radios/networking-radios/prc-155-manpack-radio
Или на роутер командира отделения – Shadowcat, весом 400 грамм
https://gdmissionsystems.com/products/communications/radios/shadowcat-radio
Разумеется, все оцифровано, сжато, зашифровано и ключи шифрования меняются раз в сутки (выдаются на, кажется, месяц).
Надо заметить, что не все так упираются в шифрование - британский H4855 Personal Role Radio (PRR) заявлен как идущий без кодов и читов. Вместо этого он заявлен как стелс-пехотный, с низким уровнем сигнала, разнесением сигнала по спектру (spread spectrum) и не подключаемый к другим сетям.
Литература по теме
Бабаш А. В. и другие. О развитии криптографии в XIX веке // Защита информации, №5, 2003.
Астрахан В. И., Гусев В. В. Становление и развитие правительственной связи в России, 1996.
Астрахан В. И., Павлов В. В., Чернега В. Г. Правительственная электросвязь в истории России. Часть 1, 2001.
Клепов А. Информационное оружие Сталина.
Шифровальное дело Советского Союза. Часть 1
https://topwar.ru/150762-shifrovalnoe-delo-sovetskogo-sojuza-chast-1.html
Шифровальное дело Советского Союза. Часть 2
https://topwar.ru/151042-shifrovalnoe-delo-sovetskogo-sojuza-chast-2.html
Шифровальное дело Советского Союза. Часть 3
https://topwar.ru/151211-shifrovalnoe-delo-sovetskogo-sojuza-chast-3.html
Все три статьи сразу
https://bolivar1958ds.mirtesen.ru/blog/43556254915/SHifrovalnoe-delo-Sovetskogo-Soyuza.-CHasti-1-3
«Историческая правда» Берии и Суворова о криптографии и радиоразведке. В четырех частях
Часть 1. http://www.mk.ru/blogs/posts/istoricheskaya-pravda-berii-i-suvorova-o-kriptografii-i-radiorazvedke.html
Часть 2. http://www.mk.ru/blogs/posts/istoricheskaya-pravda-berii-i-suvorova-o-kriptografii-i-radiorazvedke-chast-vtoraya.html
Часть 3. http://www.mk.ru/blogs/posts/istoricheskaya-pravda-berii-i-suvorova-o-kriptografii-i-radiorazvedke-chast-tretya.html
Часть 4. https://www.mk.ru/blogs/posts/istoricheskaya-pravda-berii-i-suvorova-o-kriptografii-i-radiorazvedke-chast-chetvertaya.html
Хабр Отечественные защитники речи https://habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/387581/
Хабр Криптофронт Второй Мировой Войны часть 1 https://habr.com/ru/post/549558/
Хабр Хагелин — гений научно-технической мысли
https://habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/271387/
РОЛЬ РАДИОПЕЛЕНГАЦИИ В РАЗВИТИИ АРКТИЧЕСКОГО МОРЕПЛАВАНИЯ В 1920-Е ГГ
Невидимый фронт войны на море. Морская радиоэлектронная разведка в первой половине ХХ века
Радиоразведка Европы. Перехват информации
Защитники речи
https://ib-bank.ru/bisjournal/post/309
Танковые сражения 1939-1945 гг.
http://militera.lib.ru/h/mellenthin/index.html
Концерн «Автоматика» участвует в создании первого в России Музея криптографии
Криптография: история шифровального дела
https://rostec.ru/news/kriptografiya-istoriya-shifrovalnogo-dela/
Бутырский Л. С., Ларин Д. А. История цифровых систем засекречивания речевого сигнала в США // Защита информации. INSIDE. No 3, 2006. С. 82
Пятнадцатитомное издание «Великая Победа». Том 10 – Война в эфире.
Я калибр-10
Porting Lessons Learned from Soldier Radio Waveform (SRW)
DARPA NetCentric radio demonstration – 2007 год.
Если же отвлечься от теории, то в применении криптографии и секретности царил бардак – что в США, что в мире в целом.
https://pikabu.ru/story/yaponskiy_shifr_na_peredovitse_kak_svobodnaya_amerikanskaya_pressa_raskryila_voennuyu_taynu_6564377
запасная ссылка
https://zen.yandex.ru/media/warhead/iaponskii-shifr-na-peredovice-kak-svobodnaia-amerikanskaia-pressa-raskryla-voennuiu-tainu-5c861bff7d35ca00b5391e73