Цифрова Фортеця

Звісно, коли користувачі комп’ютерів дізналися про вільний доступ урядових установ США до їхнього спілкування через електронну пошту, вони здійняли обурений лемент. Звичайні дописувачі, для яких обмін електронними посланнями був свого роду хобі, – ті теж визнали таке порушення секретності тривожним сигналом. А в усьому світі підприємливі приватні програмісти почали працювати над винайденням способів зробити електронну пошту більш захищеною. Вони швидко винайшли такий спосіб – так з’явилося кодування відкритим ключем.

Його ідея була дуже простою й настільки ж геніальною й полягала в тому, що легка в користуванні програма, введена в персональний комп’ютер, переінакшувала особисті електронні повідомлення таким чином, що вони ставали абсолютно нечитабельними. Користувач міг написати листа, прогнати його крізь програму-шифратор – і на протилежному кінці отримували текст-абракадабру. І той, хто перехоплював таке послання, теж бачив на своєму моніторі суцільну нісенітницю.

Єдиний спосіб прочитати таке повідомлення – ввести «пароль» відправника, тобто таємний набір символів, що функціонували приблизно як пін-код у банкоматі. Ці паролі зазвичай були складними та довгими, бо містили інформацію, необхідну для того, щоб задати в шифрувальному алгоритмі саме такі математичні операції, які дозволять відтворити початковий текст.

Так користувачі дістали нарешті можливість посилати таємні і-мейли. Навіть якщо повідомлення перехоплять, то його зможуть прочитати лише ті, хто знають пароль.

А в АНБ відразу ж почалися ускладнення. Коди, з якими агентству доводилося мати справу, уже не були простими підставними шифрами, які легко зламати за допомогою олівця та міліметрового паперу. Це були шифри, створені на комп’ютері за допомогою функції перемішування, або хеш-функції, у яких застосовувалася теорія хаосу та множинні абетки символів. Так повідомлення перетворювалися на хаотичний набір знаків, який, здавалося, неможливо було розшифрувати.

Спочатку «паролі» були досить короткими, і комп’ютери АНБ так-сяк справлялися з ними методом «пальцем у небо». Якщо пароль мав десять цифр, то комп’ютер програмували так, щоб він перебрав кожен можливий варіант між 0000000000 та 9999999999. І рано чи пізно машина знаходила шукану послідовність. Цей метод спроб та помилок назвали методом брутального тиску. Він займав багато часу, але закони математики гарантували його безвідмовність.

Невдовзі широкий загал прознав про дешифрування методом брутального тиску, і паролі стали дедалі довші. Комп’ютерний час, потрібний для «вгадування» правильного варіанта, розтягнувся з кількох тижнів до кількох місяців і зрештою – до кількох років.

У 1990-ті роки паролі мали понад п’ятдесят символів завдовжки й містили всю 256-знакову абетку американського стандартного коду ASCII з його літерами, числами та символами. Кількість можливих варіантів перебувала в межах 10 в 120-ому степені, тобто одиниці зі ста двадцятьма нулями. Знайти шуканий код із точки зору законів математики було так само нереально, як і знайти потрібну піщинку на пляжі три милі завдовжки. За оцінками фахівців, для успішного зламування стандартного 64-бітного пароля найшвидшому комп’ютеру Агентства національної безпеки, суперсекретній машині Cray/Josephson II, знадобилося б аж дев’ятнадцять років. На той час, коли комп’ютер вгадає пароль і врешті-решт розшифрує повідомлення, зміст останнього вже не матиме ніякого значення.

Потрапивши у справжню інформаційну пастку, АНБ розробило надсекретну директиву, схвалену президентом Сполучених Штатів. Зі щедрим державним фінансуванням і карт-бланшем на всі дії, необхідні для розв’язання проблем, АНБ заходилося створювати здавалося б неможливе: першу у світі універсальну машину для дешифрування кодів.

Багато інженерів запевняли, що таку машину створити неможливо, та АНБ мало власне гасло: нічого неможливого немає. Просто на досягнення неможливого треба більше часу.

І за п’ять років, півмільйона людино-годин та 1,9 мільярда доларів АНБ довело реальність цього гасла. Нарешті останні три мільйони процесорів завбільшки з поштову марку вручну впаяли в належні місця, здійснили завершальне внутрішнє програмування, а керамічний корпус змонтували і скріпили. Отак і народився суперкомп’ютер «Транскод».

Хоча секретне начиння «Транскоду» стала продуктом інтелекту багатьох людей і не було зовсім зрозумілим для будь-якого окремо взятого індивіда, головний принцип його роботи був простим: гуртом і батька легше бити. Усі три мільйони його процесорів мали працювати паралельно – з блискавичною швидкістю летіти, прискорюючись, і водночас аналізувати кожну нову комбінацію. Розрахунок полягав у тому, що навіть шифри з колосальними паролями не встоять перед чіпкою заповзятістю суперкомп’ютера. Для розшифрування паролів та зламування кодів цей шедевр вартістю в мільярди доларів використовував потужний потенціал паралельного обробляння, а також декотрі з новітніх засекречених досягнень у галузі аналізу нешифрованих тестів. Міць «Транскоду» була не лише в запаморочливій кількості процесорів, а ще й в останніх досягненнях квантового обчислення – новітньої технології, яка дозволяла зберігати інформацію в квантово-механічному стані, а не лише в бінарному.

Момент істини настав вітряного жовтневого ранку, у четвер. То був день першого практичного випробування. Попри невизначеність стосовно швидкості нового комп’ютера, інженери сходилися в одному: якщо всі процесори будуть іти паралельно, «Транскод» стане потужною машиною. Питання поставало лише одне: наскільки потужною?

Відповідь з’явилася за дванадцять хвилин. Кілька чоловік обслуги ошелешено замовкли, коли ввімкнувся принтер і видав розшифрований текст. Комп’ютер знайшов потрібний 64-бітний пароль менш ніж за десять хвилин – майже в мільйон разів швидше порівняно з двадцятьма роками, які знадобилися б для розшифрування другому за швидкістю комп’ютеру АНБ.

Виробничий відділ на чолі із заступником начальника оперативного управління, командиром Тревором Дж. Стретмором, святкував перемогу. «Транскод» виявився успішним проектом. І для того щоб засекретити цей успіх, командир Стретмор негайно влаштував витік інформації про те, що проект зазнав цілковитого фіаско. І відтепер уся діяльність у шифрувальному відділі здогадно була спрямована на те, щоб якось це двомільярдне фіаско пом’якшити. Лише еліта АНБ знала правду: новостворений комп’ютер зламував сотні кодів щодня.

Коли серед загалу поширилася думка про те, що комп’ютерні коди були цілковито невразливими – навіть для всемогутнього АНБ – секрети хлинули потоком. Наркобарони, терористи та фінансові шахраї, знаючи, що їхні розмови по стільникових телефонах підслуховуються, стали масово застосовувати нову чарівну галузь зашифрованих електронних повідомлень для блискавично швидкого зв’язку, чия мережа охоплювала увесь світ. Уже ніколи не доведеться їм стояти перед судом присяжних, вислуховуючи записаний на плівку власний голос як доказ давно забутої розмови по мобільному, перехопленої супутником Агентства національної безпеки.

Іще ніколи збір розвідувальних даних не був таким простим і легким. Шифри, перехоплені АНБ, вводилися в суперкомп’ютер як абсолютно нечитабельні тексти, а буквально за кілька хвилин роздруковувалися у вигляді чітких нешифрованих повідомлень. Секретів більше не залишилося.

Щоб зробити байку про свою неспроможність більш вартою довіри, АНБ стало рішуче виступати проти всіх новинок у галузі програм комп’ютерного шифрування, наполягаючи на тому, що ці програми паралізують їхню роботу й заважають правоохоронцям вчасно хапати злочинців та притягати їх до відповідальності. Правозахисні організації тріумфували, наполягаючи на тому, що АНБ слід узагалі заборонити читати їхні і-мейли. А тим часом промисловість продовжувала штампувати все нові й нові шифрувальні програми. АНБ програло війну – як і планувало. Всесвітній загал користувачів електронною поштою купився на трюк і пошився в дурні. Принаймні, так здавалося.