Криптография и свобода

У меня, да и, наверное, у любого другого нормального человека, партийные собрания, если на них не было каких-то экзотических подробностей, вызывали скуку и сон. Но, к счастью, в период моего первого пребывания в отделе Степанова, я еще не дорос до партийного уровня и ходил в комсомольских штанишках – там тоже были собрания, но покороче и поспокойнее. Однако перспектива защиты диссертации и дальнейшего служебного роста привели меня в партийные ряды по категории «шустрый», т.е. чуть раньше положенных 28 лет.

Вступление в партию очень красочно описал Михаил Шолохов в «Поднятой целине», мне тут посоперничать с признанным мастером социалистического реализма явно не удастся. Одно утешает – здесь у нас как бы разные весовые категории. Он описывал вступление в тяжеловесную ВКП(б) времен тридцатых годов, мое же вступление – в легкую весовую категорию КПСС середины 80-х, да и герой Шолохова был абстрактный, комплексное число с ненулевой мнимой частью, а мои воспоминания – самые что ни на есть действительные, я бы даже сказал рациональные значения.

Итак, вступление в КПСС начинается с заявления и рекомендаций, причем все это добро надо написать обязательно перьевой ручкой с фиолетовыми чернилами. Партийная загадка: почему именно фиолетовыми, а не синими, которые более распространены? Нет рационального ответа, по умолчанию предполагаем, что фиолетовые чернила дольше сохраняются в партийных архивах для потомков из третьего тысячелетия, поэтому поиск фиолетовых чернил в советских канцелярских магазинах можно считать первым партийным поручением. Выполнено.

Далее. Текст заявления. Подавляя голос внутреннего разума, приходится писать: «Прошу принять меня в члены КПСС. Хочу быть в первых рядах строителей коммунизма. Устав и Программу КПСС признаю и обязуюсь выполнять». Хорошее это дело – первые ряды строителей коммунизма. Только в соответствии с признаваемой мною Программой КПСС коммунизм должен был быть построен еще 1980 году, а я датирую свое заявление 1983 годом. Три года уже живем при коммунизме? А как выполнять такую Программу? И что делают первые ряды строителей того, что уже построено? Наверное, как и на любой советской стройке – сдали объект, а потом еще три года устраняют недоделки. Но это такие всеобщие партийные игры, видишь черное – пиши белое, иначе не видать защиты диссертации. Да бог с ним, с этим коммунизмом, пусть себе будет, как в сказке про Илью Муромца, уже тридцать лет и три года. Когда эту Программу КПСС принимали, я даже в детский садик еще не ходил и кукурузу за полярным кругом не сеял, нет моей вины в том, что теперь, 22 года спустя, надо писать фиолетовыми чернилами, что признаешь и обязуешься выполнять разные глупости.

Ну а Устав КПСС, продекларированные в нем демократический централизм (современное название – властная вертикаль) и выборность снизу доверху (или сверху донизу, сейчас уже не упомнишь, вроде все-таки снизу, хотя по жизни чаще сверху), все это запоминать? Хороший человек был Костя Максимов, веселый, компанейский, а один абзац из Устава еще можно запомнить.

– Костя, задай мне вопросик по Уставу на партсобрании.

– Какой?

– А вот, про демократический централизм.

Вот так проходила моя подготовка к вступлению в КПСС. Заявление фиолетовыми чернилами, трое рекомендующих меня преподавателей с кафедры криптографии, Костин нужный вопросик в нужное время – и за принятие меня в ряды КПСС партийное собрание 4 факультета Высшей Ордена Октябрьской Революции Краснознаменной школы КГБ СССР им. Ф.Э.Дзержинского проголосовало единогласно.

От всей дальнейшей партийной жизни на 4 факультете осталось одно воспоминание: аудитория, в которой проходили факультетские партийные собрания. К тому времени факультет расширился, очень бурно развивались кафедры, связанные с вычислительной техникой, народу на факультете заметно прибавилось по сравнению с временами Большого Кисельного. Поэтому на факультетском партсобрании в аудиторию, рассчитанную человек на 100, надо было вместить несколько большее количество коммунистов. Какая же это оказалась удача!

Дело в том, что эта аудитория была наклонным залом, идущим с нижнего этажа на верхний. Внизу был основной вход, дальше – боковые лестницы, ведущие к верхним рядам, а на самом верху – дверь, являвшаяся запасным выходом. Во время партсобраний зал переполнялся и открывали верхнюю запасную дверь, через которую не успевшие занять основных мест тащили себе из других аудиторий стулья, чтобы сидеть на них в проходах. Математическая мысль аспирантов, просидевших пару раз в этой толчее и духоте несколько часов, живо нашла оптимальное криптографическое решение.

Главное в нем было – прийти в нужное время, когда зал уже полон и надо идти за стульями. Отметившись у секретаря о своем присутствии, взгляды аспирантов тоскливо пробегали по переполненному залу и с изображением тяжкой необходимости на лице, но ликующие в душе, мы поднимались на самый верх и отправлялись на поиски дополнительных сидячих мест. Здесь тоже не нужно спешить, партсобрание – не волк, в лес не убежит, к моменту возвращения со стульями в руках забитыми оказывались и все проходы на лестнице. Оставалось (какая жалость!) сесть на принесенные стулья уже около запасной двери, но с другой ее стороны, и не с той, где зал с партсобранием. Но душой мы оставались с коммунистами факультета, с их партийной бескомпромиссностью и пламенным энтузиазмом. Иногда даже аплодировали, чтобы зал, если и не видел, то хотя бы слышал, что и за запасным выходом идет партийная жизнь. Когда же большая часть зала засыпала или просто одуревала от духоты и пустых речей, аспиранты тихонечко покидали свою обособленную галерку.

Это был 1984 год, период правления Черненко. Партия и партийные функционеры доживали свои последние золотые денечки.

Глава 3. Логарифмические подстановки

В этой главе давайте отложим в сторону лирические и понятные всем отступления про обстановку в стране в то время. Мои рассуждения об этом субъективны, кто-то может соглашаться с ними, кто-то, наоборот, считать те времена образцом для подражания на фоне современной криминализации страны. В этой книге я старался следовать криптографически-философскому принципу Шеннона: в шифре чередовать не похожие друг на друга операции перемешивания и сдвига. В качестве операций сдвига – главы, отображающие общую ситуацию в СССР и в КГБ в те, теперь уже далекие времена, а в роли перемешивания выступают главы, в которых много говорится о математике, криптографии или программировании. Сейчас начнется очередная «перемешивающая» глава.

Шифратор «Ангстрем-3» был построен в полном соответствии с этим принципом Шеннона: регистр сдвига над Z/256 (операции сдвига), усложненный подстановкой из S₂₅₆, типичным перемешивающим преобразованием. Перемешивающее преобразование дает столь необходимое в криптографии размножение различий в блоках открытого текста. В общефилософских книгах по криптографии, типа упоминавшейся выше книги Брюса Шнайера «Прикладная криптография», употребляется даже термин «лавинный эффект». Вот соответствующая цитата оттуда.

«… Это называется лавинным эффектом. DES спроектирован так, чтобы как можно быстрее добиться зависимости каждого бита шифртекста от каждого бита открытого текста и каждого бита ключа.»

Насколько я представляю себе DES, нигде, ни в одной книге, не было дано точных математических оценок этого «лавинного эффекта». DES так спроектирован и все. А почему он так спроектирован? Остается лишь догадываться, да строить статистические эксперименты, которые подтверждают: да «лавинный эффект» безусловно есть.