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El negocio del cifrado de la Unión Soviética. Parte de 2

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EIS-3 (Egorov-Ilinsky-Staritsyn): el dispositivo, que se convirtió en serie en 1937, fue diseñado para cifrar los teléfonos de radio. El dispositivo era un tipo de "enmascaramiento" basado en una inversión simple de la señal transmitida. Además, se introdujo un tono de interferencia de timbre alto en el canal de comunicación. Era posible escuchar tales negociaciones solo con equipos especiales, pero las intercepciones "amateur" seguidas de la descodificación eran imposibles. En ese momento, la planta de Leningrado "Krasnaya Zarya" funcionó al límite de sus capacidades: al mismo tiempo, además de UIS-3, una serie completa de equipos para la clasificación simple de EU-2М, MES, MES-2, MEC-2А, МЕС-2А, 8 y PZH-8M. Esto permitió que 1 de 1941 de abril clasificara los 134 de abril de las líneas gubernamentales de larga distancia existentes. Sin embargo, no fue posible transferir por completo todas las comunicaciones a una base encriptada, lo que fue una violación directa de la orden relevante de la NKVD de 66.






En 1939, apareció un nuevo producto en el gobierno: un sistema de automatización de larga distancia para comunicaciones de alta frecuencia con el símbolo MA-5, que proporciona comunicación 5 a los suscriptores a través de canales 10, lo que hizo posible rechazar a los telefonistas. También había una variante MA-3 para tres suscriptores. Antes de la guerra, las estaciones de RF de 116 y los puntos de transmisión de 39 estaban operativos, lo que posibilitó el servicio a los suscriptores de 720 del máximo partido y liderazgo estatal a la vez.


Teléfonos de Stalin en el búnker subterráneo de Izmailovo

Durante la Gran Guerra Patriótica, el equipo de la serie de la UE se utilizó en todos los frentes para la organización de comunicaciones de alta frecuencia. Sin embargo, la simple clasificación por inversión fue claramente insuficiente, por lo tanto, incluso en 1938, se desarrolló y probó un dispositivo de encriptación C-1 "complejo" en la línea Moscú-Leningrado. Más tarde, el sistema fue probado en las carreteras Moscú-Khabarovsk y Moscú-Kuibyshev-Tashkent. Pero C-1 se mantuvo en copias individuales debido al alto costo y la complejidad de la fabricación. Por todo esto, las ventajas decisivas en la clasificación antes del algoritmo "simple" no dieron a C-1.

El negocio del cifrado de la Unión Soviética. Parte de 2


La comunicación telegráfica también fue encriptada. Para este propósito, el dispositivo C-380M, que no era particularmente resistente al agrietamiento, sirvió. Los empleados del comisariado de comunicaciones del pueblo podrían descifrar fácilmente, y esto, dada la incómoda relación de Stalin con sus líderes, Yagoda y Rykov, se convirtió en un serio obstáculo para la introducción generalizada de dicho equipo. Desde el comienzo de la guerra, el equipo de "maleta" para clasificar el SI-15 Sinitsa y el Snegir SAU-16, que proporcionaban comunicaciones a los comandantes de frente con comunicaciones, se generalizó.





En general, el cifrado de los dispositivos de transmisión de radio que aparecieron en la URSS antes de la guerra se puede dividir en varios esquemas principales:

- conversión de la señal por inversión del espectro de frecuencias;
- cifrado por inversión de las frecuencias de conversación y "wobling" por oscilación de la frecuencia del transmisor de radio;
- inversión dinámica y reordenamiento de dos bandas de espectro con una velocidad dada (dispositivo SU-1);
- transformación de acuerdo con un complejo sistema de encriptación con permutación dinámica de tres bandas del espectro según una ley arbitraria y con una tasa arbitraria dentro de ciertos límites (SET-2).

A pesar de todos los esfuerzos de los ingenieros nacionales, en 1940, se describió sucintamente el resultado a largo plazo de su trabajo: "El equipo para clasificar las conversaciones telefónicas desarrollado por el orden de la NKVD por Krasnaya Dawn tiene poca persistencia y no tiene código".




Vladimir Alexandrovich Kotelnikov en un sobre postal moderno y en su juventud.

Vladimir Aleksandrovich Kotelnikov (1908-2005), quien desde el año 1938 dirigió los laboratorios para clasificar la información telefónica y telegráfica en el Instituto Central de Investigación de Comunicaciones, se convirtió en un buen asistente en esta situación. Vladimir Kotelnikov puede ser considerado como uno de los científicos rusos más destacados: académico de la Academia de Ciencias de la URSS, dos veces héroe del trabajo socialista, ganador de numerosos premios. Sus áreas de interés incluyeron ingeniería de radio, radiolocalización, radio astronomía y la teoría de las comunicaciones resistentes al ruido. Muchos de sus logros se incluyen en los libros de texto con las palabras "por primera vez en el mundo". Vladimir Kotelnikov formuló y probó el teorema de discretización en el que se basa todo el procesamiento de señales digitales. Su laboratorio ha desarrollado el complejo de hardware "Moscú", en el que, por primera vez en el país, los mensajes telegráficos se clasificaron mediante la imposición de marcas de cifrado en el texto. La idea de Kotelnikov con la imposición de un cifrado sobre el texto fue un avance fundamental en la teoría del cifrado, convirtiéndose en la base de muchas generaciones posteriores de técnicas de seguridad.

Es interesante el aparato del aparato "Moscú" C-308-M. Se basaba en unidades electromecánicas complejas y bastante engorrosas, así como tambores llenos de bolas. Durante la rotación de los tambores, a través de un sistema de pasadores, las bolas se lanzaron al azar a través de seis tubos verticales en dos cintas telegráficas en movimiento, superpuestas entre sí a través de un papel carbón, a través de seis tubos verticales. Después de eso, las cintas se perforaron a lo largo de dichas marcas, que formaron una clave aleatoria, que luego se envió a los sitios de instalación de los dispositivos. El elemento fotoeléctrico era responsable de leer el cifrado de la clave. La novedad se probó en una línea de comunicación extra larga Moscú - Komsomolsk-on-Amur, y en el mismo año 1938 colocaron un pedido directamente en la planta 209 para los aparatos 30 Moscú. El éxito del desarrollo de Vladimir Kotelnikov fue que el nuevo sistema prácticamente en 100% garantizó la protección de los mensajes telegráficos contra el descifrado.



El año siguiente, los laboratorios de Kotelnikov recibieron una nueva tarea para desarrollar un codificador para clasificar el habla con una mayor resistencia a la escucha no autorizada. La orden vino del departamento de gobierno de comunicaciones de alta frecuencia de la Unión Soviética. Alexander Mintz, Konstantin Egorov y Victor Vitorsky también participaron en el proyecto de desarrollo. El grupo intentó garantizar el secreto de la transmisión de información con la ayuda del exclusivo equipo de comunicación por radio multicanal creado por ellos, que por primera vez utilizó una banda lateral. Y resultó: en el año 1939, en la carretera Moscú-Khabarovsk, el sistema de encriptación de voz funcionó de acuerdo con un nuevo algoritmo. Vladimir Kotelnikov fue dueño de la idea de un cifrado potencialmente irrompible, que formuló literalmente tres días antes del inicio de la Gran Guerra Patriótica.

En sus memorias, Kotelnikov escribe: “El uso de una tecla de un solo uso también es útil para clasificar tanto la telefonía por cable como la radio. Solo que allí todo es mucho más complicado, y en el caso de transmisión analógica del espectro de voz, sin transformarlo en digital, es imposible obtener una clasificación absolutamente persistente. Puede obtener un alto grado de resistencia, pero no absoluta. Con el cifrado de espectro de mosaico, incluso si se utiliza una clave de una sola vez, el sistema sigue siendo vulnerable, ya que cada "pieza" permanece sin cifrar en sí misma. Por lo tanto, es importante hacer los intervalos lo más pequeños posible, pero al mismo tiempo se pierde la calidad de la voz transmitida ".

En el laboratorio, bajo el liderazgo de Vladimir Kotelnikov, se desarrolló un nuevo codificador telefónico tipo "mosaico", que combinaba las transformaciones de frecuencia de una señal de voz con la permutación de sus segmentos en el tiempo. Lo más destacado del aparato fue la transformación dinámica, que variaba según la ley de la distribución de variables aleatorias, que era extremadamente difícil de descifrar incluso para los especialistas de clase alta. El sistema produjo permutaciones cuasialeatorias de segmentos de voz de cien milisegundos, que solo conocía el receptor, así como dos bandas de frecuencia con inversión de la señal de voz.

Otra creación del grupo de Kotelnikov fue el primer vocoder vocal de la URSS, cuyo nombre proviene de la combinación inglesa de codificador de voz, el codificador de voz. El dispositivo fue llevado al prototipo actual, que fue probado y demostró la posibilidad fundamental de comprimir la señal de voz. Kotelnikov escribió a este respecto: "Para hacer que sea más difícil descifrar la voz transmitida, era importante hacer los" segmentos "en los que lo dividimos, lo más cortos posible. Y esto es un problema, porque entonces la calidad del habla transmitida se deteriora. Comencé a pensar en cómo transmitir el discurso no todo es completamente, sino de alguna manera comprimir su espectro. Comenzó a mirar el espectro de sonidos para comprender qué frecuencias determinan ... En este momento, la referencia al artículo de Homer Dudley, publicado en octubre 1940 del año, dijo que había hecho un transductor de voz: vocoder. Me apresuré a mirar, pero resultó que no había nada concreto escrito allí. Pero aún así fue muy útil: él tiene la misma idea, lo que significa que estamos en el camino correcto. Así que empezamos a hacer nuestro vocoder. Y justo antes de la guerra, ya teníamos su prototipo funcionando. Es cierto, mientras él todavía estaba "hablando" con una mala "voz temblorosa".

To be continued ...

Residencia en:
Babash A.V., et al., Sobre el desarrollo de la criptografía en el siglo XIX // Seguridad de la información, #5, 2003.
Astracán V. I., Gusev V. V. Formación y desarrollo de la comunicación del gobierno en Rusia, 1996.
Astrakhan V.I., Pavlov V.V., Chernega V.G. Telecomunicaciones Gubernamentales historias Rusia Parte de 1, 2001.
Klepov A. Información оружие Stalin.
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Fotos utilizadas:
ria.ru, inosmi.ru, ourways.ru, cryptohistory.ru
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12 comentarios
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  1. polpot
    polpot 11 diciembre 2018 06: 00 nuevo
    +3
    Gracias, estamos esperando la continuación.
  2. Albatroz
    Albatroz 11 diciembre 2018 07: 26 nuevo
    +4
    La comunicación por HF como si fuera imposible escuchar por casualidad. Técnicamente me refiero, entendible organizacionalmente.
    1. zyablik.olga
      zyablik.olga 12 diciembre 2018 04: 10 nuevo
      +2
      Cita: Albatroz
      La comunicación por HF como si fuera imposible escuchar por casualidad. Técnicamente me refiero, entendible organizacionalmente.

      Esto era imposible de hacer conectando el teléfono al cable troncal. Pero no solo puedes escuchar esto y el canal telefónico "compactado". Pero con la presencia de un equipo especial, lo suficientemente engorroso en 30-40-s, no había obstáculos técnicos.
  3. pensador
    pensador 11 diciembre 2018 08: 20 nuevo
    +4
    ... bolas rodadas al azar seis tubos verticales en dos cintas telegráficas móviles ...

    ¿Seis o cinco? En una cinta perforada, código de cinco elementos.
    1. alatanas
      alatanas 11 diciembre 2018 10: 03 nuevo
      +5
      En la telegrafía 7, de los cuales 5 es informativo y el servicio 2 (inicio-parada).
    2. cavl
      cavl 4 января 2019 19: 00 nuevo
      +3
      El fragmento presentado de cinta perforada no tiene nada que ver con la cinta de cifrado. Dichas cintas perforadas salieron de máquinas criptográficas para su entrega al centro de comunicación y ya se utilizaron en el período de posguerra. En los cifrados M104, M105 y similares, se usaron tales cintas. En el mar de cifrado M154, que también se utilizaron para comunicaciones interdepartamentales (incluidas empresas civiles). En las máquinas de codificación "Violeta".
      La propia cinta de cifrado de posguerra para las máquinas M104, M105, M201 tenía ocho pistas posibles para los agujeros (tres y cinco).
      A juzgar por las fotografías del equipo de cifrado utilizado durante la Segunda Guerra Mundial, el número de agujeros era solo dos (tal vez tres). No había agujeros para la unidad de cinta en la cinta de cifrado.
  4. Maestro de trilobites
    Maestro de trilobites 11 diciembre 2018 10: 37 nuevo
    +3
    Me gusta esta serie de artículos, me gusta la forma en que el autor presenta el material. Asegurar el secreto del intercambio de información a través de canales técnicos, tanto en tiempos de paz como, especialmente, en tiempos de guerra, a pesar de la enorme importancia de este tema en la literatura histórica, no está muy bien cubierto. El material es interesante y creíble.
    Recuerdo mi propia infancia, cuando inventamos diferentes cifras e intercambiamos notas secretas en clase. Los cifrados eran, por supuesto, en su mayoría alfabéticos: las letras se reemplazaron con otras letras, iconos o números, y nos pareció que nadie podía resolverlos. sonreír Es cierto que tenía que llevar un pedazo de papel en su bolsillo con una llave, y al principio la codificación y el posterior desencriptado tomaron demasiado tiempo; tuvo que sentarse con la llave y sustituir las letras necesarias. Luego, alguien creó los bloques de texto en los que las letras estaban dispuestas en un campo de tres por tres (nueve celdas) en un cierto orden, que era fácil de recordar, y los mismos bloques se escribieron en un papel en una celda, uno por uno, también, en un cierto orden. El texto cifrado parecía un conjunto incoherente de letras escritas en el estilo celular. Bloques sin terminar rematan las letras de los calvos. Dichos textos aprendieron a leer con relativa fluidez y no fue necesario llevar la llave con usted. Cualquier lenguaje grosero puede ser enviado a un amigo, expresando su actitud hacia el proceso de aprendizaje en general y hacia un profesor o situación en particular, confiando plenamente en que nadie más podría leer.
    Las chicas, por cierto, también tenían sus propios cifrados, pero preferían los cifrados de texto, donde una palabra era reemplazada por otra, como un argot de matón. Recuerdo que llamé a "Jacinto" en su idioma. sonreír Sin embargo, las niñas en la medida en que no nos involucramos en estos asuntos.
    1. vladcub
      vladcub 11 diciembre 2018 15: 37 nuevo
      +2
      Fue más fácil para nosotros: las letras fueron reemplazadas por números: A-1, B-2, etc., y se mostraron signos de espuma. Las chicas no tenían código, pero eran pocas: 3-1 (al final había 1).
  5. merkava-2bet
    merkava-2bet 11 diciembre 2018 15: 09 nuevo
    +4
    Lo lees desde la perspectiva de hoy y piensas lo simple que es, diría primitivamente, pero nació toda la ciencia y la tecnología. Muy interesante, especialmente agradable a la foto, ya me sumergí mentalmente en ese momento. Muchas gracias, espero continuar.
  6. vladcub
    vladcub 11 diciembre 2018 15: 52 nuevo
    +3
    En mi opinión, el inventor de un paracaídas de mochila también fue Kotelnikov.
    Las letras cifradas también eran complejas: ¿quién recuerda la película infantil "Dagger"? Había un código de letra: "litoria". Y en los archivos del Vaticano se guardan despachos medievales con varios códigos. ¡Podrían descifrar un despacho solo en 2008, utilizando las últimas computadoras! ¡Ese fue el cifrado, que tomó alrededor de 600 descifrarlo!
    1. Aviador
      Aviador 12 diciembre 2018 08: 38 nuevo
      0
      El paracaídas inventó otro Kotelnikov.
  7. ccsr
    ccsr 11 diciembre 2018 15: 53 nuevo
    +7
    autor:
    Evgeny Fedorov
    Vladimir Kotelnikov (1908-2005) se convirtió en un buen mago en esta situación

    La contribución de V.A. Kotelnikov a la teoría de la comunicación es tan grande que puede ser llamado con seguridad el principal científico mundial del siglo XX en este campo del conocimiento.
    en dos cintas de telégrafo en movimiento superpuestas entre sí a través de una "copia al carbón".

    Una pequeña aclaración: en este caso, no estamos hablando de una cinta telegráfica, sino de una cinta perforada, de 17,5 mm de ancho, que es mucho más ancha que una cinta telegráfica normal.
    Artículos muy interesantes, el autor merece las gracias de los lectores. Esperamos continuar este ciclo.