Криптология британских колоний

Однако в британских колониях, чаще всего, централизованных организаций не было — перехват и дешифрования выполнялись обычными служащими, при возможности. Известен случай дешифровки письма 1775 года главного хирурга армии США (англ. Surgeon General of the United States Army) Бенджамина Чёрча, адресованное британцам, в котором он ставил командование врага в известность об армии США около Бостона. Хотя в письме не содержалось действительно секретных данных, его попросили приостановить подобную переписку. Бенедикт Арнольд, генерал армии США, известен в том числе из-за использования «кодовой книги», копия которой должна быть у каждого отправителя и получателя сообщений. Шифр состоял в указании позиции слова в книге, в том числе страницы, строки и номера в строке. Данный метод получил название книжного шифра.

Отцом криптографии США называют учителя и государственного деятеля Джеймса Ловелля. Во время войны за независимость США он дешифровал множество британских сообщений, одно из которых заложило основу для окончательной победы в войне. В будущем Ловелль стал членом комитета по секретной корреспонденции, четвёртым, после Бенджамина Франклина (Пенсильвания), Бенджамина Гаррисона  (Виргиния) и Томаса Джонсона (Мэриленд). Именно там Джеймс заслужил своё признание эксперта конгресса по криптографии и стал называться отцом американской криптографии.

В 1790-х годах будущий президент США Томас Джефферсон построил одну из первых механических роторных машин, упрощавшей использование полиалфавитных шифров. Среди других авторов-изобретателей стоит отметить полковника Десиуса Вадсворта, изобретателя машины с вращательными шифровальными дисками с различным количеством букв. Хотя он изобрёл её в 1817 году, вся слава досталась Чарлзу Уитстону за аналогичную машину, представленную на Всемирной выставке 1867 года в Париже. Однако распространение роторные машины получили лишь в начале XX века.

Значительный толчок криптографии дало изобретение телеграфа. Сама передача данных перестала быть секретной, и сообщение, в теории, мог перехватить кто угодно. Интерес к криптографии возрос в том числе и среди простого населения, в результате чего многие попытались создать индивидуальные системы шифрования. Преимущество телеграфа было явным и на поле боя, где командующий должен был отдавать немедленные приказания по всей линии фронта или хотя бы на всём поле сражения, а также получать информацию с мест событий. Это послужило толчком к развитию полевых шифров. Сначала армия США использовала шифр Виженера с коротким ключевым словом, однако после открытия метода Касиски в 1863 году он был заменён.

Дальнейший прогресс был связан как с индивидуальными, так и с государственными исследованиями. В 1854 году Чарлз Уитстон описал, а Лион Плейфер (англ. Lyon Playfair) добился применения британскими вооружёнными силами нового шифра, как его позже назовут — шифра Плейфера. Его особенностью была относительная простота использования. Поэтому его использовали для шифрования важной, но не очень секретной информации во время боя — через то время, которое противник потратит на взлом шифра, информация станет уже неактуальной. Шифр использовался вплоть до Второй мировой войны.

Во время Гражданской войны в США (1861—1865) шифры были не очень сложными. В то время как Союзные силы имели централизованные правила шифрования, командование Конфедерации оставляло эти вопросы на усмотрение полевых командиров. В результате на местах использовались настолько простые схемы, что иногда противник расшифровывал сообщения быстрее, чем его номинальный получатель. Одной из проблем было использование стандартных ключевых фраз для довольно хорошего шифра Виженера. Три самых известных были фразы «Manchester Bluff», «Complete Victory» и «Come Retribution». Их довольно быстро «открыли» криптоаналитики союзных сил. Проблема выбора сильных паролей и ключевых фраз является довольно острой и до сих пор (среди современных — «123456», «password» и «12345678»)

Криптология Руси и России

Криптография как род профессиональной деятельности появилась на Руси при Иване IV. Крупные дипломатические и военные акции царя требовали защиты пересылаемых приказов от чтения при перехвате. До прихода к власти Петра I криптографы были востребованы исключительно в Посольском приказе.

Петр же стал первым российским правителем, полностью понявшим невозможность безопасного существования государства без надежной защиты писем, документов и приказов. С 1700 года вся деятельность по созданию шифров и попыткам проанализировать перехваченные иностранные шифры стала вестись в цифирном отделении Посольского приказа, а с 1702 года - в Походной посольской канцелярии. Также стоит заметить, что слова «шифр» и «ключ» до XX века были синонимами: ключом называли принцип шифрования, а его раскрытие означало гибель шифра.

Шифры петровской эпохи были шифрами замены, с тем дополнением, что открытый текст письма состоял из частей, написанных на нескольких разных языках. Шифры вручались отбывавшим на миссии дипломатам, командирам крупных военных подразделений. Начиная с 30-х годов XVIII века каждое десятилетие ужесточались требования к шифрам, а последним находились новые применения. Так, с 1730-х годов таблицы замены стали составляться с поправкой на защиту от частотного криптоанализа. В 1740-е годы в России начинают свою работу упомянутые выше чёрные кабинеты. А в 1750-х годах от шифров стали требовать алфавиты мощностью более чем в тысячу символов.

Правление Екатерины II ознаменовано расцветом дешифровального дела в черных кабинетах. Производилась дешифровка, в первую очередь, масонских писем. Масоны пользовались семантическими шифрами, основанными на «гиероглифах», особых символах. Сложность дешифровки писем масонов была усугублена тем, что получатель, так или иначе «посвященный» в тайну, волен был сам трактовать содержание письма. Именно активную перлюстрацию писем масонов имеют в виду, когда упоминают расцвет агентурных сетей при Екатерине II.

В начале XIX века с приходом к власти Александра I вся криптографическая деятельность переходит в ведение Канцелярии Министерства иностранных дел Российской империи. Одним из наиболее значимых достижений ведомства стало дешифрование приказов и переписки Наполеона I во время Отечественной войны 1812 года. Примечательно также, что с 1803 года на службе в Канцелярии находился выдающийся российский ученый П. Л. Шиллинг, которому приписывается изобретение биграммных шифров.

Первая половина XIX века ознаменована изобретением электромагнитного телеграфа П. Л. Шиллингом в 1832 году. Для его безопасного использования был опубликован коммерческий шифр. Появление этого шифра привело к созданию и государственных дипломатических шифров для передачи данных с использованием современных технологий. А созданный примерно в те же годы Цифирный комитет устанавливал сроки действия каждого шифра.