Игра разума. Как Клод Шеннон изобрел информационный век

Впоследствии Шеннон признает, что криптография была «очень приземленной наукой о том, как шифровальщик должен работать и что должен делать». Но большая часть работы Шеннона предназначалась не для шифровальщиков. Когда Шеннон занимался вопросами шифрования вне рамок проекта SIGSALY, он писал больше для аудитории «математиков или мыслителей в области криптографии», чем для рядовых шифровальщиков. Как он сам признавался, его научная публикация в области криптографии «не получила той оценки… которую я ожидал получить от шифровальщиков». Позднее один из специалистов отметит, что в работе Шеннона по теме криптографии сквозило «желание привнести свой посильный вклад в дело обороны страны, и не важно, в какой области».
Если же говорить в целом, то самым важным итогом работы Шеннона в области криптографии стало то, что она заложила строгую теоретическую основу для большинства ключевых понятий данного направления. Ежедневная кропотливая работа ученого над вопросами криптографии в годы войны принесла свои плоды. Но сама работа была опубликована в виде секретного документа лишь 1 сентября 1945 года – за день до того, как был подписан Акт о капитуляции Японии. Этот научный труд, «Математическая теория криптографии», содержал важные антецеденты более поздних работ Шеннона, а также впервые доказанное центральное понятие криптологии – «ключ одноразового использования».
Система ключа одноразового использования была концептуальной основой Вокодера, созданного в «Лабораториях», но задуманного впервые еще в 1882 году. Нужно, чтобы зашифрованному сообщению предшествовал ключ для расшифровки. Этот ключ должен быть секретным, абсолютно бессистемным набором символов такого же размера, как сообщение, и может быть использован лишь однократно. Приложенные Клодом Шенноном усилия и временной промежуток более чем в полвека доказали, что кодовую систему, созданную в таких суровых условиях, невозможно взломать и что полная секретность криптографической системы вполне реальна, по крайней мере, в теории. Даже имея в своем распоряжении неограниченную вычислительную мощь, враг не мог взломать код, построенный на подобной основе.
Криптографический труд Шеннона вполне естественно попал в сумрак разведывательного аппарата, мир засекреченных файлов и тайн, где результат научного исследования скрывался даже от его автора. Впоследствии Шеннон выскажется об этих людях следующим образом: «Этих ребят точно не назовешь разговорчивыми. Они были самыми скрытными людьми в мире. Было очень сложно выяснить, к примеру, кто является главными криптографами в стране». Работа Шеннона оставалась закрытой для широкой публики на протяжении еще пяти лет. Истинное ее значение, как оказалось в итоге, заключалось не в создании нерушимого кода, а, скорее, в том, что об идеях и понятиях, лежащих в основе его революционной теории информации, вновь заговорили: «Это был мощный поток идей, идущий от одного к другому, туда-сюда».
  
12. Тьюринг
 
Работа Шеннона в области криптографии имела еще одну ценность: она дала ему возможность познакомиться с гигантом цифрового века Аланом Тьюрингом. В 1942 году Тьюринг приехал в Америку в рамках организованного правительством ознакомительного тура с военными проектами в области криптографии. К этому моменту его имя говорило само за себя. Еще в начальной школе он демонстрировал поразительные знания в математике, к шестнадцати годам освоил труды Эйнштейна, а в двадцать три года был избран членом научного общества Королевского колледжа Кембриджского университета. В 1936 году он задумал создать «машину Тьюринга» – судьбоносный интеллектуальный эксперимент, ставший теоретическим фундаментом для создания современного компьютера.
Тьюринг также занялся криптоаналитической деятельностью, которая прославила его на весь мир. Именно криптография привела его в Соединенные Штаты с целью установить контакты с американскими коллегами, встретиться с военным руководством и оценить качество и безопасность американских машин. Помимо прочих проектов, его также интересовала система SIGSALY. На случай если бы британскому руководству понадобилось воспользоваться данной системой и принять сообщения, доктор Тьюринг должен был подтвердить, что система и вправду надежная.
 
Секретность этой миссии, репутации Тьюринга и Шеннона и военная атмосфера придавали встрече двух мыслителей оттенок интриги и тайны. Но в их общении не было ничего авантюрного. По словам биографа Тьюринга Эндрю Ходжеса, Шеннон и Тьюринг встречались каждый день, за чаем, на публике, в довольно скромном кафе «Лабораторий Белла». Тьюринг в некотором смысле завидовал многогранной карьере Шеннона. «Здесь [Тьюринг] встретил человека, который был одновременно мыслителем, философом и инженером – та роль, которая бы могла прийтись по вкусу Тьюрингу, если бы позволяла английская система». Шеннон, в свою очередь, был восхищен свойствами мышления Тьюринга. «На мой взгляд, у Тьюринга блестящий ум, уникальный и неповторимый», – говорил позднее Шеннон.
 
Шеннон и Тьюринг встречались каждый день, за чаем, на публике, в довольно скромном кафе «Лабораторий Белла».
 
Никто из них не оставил воспоминаний о совместных беседах. Но нам известно, что оба избегали обсуждения одной темы. «Мы совсем не касались темы криптографии… Уверен, что мы не обменялись ни словом по этой проблеме», – объяснял Шеннон. Когда его спросили, знает ли он, над чем сейчас работает Тьюринг, Шеннон ответил, что ему известно об этом лишь в общих чертах. «Конечно же, не во всех подробностях. Я знал или догадывался о том, чем он занят… Я не имел представления об “Энигме”… Я не знал об этом, так же как не знал, что он является ключевой фигурой данного проекта». Тогда журналист поднажал на Шеннона, допытываясь, почему же он, с его страстью и опытом в области криптографии, не прозондировал почву глубже и не расспросил Тьюринга. Шеннон ответил просто и по делу: «Ну, во время войны не приходится задавать слишком много вопросов».
Для кого-то явная неинформированность Шеннона и Тьюринга о работе друг друга могла показаться попыткой двух криптографов умно замести следы. Но в то же время вполне вероятно, что ни один из мужчин не хотел ставить другого в неловкое или компрометирующее положение. Работа и стой и с другой стороны была полностью засекречена. Информация, которую получали и тот и другой, была предназначена либо только для них, либо, в крайнем случае, для ограниченного круга лиц. Поэтому неудивительно, что во время перерыва на чай с пирожными эти двое мужчин разговаривали о чем угодно, но только не о работе, что занимала все их время.
Еще одна возможная причина такого поведения заключалась в том, что интерес к тому, насколько американцы были готовы поделиться с англичанами своими секретами, не угасал. Даже для человека с таким статусом и репутацией, как у Тьюринга, прояснить для себя некоторые вопросы во время американского турне было тяжким испытанием. Как ни странно, но по прибытии в страну он был задержан представителями американских властей: «Я приехал в Нью-Йорк в пятницу 12 ноября. На острове Эллис меня задержали представители иммиграционной службы, которые вели себя весьма заносчиво, не обнаружив у меня нужных бумаг для того, чтобы связать меня с представителями Госдепа».
Несколько месяцев спустя американский генерал Рекс Минклер дал отказ на просьбу Тьюринга войти в состав «Лабораторий Белла». И хотя поданное им заявление было в итоге одобрено, это событие ознаменовало начало затянувшегося противостояния «Лабораторий Белла» с представителями национальной системы безопасности. Тьюринг писал:
«Я собирался сообщить о своем намерении Поттеру из ”.Лабораторий Белла”, без всяких формальностей, просто по телефону. Очевидно, это было неправильным шагом… Возникла какая-то проблема, потому что у нас не было письменной договоренности о том, чтобы дать мне возможность познакомиться с проектами, не связанными с приборами скремблирования речи. В то время как я приехал с пониманием того, что мне покажут все, что связано с процессом шифрования речи… Я сразу же столкнулся с трудностями, связанными с запретом для всех британцев на посещение этих секретных объектов. Тогда вмешался капитан Хастингс, оказав давление на генерала Колтона, и теперь, похоже, все в порядке».