|
Kriptografiyaning rivojlanishiga va murakkablashishiga sabablar
|
| bet | 5/10 | | Sana | 14.05.2024 | | Hajmi | 210,72 Kb. | | #232165 |
1.2 Kriptografiyaning rivojlanishiga va murakkablashishiga sabablar
Kriptografiya tarixining navbatdagi bosqichi ilmiy kriptografiya davri XX asrning 30-60 yillarini o‘z ichiga oladi. Bu davrning farqli tomoni kriptobardoshliligi jiddiy matematik asoslangan kriptotizimlarning yuzaga kelishidir. XX asrning 30 yillari boshlarida kriptologiyaning ilmiy asosi bo‘lgan matematikaning bo‘limlari batamom shakllanib bo‘ldi. Bularga ehtimollar nazariyasi va matematik statistika, umumiy algebra, sonlar nazariyasi kiradi. Ular bilan birgalikda algoritmlar nazariyasi, axborot nazariyasi va kibernetika faol rivojlana boshladi. 1930- yil boshida armiya kriptograflarini tayyorlashning keng miqyosli dasturi amalga oshirildi va Sovet Ittifoqida kriptografik xizmat xodimlari soni 500 nafarga ortdi. Bu Ikkinchi jahon urushi davrida muhim rol o‘ynadi. Lekin sovet shifrlari darajasi Enigmaga nisbatan ancha past bo‘lgan. Enigmadan Ikkinchi jahon urushining oxirigacha katta muvaffaqiyat bilan foydalanildi. U Ikkinchi jahon urushi davrida ittifoqchilar uchun katta to‘siqqa aylangan edi.
Enigma shifrlarini samarali deshifrlash uchun har bir baraban ichidagisimlarning ulanishini bilish talab etilardi. Uning birinchi namunasi chizmalari bilan birgalikda Polsha razvedkasi tomonidan, ikkinchisi Norvegiya nemis bombardimonchi samolyotidan qo‘lga kiritilgan.1942- yilda Angliyada nemislarning shifrini deshifrlash maqsadida yaratilgan birinchi EHM «Koloss» Enigma shifrini 1.5 soatmobaynida deshifrlashning uddasidan chiqqan. 1941- yil dekabr oyida AQShning ikkinchi jahon urushiga qo‘shilishi munosabati bilan AQSh radiorazvedka va kriptotahlil xizmatining ish ko‘lami ortib ketdi. Ular tomonidan dushmanning oshkora va shifrlangan radioxabarlari tutib olinib, ularni baholash va ulardan foydalanish uchun harbiy razvedka boshqarmalariga yuborilar edi. Ikkinchi jahon urushi yillarida amerikalik kriptotahlilchilar tomonidan dushman tomonining bir qator kod va shifrlari deshifrlangan.
1942- yilda Yaponiyaning Harbiy Dengiz Kuchlari shifri deshifrlangan, 1943- yilda esa yapon armiyasi shifrlari foshetilgan. Amerikada tezkorligi bo‘yicha inglizlar foydalangan EHMdan ustun RAM yuzaga kelgach, Arlington-Xoll va Bletchli-Park orasida maxsus aloqa kanali o‘rnatildi. Bu kanal orqali Buyuk Britaniyadan ingliz radiorazvedkasi tomonidan tutib olingan Enigma shifrmatnlari uzatilar edi. 1943- yil iyuldan 1945- yil yanvarigicha Arlington-Xollga 1357 nemis shifrlari kelib tushgan, ulardan 413 tasi muvaffaqiyatli deshifrlangan. Amerikalik kriptologlar 1943- yilda «odamxo‘r-qo‘mondon» deb nom qozongan admiral Yamomatoning (Yamomato shaxsan o‘zi Perl Xarboredagi operasiyaga boshchilik qilgan) yagona samolyotini qo‘lga tushirib yo‘q qilganliklarini o‘zlarining eng katta yutuqlari deb biladilar. Ikkinchi jahon urushida Devid Kan yozishicha I jahon urushi davridagi «Sovet shifrlash xizmati ko‘z yoshlari to‘la tajribasini asosan hisobga oldi». Bu haqida 22 - iyun 1941- yilda harbiy qismlararo kriptogrammalar almashishi tarixi guvohlik beradi. Sovet Ittifoqiga Germaniyaning qo‘qqisdan hujumidan so‘ng bir zumda Qizil Armiyaning yetakchi postlaridan biri ochiq matnda «Bizni otmoqdalar. Nima qilaylik?» deb mamlakat ichkarisiga qilgan murojaatiga «Sizlar aqldan ozibsiz! Nega xabaringiz shifrlanmagan» degan javob qaytarilgan. Ikkinchi jahon urushi davrida Qizil Armiya shifrlash xizmati asosan «qayta shifrlash kodlari»dan foydalangan.
Qayta shifrlash maxsus kod kitobidan foydalanishga asoslangan bo‘lib, unda har bir so‘z raqamlar kombinasiyasi bilan almashtirilgan. Masalan, «Batariya - o‘t och!» buyrug‘i va shunga o‘xshash buyruqlar uchun bu qulay, «ataka», «diviziya» so‘zlari 032, 1458 kodlari bilan almashtirilgach, kodga biror gamma qo‘shish (xor amali asosida)orqali u qayta shifrlanib rasiya orqali uzatilgan. Agar rasiya orqali kodto‘g‘ridan-to‘g‘ri uzatilsa, 1914-yildagi hol yuz bergan bo‘lar edi,chunki kod kitobi matn statistikasini yashira olmaydi. Sovet Ittifoqiga qarshi nemis razvedkasi samaradorligi past bo‘lgan. Ular strategik nuqtai nazardan arzigulik muvaffaqiyatgaerishmaganlar. Nemislar Oliy Sovet Harbiy Qo‘mondonligining yozishmalarida foydalanilgan shifr tizimlarini buzib ochishga qodir bo‘lmaganlar. Bejiz nemis kriptograflaridan biri «Rossiya efirda Birinchi jahon urushida mag‘lub bo‘lgan bo‘lsa-da, Ikkinchi jahon urushi davrida revansh olishga muvaffaq bo‘ldi, deb tan olmagan. Ayniqsa, Sovet razvedkachilarining shifr yozishmalarini deshifrlash mumkin bo‘lmagan. Ularning ko‘pchiligi u davr uchun standart sanalgan shifr san’atining cho‘qqisi bo‘lgan. Foydalanilgan shifr rus inqilobchilari ishlatgan eski shifr tizimida qo‘shimcha bir marotabalik gammalash amalini qo‘llash orqali takomillashtirilgan. Uni Moskvada absolyut bardoshli shifr bo‘lgan deb hisoblashadi. Ikkinchi jahon urushi tugagach Sovet Ittifoqi G‘arb bilan jiddiy muholifatga yuz tutdi. Bu o‘z navbatida Sovet Ittifoqi kriptologiyasining rivojlanishiga katta hissa qo‘shib yangi zamonaviy kriptografiya fanining rivojlanish bosqichini boshlab berdi.
Ilmiy kriptografiya davrining muhim muvaffaqiyatlari ro‘yxati boshida Klod Elvud Shennonning «Maxfiy tizimlarda aloqa nazariyasi» asari turadi. Unda axborot muhofazasining nazariy tamoillari shakllantirib berilgan. K.E. Shennon tomonidan qilingan bunday kashfiyot, albatta, uning elektrotexnika va matematika bo‘yicha chuqur bilimlari va bundan bir yil oldin u yaratgan axborot nazariyasi fani tufayli yuzaga kelgan edi. U nafaqat Vernamning tasodifiy shifrini buzib ochib bo‘lmasligini, balki himoyalangan kanal orqali uzatiladigan maxfiy kalit miqdori (bitlar soni) chegaralarini ham aniq ko‘rsatib berdi. U cheklanmagan resurslarga ega bo‘lgan kriptotahlilchi biror «tasodifiy shifr»ni ochishida maxfiy kalitni topishi uchun zarur bo‘lgan shifrlangan matndagi simvollar soni s quyidagicha ifodalanishini ko‘rsatdi: S = H(k)/(r*Log n) bu yerda: H(k) - kalit entropiyasi, ya’ni kalitning har bitta simvoliga to‘g‘ri keladigan axborot miqdori, r - ochiq matnning seriboraligi (ruscha, izbitochnost), n - alifbo hajmi. Keltirilgan ifoda umumiy holda isbotlanmagan bo‘lsa-da ma’lum xususiy hollar uchun to‘g‘ri. Bundan quyidagi muhim xulosa kelib chiqadi: kriptotahlilchining ishini nafaqat kriptotizimni mukammallashtirish orqali, balki shifrlanadigan matnning seriboraligi nolgacha pasaytirilsa, kriptotahlilchi kichik kalit bilan shifrlangan matnni ham ocha olmaydi. Demak, shifrlash oldidan axborotni statistik kodlash (zichlashtirish, arxivlash) lozim. Bunda axborotning hajmi va seriboraligi kamayadi, entropiyasi oshadi. Chunki, ixchamlashgan matnda qaytariluvchi so‘zlar va harflar kamayib shifrni buzib ochish qiyinlashadi. K. Shennon kriptotizimlar bardoshliligini nazariy va amaliy turlarga ajratadi. Nazariy bardoshlilik deganda raqib tomonning tahlilchisi u qo‘lga tushirgan kriptogrammalarni tahlillashda cheklanmagan vaqtga va barcha zarur vositalarga ega bo‘lgan holda kriptotizimning bardoshliligi tushuniladi.
Amaliy bardoshlilik deganda kriptotahlilchining vaqti va hisoblash imkoniyatlari cheklangan holga oid bardoshlilik tushuniladi. K. Shennon amaliy shifrlarda ishlatiladigan ikki tamoyilni ajratadi. Bular yoyish va aralashtirishdir. Yoyish deganda, ochiq matnning bitta simvolini shifrlangan ma tnning ko‘p simvollariga ta’sir etishi tushuniladi. Bu ochiq matnning statistic xossalarini yashirishga imkon beradi. Bu tamoyil kalit simvollariga nisbatan ham qo‘llaniladi. Aralashtirish deganda, K. Shennon shifrlanadigan va shifrlangan matnlar statistik xossalarining bir-biriga bog‘lanishini tiklashni qiyinlashtiruvchi shifrlashga oid o‘zgartirishlarni nazarda tutgan. K. Shennonning ilmiy kriptologiya asoslarini o‘zida mujassamlashtirgan maqolasi bu sohada ochiq tadqiqotlarning sezilarli o‘sishiga turtki bo‘la olmadi. Chunki, birinchidan, maxfiy aloqa tizimlarining nazariy bardoshlilik nazariyasi o‘z mohiyatiga ko‘ra to‘la edi. Unga ko‘ra nazariy jihatdan bardoshli maxfiy tizimlarni hosil qilish uchun himoyalangan kanallar bo‘ylab haddan tashqari katta hajmdagi kalitlarni uzatish lozim bo‘lardi.
Ikkinchidan, amaliy bardoshlilik masalalarini yechish mavjud kriptografiya usullarinitakomillashtirish bilangina cheklanib qoldi. K. Shennonning «yaxshi» shifr yaratish muammosi ma’lum shartlarni qondiruvchi eng murakkab masalalarni topishga keltiriladi. «Bizning shifrimizni shunday tuzish mumkinki, uni buzib ochish yechilishi katta hajmdagi ishlarni talab qilishi ma’lum bo‘lgan muammoni o‘z ichiga olsin yoki unga ekvivalent bo‘lsin» luqmasi yana chorak asr e’tiborsiz qoldi. Devid Kanning «Kriptograflar» asari kriptografiya tarixi bo‘yicha mumtoz asar bo‘lib qolgan.
Bu asar XX asrning 70-yillari oxirigacha ham Davlat Xavfsizligi Nazoratining maxsus kutubxonasida saqlanib undan foydalanishga ruxsati bo‘lgan kimsalar davrasi «ideologik mulohazalar asosida» jiddiy cheklangan. Unda Rossiya haqidagi bo‘limda «Maxfiy polisiyaning vazifalaridan bir bo‘lib yo‘qsillar diktaturasini yo‘qsillarning o‘zidan muhofaza qilishbo‘lgan» deyiladi.
Bu XX asrning 70 yillarida ham qo‘rqinchli sir bo‘lgan. Ikkinchi jahon urushi tugagach, sovet kriptograflaridan undan kam bo‘lmagan kuchlarni sarflashni talab etgan «sovuq urush» davri boshlandi. Bu davrda harbiy kriptografik xizmatning ko‘plab ilmiy xodimlari harbiy xizmatdan bo‘shatilgan edi. Bu sharoitlarda harbiy chaqiriq yoshida bo‘lgan yuqori malakali kriptograflar «xalqlar otasi»ga to‘g‘ridan to‘g‘ri murojaat etishga o‘zlarida jasurlik topdilar va ularning murojaatiga e’tibor berildi. 1949- yil kuzida Sovet kriptografiyasi uchun katta ahamiyatga ega bo‘lgan Butunittifoq kommunistik bolsheviklar partiyasi qarorlari qabul qilindi. Qarorga muvofiq, bir-biriga bog‘lanmagan bo‘linmalar asosida Butunittifoq kommunistik bolsheviklar partiyasi Markaziy komiteti Maxsus xizmat bosh boshqarmasi tashkil etildi va uning oyoqqa turishi va rivojlanishi uchun vosita va katta mablag‘lar ajratildi; kriptografiya xizmati tezkor vazifalarni bajarish, hamda yangi yuqori malakali kadrlarni tayyorlash uchun eng kuchli olimlarni jalb etish choralari ko‘rildi, bu maqsadga erishish uchun kriptograflar oliy maktabi va Moskva Davlat Universiteti mexanika-matematika fakultetining yopiq bo‘linmasi tashkil etildi. Bu qarorlar amalga oshirila borilib, 3 yil ichida Sovet kriptografiyasining siymosi batamom yangilandi. Shu o‘rinda kriptografiyaga Sovet rahbariyati munosabatini tasavvur etish uchun Mixail Maslennikov xotiralaridan parcha keltirish o‘rinli. U 1949- yil Moskva aviasiya institutini tamomlagandan so‘ng Ilyushin konstruktorlik byurosiga ishga jo‘natilgach, bir yildan so‘ng kriptografiya bo‘yicha o‘qishga tanlangan va 1800 rubl stipendiya bilan ta’minlangan. Uningpodpolkovnik D. SHukin bilan bo‘lib o‘tgan suhbati alohida e’tiborgaloyiq.
«Biz kriptograflarmiz, shifrlar bilan maxfiy aloqa sohasida ishlaymiz. Lekin, o‘rtoq Stalin bizga ham «Hammani o‘qish, lekin bizning suhbatlar va yozishmalarni hyech kim o‘qiy olmasligi zarur»ligi vazifasini qo‘ydi. D. SHukin suhbatdoshiga telegraf aloqasini maxfiylashtirish uchun maxsus texnika yaratish bilan shug‘ullanishini, lekin bu haqda hyech kim na onasi, na yaqin do‘stlaridan birortasi bilmasligi zarurligini uqtirgan. Bundan bu davrlarda kriptografiya bilan shug‘ullanganlar ham maxfiy sir saqlanishi va ular yetarli darajada iqtisodiy himoyalanganligi ko‘rinib turibdi.
XX asrning 60- yillariga kelib kriptografik maktablar rotor kriptotizimlarga nisbatan bardoshliligi yuksak bo‘lgan blokli shifrlar yaratishgacha yetib keldilar.Kriptografiya tarixi bo‘yicha birinchi asar Devid Kannning «Kod buzuvchilar» monografiyasi bo‘ldi. AQShda XX asrning 60- yil oxirlarida yuzaga kelgan bu asar kriptologiya sohasidagi birinchi fundamental ish bo‘lib, u uzoq vaqt davomida kriptologiyaga bag‘ishlangan umumiy tadqiqot yo‘nalishlarini aniqlab berdi. Ammo bu ish har tomonlama kriptologiyani qamrab olgan deyish qiyin, chunki u kriptologiyaning bir yo‘nalishi bo‘lgan kriptotahlilni asos qilib olgan. Kanning bu asarida kriptotahlilning nazariy asoslari va uni amaliyotda qo‘llash ko‘rib o‘tilgan. Lekin bu asarning ahamiyati shundaki, muallif o‘quvchilarni kriptologiyaning asosiy tushunchalari bilan tanishtirib o‘tgan. Kanning bu asari faqat tadqiqotchilar uchun emas, balki keng kitobxonlar ommasi uchun mo‘ljallangan ilmiy asar hisoblanadi.
|
| |
