КВ-37: АҚШ Әскери-теңіз күштерінің 1950 жылдардағы шифрлау жүйесі
KW-37
АҚШ Әскери-теңіз күштерінің 1950-жылдарғы JASON кодовыйлы KW 37 шифрлау жүйесі, радио байланыс арқылы хабар алмасуды қамтамасыз етті. Радио тыныштық сақталып, хабарлар жіберілді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
KW 37, JASON кодовое наименование, – это система шифрования, разработанная в 1950-х годах Агентством национальной безопасности США для защиты радиопередач Военно-морского флота США. Военно-морская доктрина предписывает военным кораблям в море поддерживать радиомолчание в максимально возможной степени, чтобы предотвратить обнаружение кораблей потенциальными противниками с помощью радиопеленгации. Чтобы корабли могли получать сообщения и приказы, флот транслировал непрерывный поток информации, первоначально кодом Морзе, а затем с использованием радиотелетипа. Сообщения включались в этот поток по мере необходимости и могли быть предназначены для отдельных кораблей, боевых групп или всего флота. Радиокомната каждого корабля контролировала трансляцию, расшифровывала и пересылала сообщения, адресованные ему, соответствующему офицеру. KW 37 был разработан для автоматизации этого процесса. Он состоял из двух основных компонентов: приемного блока KWR 37 и передающего блока KWT 37. На каждом корабле был набор приемников KWR 37 (обычно не менее двух), которые расшифровывали трансляцию флота и передавали выходные данные на телетайпные аппараты. KWT 37 обычно располагались на береговых объектах, где находились мощные передатчики. KWR 37 весил 45 кг и содержал около 500 субминиатюрных электронных ламп, выводы которых были припаяны к печатным платам. Каждый триггер в KW 37 требовал трех ламп, что устанавливало верхнюю границу общего количества ступеней в любых сдвиговых регистрах, используемых в 166. Втиснуть столько логики в такой маленький и прочный корпус было довольно сложным достижением в 1950-х годах. Каждый KWT 37 занимал всю релейную стойку с пятью сложенными модулями. Точная временная ссылка занимала нижнюю часть, три генератора ключей (потоковые шифры в гражданском понимании) – среднюю, а панель сигнализации – верхнюю позицию. Выходы трех генераторов ключей объединялись в схеме голосования. Если выход одного из устройств не совпадал с двумя другими, подавался сигнал тревоги, и выход от двух устройств, которые согласились, продолжал использоваться. Каждый KWR 37 и каждый генератор ключей в KWT 37 имел общее устройство заполнения (CFD) для загрузки ключей (или, как их называет NSA, криповариаблов). CFD были похожи на те, которые впервые использовались в KW 26, принимая перфокарты в формате Remington Rand. Ключ менялся каждый день в 00:00 по Гринвичу. Приемники синхронизировались с передатчиком в это время. Если приемник когда-либо терял синхронизацию, например, из-за отключения питания, оператор должен был установить текущий час и минуту на циферблатах на передней панели. KWR 37 затем "перемотал бы" свою последовательность ключей вперед, пока синхронизация не была восстановлена. Большое количество карт ключей трансляции флота необходимо было производить и распространять на каждый военно-морской корабль и многие береговые объекты ежемесячно, поэтому многие люди имели к ним доступ. Хотя карты ключей строго учитывались, их было легко скопировать. Это оказалось роковой слабостью. KWR 37 попали в руки северокорейцев, когда USS Pueblo был захвачен в 1968 году. Новые ключевые материалы были выданы кораблям по всему миру, чтобы ограничить продолжающийся ущерб. В 1985 году было раскрыто, что шпионская сеть Уокеров десятилетиями продавала списки и карты ключей Советскому Союзу. Системы KW 37 были выведены из эксплуатации к началу 1990-х годов. Полученный вход в KW(R) 37 был в форме мультивещательного сигнала, состоящего из множества каналов, объединенных в один тональный пакет, который расшифровывался на одном этапе KW(R) 37, а затем выходные данные отправлялись на несколько KG 14, которые затем разделяли сигналы на каждый канал трансляции флота. KG 14 также получал свой временной сигнал от KW(R) 37; если 37 терял синхронизацию, все 14 тоже выходили из синхронизации. Каждый KG 14 мог обрабатывать один канал тонального пакета; на большинстве флотов было шесть KG 14, на более крупных – еще больше.
The KW 37, code named JASON, was an encryption system developed In the 1950s by the U. S. National Security Agency to protect fleet broadcasts of the U. S. Navy. Naval doctrine calls for warships at sea to maintain radio silence to the maximum extent possible to prevent ships from being located by potential adversaries using radio direction finding. To allow ships to receive messages and orders, the navy broadcast a continuous stream of information, originally in Morse code and later using radioteletype. Messages were included in this stream as needed and could be for individual ships, battle groups or the fleet as a whole. Each ship's radio room would monitor the broadcast and decode and forward those messages directed at her to the appropriate officer. The KW 37 was designed to automate this process. It consisted of two major components, the KWR 37 receive unit and the KWT 37 transmit unit. Each ship had a complement of KWR 37 receivers (usually at least two) that decrypted the fleet broadcast and fed the output to teleprinter machines. KWT 37's were typically located at shore facilities, where high power transmitters were located. The KWR 37 weighed 100 pounds (45 kg) and contained some 500 subminiature vacuum tubes, whose leads were soldered to printed circuit boards. Each flip flop in the KW 37 required three tubes, placing an upper bound on the total number of stages in any shift registers used at 166. Squeezing so much logic in such a small and rugged package was quite a feat in the 1950s. Each KWT 37 filled an entire relay rack with five stacked modules. A precision time reference occupied the bottom, three key generators (stream cyphers in civilian parlance) occupied the middle and an alarm panel occupied the top position. The outputs of the three key generators were combined in a voting circuit. If one of the units' output did not match the other two, an alarm was sounded and the output from the two units that did agree continued to be used. Each KWR 37 and each key generator in the KWT 37 had a common fill device (CFD) for loading keys (or as NSA calls them cryptovariables). The CFDs were similar to that first used in the KW 26, accepting punched cards in Remington Rand format. The key was changed every day at 0000 hours GMT. The receivers were synchronized to the transmitter at that time. If a receiver ever got out of sync, say due to a power failure, an operator had to set the current hour and minute on dials on the front panel. The KWR 37 would then "fast forward" through its key stream sequence until synchronization was re established. Large numbers of fleet broadcast key cards had to be produced and distributed to every navy ship and many shore installations on a monthly basis, so many people had access to them. While the key cards were strictly accounted for, they were easy to copy. This proved to be a fatal weakness. KWR 37s fell into North Korean hands when the USS Pueblo was captured in 1968. New keying material was issued to ships throughout the world to limit the ongoing damage. In 1985 it was revealed that the Walker spy ring had been selling key lists and cards to the Soviet Union for decades. KW 37 systems were taken out of service by the early 1990s. The received input to the KW(R) 37 was in the form of a multiple broadcast (multicast) signal, consisting of many channels condensed into one tone pack which was deciphered at one stage by the KW(R) 37 and then the output was sent to several KG 14's which further deciphered the then split signals into each channel of the fleet broadcast. The KG 14 also received its timing signal from the KW(R) 37; if the 37 was out of sync, all the 14's were fall out of sync as well. Each KG 14 could process one channel of the tone pack; most fleet units had six KG 14's, larger units even more.
KWR-37 пайдалану тәжірибесі
Әдетте, КВР 37 қондырғыларын пайдаланатын флоттық бөлімдер екі құрылғымен жабдықталған, сенімділікті арттыру үшін. Егер бір құрылғы істен шықса, екіншісі дереу жұмыс істейтін және жоғары деңгейдегі, 60 миллиамперлік жаңқа панелі арқылы жылдам ауыстырылатын. Бұл, ағымдағы істен шыққан құрылғының хабар алмасу үзілісінсіз дереу қосылуын қамтамасыз ететін. Кейін, KWR 37 қондырғылары ескіріп, тозығы жеткенде, ішкі схемалық карталарды резеңке балғамен орнына қадауға тура келетін, осылайша карталардың дұрыс орналасқанына көз жеткізуге болады. KWR 37-нің басқа да мәселелері іске қосылу уақытына байланысты болды. Флоттағы радиооператорлар мен жағалаудағы станциялардағылар, үйлестірілген әмбебап уақытты анықтау үшін HF сигналын тыңдауға міндетті болды. Радиооператорлар бұл хабарды "уақыт белгісі" деп атады, ол оларға өткір дыбыс сигналын беріп, құрылғыны "жаңа күнге" немесе радиооператорлардың терминімен "HJ" іске қосу үшін қайта іске қосу батырмасын басуға шақыратын. Бұл, жаңа күннің крипто-кілт картасы "орындыққа" немесе карта оқырманға дұрыс салынып, шыналарға бекітілгеннен кейін, картаға кіретін есік тығыз жабылып, кілтпен құлыпталғаннан кейін жасалатын. Құрылғы(лар) қайта іске қосылғаннан кейін кілт екі адамдық бақылау (TPI) ережесі бойынша сейфке қайта салынатын, бұл Уолкердің тыңшылық ісінен кейін қатаң сақталды. 90-жылдардың басында KWR 37 қондырғылары флоттан алынып, олардың орнына сенімді және заманауи KWR 46 қондырғылары қойылғанда, флоттағы радиооператорлар демалды, себебі KWR 37 қондырғылары көбінесе сенімсіз болып, уақыт синхрондауын жоғалтып, әртүрлі флоттық каналдардан хабарларды жоғалтуға себеп болатын.
Typically, fleet units utilizing the KWR 37 units were outfitted with two devices for redundancy. Should one unit fail, the other one would already be online and patches via a high level, 60 milliamp patch panel would quickly be changed around so that the current offline unit could be changed over to online status at a moment's notice, to ensure that there was no interruption of message traffic. Later in their life, when KWR 37 units were aged and worn, sometimes the circuit cards inside had to be reseated with a rubber mallet which helped ensure the cards were seated properly. Other problems with the KWR 37's were related to the startup times. Fleet radiomen, and those stationed in the shore transmitting stations, had to listen to an HF signal for coordinated universal time. Radiomen called this broadcast the "time tick," which gave them a sharp tone, signalling them to press the restart button so that the unit could then start up for "new day" or otherwise known as "HJ's" by the radiomen. This took place after the new day's crypto keylist card was properly inserted into the "crib" or the card reader by securing it onto pins and then firmly closing the card access door and then locking it with a key. Once the unit(s) were restarted, the key was placed back in the safe using two person integrity (TPI) which was stringently enforced following the Walker spy investigation. In the early nineties when the KWR 37 units were retired from the navy and replaced by the more reliable and modern KWR 46's, fleet Radiomen breathed a sigh of relief because the KWR 37 units were often unreliable and would occasionally fall out of synchronization timing, resulting in a loss of broadcast messages from the various fleet channels.