Уильям Ф. Фридман

Уильям Ф. Фридман
Рожденный	Вольф Фридман 24 сентября 1891 г. Кишинев , Кишинёвский уезд , Бессарабская губерния , Российская империя.
Умер	12 ноября 1969 г. (1969-11-12) (78 лет) Вашингтон, округ Колумбия , США
Национальность	Румынская, Русская, Американская
Занятие	Инженер
Супруг	Элизабет Смит Фридман
Дети	2
Инженерная карьера
Значительный прогресс	криптолог

Уильям Фредерик Фридман (24 сентября 1891 - 12 ноября 1969) был армии США, криптографом руководившим исследовательским отделом Армейской службы разведки сигналов (SIS) в 1930-х годах и некоторыми ее последующими службами до 1950-х годов. В 1940 году его подчиненные во главе с Фрэнком Роулеттом взломали японский ФИОЛЕТОВЫЙ шифр , раскрыв тем самым японские дипломатические секреты перед вступлением Америки во Вторую мировую войну .

Ранний период жизни

Фридман родился Вольф Фридман ( идиш : װאָלף פֿרידמאַן , русский : Вольф Ф. Фридман ), в Кишиневе , Бессарабия , в семье Фредерика Фридмана, еврея из Бухареста , работавшего переводчиком и лингвистом в Российской почтовой службе, и дочери зажиточного виноторговца. Семья Фридмана покинула Кишинев в 1892 году из-за антисемитских преследований и оказалась в Питтсбурге, штат Пенсильвания . Три года спустя его имя было изменено на Уильям.

В детстве Фридман познакомился с криптографией в рассказе « Золотой жук » Эдгара Аллана По . Он учился в Мичиганском сельскохозяйственном колледже (известном сегодня как Мичиганский государственный университет ) в Ист-Лансинге и получил стипендию для работы в области генетики в Корнелльском университете . Тем временем Джордж Фабиан , который руководил частной исследовательской лабораторией для изучения любого лично интересного проекта, решил создать свой собственный генетический проект, и его направили к Фридману. Фридман присоединился к Лаборатории Фабиана Ривербэнк под Чикаго в сентябре 1915 года. Будучи главой отдела генетики, в одном из проектов, которые он руководил, изучалось влияние лунного света на рост сельскохозяйственных культур, и поэтому он экспериментировал с посадкой пшеницы в различные фазы луны .

Первые работы в криптологии

Уильям и Элизабет Фридман, недавно поженившиеся, на берегу реки в 1917 году.

Лаборатории Ривербанка

Еще одним любимым проектом Фабиана было исследование секретных посланий, которые сэр Фрэнсис Бэкон якобы скрывал в различных текстах во времена правления Елизаветы I и Якова I. Исследование провела Элизабет Уэллс Гэллап . Она считала, что обнаружила множество подобных посланий в произведениях Уильяма Шекспира , и убеждала себя, что Бэкон написал многие, если не все, произведения Шекспира . Фридман стал своего рода опытным фотографом, работая над другими своими проектами, и его несколько раз просили поехать в Англию, чтобы помочь Гэллапу фотографировать исторические рукописи во время ее исследований. Он увлекся этой работой, когда ухаживал за Элизабет Смит , помощницей Гэллапа и опытным криптографом. Они поженились, и вскоре он стал директором департамента кодов и шифров Ривербэнка, а также его департамента генетики. За это время Фридман написал серию из восьми статей по криптографии, известную под общим названием « Публикации на берегу реки ». ", включая первое описание индекса совпадения , важного математического инструмента в криптоанализе.

С вступлением Соединенных Штатов в Первую мировую войну Фабиан предложил правительству услуги своего Департамента кодов и шифров. Никакого федерального департамента для такого рода работы не существовало (хотя и в армии, и на флоте в разное время были зачаточные департаменты), и вскоре Ривербанк стал неофициальным криптографическим центром правительства США. В этот период Фридманы нарушили кодекс, используемый Германией финансируемыми индийскими радикалами в США, которые планировали поставлять оружие в Индию, чтобы получить независимость от Великобритании. Анализируя формат сообщений, Ривербанк понял, что код основан на каком-то словаре — распространенной в то время криптографической технике. Вскоре Фридманам удалось расшифровать большую часть сообщений, но только спустя много времени после того, как дело дошло до суда, сама книга стала известна: немецко-английский словарь, опубликованный в 1880 году.

В. Ф. Фридман в 1924 году.

Служба разведки сигналов

Правительство Соединенных Штатов решило создать собственную криптологическую службу и отправило армейских офицеров в Ривербанк для обучения под руководством Фридмана. Чтобы поддержать программу, Фридман написал серию технических монографий, завершив семь к началу 1918 года. Затем он записался в армию и отправился во Францию, чтобы служить личным криптографом у генерала Джона Дж. Першинга . Он вернулся в США в 1920 году и опубликовал восьмую монографию «Индекс совпадений и его применение в криптографии», которую некоторые считали самой важной публикацией в современной криптографии того времени. Его тексты для армейской подготовки по криптографии были хорошо продуманы и оставались засекреченными в течение нескольких десятилетий.

В 1921 году он стал главным криптоаналитиком военного министерства, а затем возглавил Службу разведки сигналов (SIS) — эту должность он занимал четверть века. В 1929 году, после того как Американская Черная палата в Нью-Йорке была расформирована, ее файлы были переданы СИС, а криптографическая и разведывательная службы были реорганизованы в соответствии с ее новым положением в военном министерстве.

Фридман ввел несколько терминов, в том числе « криптоанализ », и написал множество монографий по криптографии. Одним из них (написанным в основном в свободное время) был первый проект его «Элементов криптоанализа» , который позже был расширен до четырех томов и стал основным учебником и справочником по криптографии армии США. Понимая, что математические и языковые навыки необходимы для работы SIS, Фридману удалось получить полномочия нанять трех человек, обладающих как математической подготовкой, так и знанием языков. Это были Соломон Кульбак , Фрэнк Роулетт и Авраам Синков , каждый из которых прослужил выдающуюся службу на протяжении десятилетий. Кроме того, ему наконец удалось нанять человека, свободно говорящего по-японски, Джона Хёрта.

В этот период Элизабет Фридман продолжала свою работу в области криптологии и прославилась в ряде судебных процессов с участием торговцев ромом, Береговой охраной и ФБР во время Сухого закона .

Решение шифровальных машин

Фридман с шифровальной машиной AT&T

В 1920-е годы было разработано несколько новых шифровальных машин, в основном основанных на использовании механики пишущих машинок и основных электрических схем. Ранним примером была роторная машина Хеберна , разработанная в США в 1915 году Эдвардом Хеберном . Эта система предлагала такую ​​безопасность и простоту использования, что Хеберн активно рекламировал ее инвесторам.

Фридман понял, что новые роторные машины будут иметь важное значение, и посвятил некоторое время анализу конструкции Хеберна. За несколько лет он разработал принципы анализа и обнаружил несколько проблем, общих для большинства конструкций роторных машин. Примеры некоторых опасных функций, которые позволили взломать сгенерированный код, включали в себя шаг роторов на одну позицию при каждом нажатии клавиши и размещение самого быстрого ротора (того, который вращается при каждом нажатии клавиши) на обоих концах серии роторов. В этом случае, собрав достаточное количество зашифрованного текста и применив стандартный статистический метод, известный как каппа-тест , он показал, что может, хотя и с большим трудом, взломать любой шифр, сгенерированный такой машиной.

Шифровальная машина SIGABA

Фридман использовал свое понимание роторных машин, чтобы разработать несколько машин, невосприимчивых к его собственным нападкам. Лучшим из всех был SIGABA , которому суждено было стать шифровальной машиной высочайшего уровня безопасности в США во время Второй мировой войны после усовершенствований Фрэнка Роулетта и Лоранса Саффорда . Всего было построено чуть более 10 000 экземпляров. Патент на SIGABA был подан в конце 1944 года, но хранился в секрете до 2001 года, спустя много времени после смерти Фридмана, когда он наконец был выдан как патент США 6 175 625 .

В 1939 году японцы представили новую шифровальную машину для своей наиболее конфиденциальной дипломатической информации, заменив более раннюю систему, которую СИС называла «КРАСНОЙ». Новый шифр, который СИС назвала « ФИОЛЕТОВЫМ », был другим и гораздо более сложным. Криптологическое подразделение ВМФ ( OP-20-G ) и СИС подумали, что это может быть связано с более ранними японскими шифровальными машинами, и согласились, что СИС возьмет на себя атаку на систему. После нескольких месяцев попыток обнаружить основные закономерности в ФИОЛЕТОВЫХ зашифрованных текстах команда SIS под руководством Фридмана и Роулетта добилась выдающегося успеха. PURPLE, в отличие от немецкой Enigma или конструкции Hebern , использовал не роторы , а шаговые переключатели, подобные тем, что используются в автоматических телефонных станциях . Лео Розен из SIS построил машину, используя — как позже выяснилось — ту же модель переключателя, которую выбрал японский дизайнер.

Таким образом, к концу 1940 года СИС сконструировала точный аналог ПУРПУРНОЙ машины, хотя никогда ее не видела. Благодаря дубликату машин и пониманию ФИОЛЕТОВОГО SIS могла расшифровывать растущие объемы японского трафика. Одним из таких перехватов было послание японскому посольству в Вашингтоне, округ Колумбия, с приказом прекратить (7 декабря 1941 года) переговоры с США. В сообщении содержалось четкое указание на надвигающуюся войну , и оно должно было быть доставлено в Государственный департамент США всего за несколько часов до нападения на Перл-Харбор . Споры о том, знали ли США о нападении на Перл-Харбор, разгорелись и в XXI веке.

В 1941 году Фридман был госпитализирован с « нервным срывом », который многие приписывали психическому перенапряжению, вызванному его работой над ФИОЛЕТОВЫМ. Пока он оставался в больнице, группа из четырех человек — Авраам Синьков и Лео Розен из СИС, а также лейтенант Прескотт Карриер и лейтенант Роберт Уикс из OP-20-G ВМС США — посетили британское учреждение в « Правительственном кодексе и Школа шифров » в Блетчли-парке . Они подарили британцам ФИОЛЕТОВУЮ машину в обмен на подробности о конструкции машины «Энигма» и о том, как британцы расшифровали шифр «Энигмы» . Однако Фридман посетил Блетчли-Парк в апреле 1943 года и сыграл ключевую роль в составлении Соглашения BRUSA 1943 года .

Агентство национальной безопасности

Бюст Фридмана выставлен в Национальном криптологическом музее , где он назван «деканом американской криптологии».

После Второй мировой войны Фридман остался в правительственной разведке. В 1949 году он стал главой криптографического отдела недавно созданного Агентства безопасности вооруженных сил (AFSA), а в 1952 году стал главным криптологом Агентства национальной безопасности (АНБ), когда оно было создано взамен AFSA. Фридман выпустил классическую серию учебников « Военный криптоанализ », которая использовалась для обучения студентов АНБ. (Они были пересмотрены и расширены под названием « Военная криптоаналитика » помощником и преемником Фридмана Ламбросом Д. Каллимахосом и использовались для обучения многих дополнительных криптоаналитиков.) В первые годы своей работы в АНБ он поощрял разработку того, что, вероятно, было первые суперкомпьютеры, хотя он никогда не был убежден, что машина может обладать «проницательностью» человеческого разума.

Фридман провел большую часть своего свободного времени, пытаясь расшифровать знаменитый манускрипт Войнича , который, как говорят, был написан где-то между 1403–1437 годами. Однако после четырех десятилетий исследований ему, наконец, пришлось признать свое поражение, высказав не более чем обоснованное предположение о его происхождении и значении.

В 1955 году Фридман инициировал от имени АНБ секретное соглашение с Crypto AG , швейцарским производителем шифровальных машин. Соглашение привело к тому, что многие машины компании были скомпрометированы, и АНБ смогло взломать передаваемые ими сообщения.

Фридман вышел на пенсию в 1956 году и вместе со своей женой сосредоточил свое внимание на проблеме, которая первоначально их объединила: изучении предполагаемых кодов Бэкона. Вместе они написали книгу под названием «Криптолог смотрит на Шекспира» , которая получила приз Библиотеки Фолджера и была опубликована под названием « Исследованные шекспировские шифры». Книга продемонстрировала недостатки в работе Гэллапа и других, кто искал скрытые шифры в творчестве Шекспира.

По запросу АНБ Фридман подготовил шесть лекций по криптографии и криптоанализу , которые он прочитал в АНБ. Но позже Агентство, обеспокоенное безопасностью, конфисковало справочные материалы из дома Фридмана.

Смерть и наследие

Рассекреченная копия конфискованных «Лекций Фридмана по криптологии» 1965 года.

Здоровье Фридмана начало ухудшаться в конце 1960-х годов, и он умер в 1969 году. Фридман и его жена Элизабет похоронены на Арлингтонском национальном кладбище .

Фридман и его жена передали свои архивы библиотеке Фонда Джорджа Маршалла , материалы которой также были реклассифицированы и удалены АНБ.

Фридман был занесен в Зал славы военной разведки есть здание, названное в честь Уильяма и Элизабет , а в комплексе АНБ в Форт-Мид в Мэриленде также вручил ему медаль «За заслуги» . Президент Гарри Трумэн и медаль национальной безопасности Дуайта Эйзенхауэра .

Фридман имеет честь иметь одну из самых давно известных запрещенных патентных заявок - патент США № 6 097 812 , патент на «криптографическую систему». Оно было подано 25 июля 1933 г., выдано 1 августа 2000 г.

Фридман-холл, расположенный в Форт-Уачука , штат Аризона , назван в его честь.

Дети

У Фридмана было двое детей от его жены Элизабет: Барбара Фридман (позже Атчисон) и Джон Рамзи Фридман.

В популярной культуре

Коммандер Шон, персонаж, появляющийся в Нила Стивенсона романе «Криптономикон» , в значительной степени вдохновлен Фридманом. У Шона есть общие черты происхождения и личности с Фридманом, в том числе то, что он был одним из лучших криптоаналитиков армии США, взламывал японские коды до участия Японии во Второй мировой войне, а также психологические проблемы, от которых он страдал в результате. В своем признании Стивенсон пишет: «Среди всех этих великих хакеров военного времени особое признание следует уделить Уильяму Фридману, который пожертвовал своим здоровьем, чтобы взломать японский машинный шифр под названием Purple еще до начала войны».

Награды и почести

• 1944: Благодарность за выдающуюся гражданскую службу.
• 1946: Медаль «За заслуги»
• 1955: Медаль национальной безопасности .

Публикации

• «Индекс совпадения и его применение в криптографии» (1922 г.). Отдел шифров. Публикация 22. Женева, Иллинойс, США: Riverbank Laboratories . OCLC   55786052 .
  • 2-е изд. (1935). Вашингтон, округ Колумбия: Управление связи, военное министерство .
• «Предварительный исторический отчет о решении машины «B»». Архивировано 28 августа 2021 г. в Wayback Machine (14 октября 1960 г.).

См. также

• Криптография
• Элизабет Смит Фридман
• Магия (криптография)
• Публикации Ривербанка

Дальнейшее чтение

• Голдман, Ирвин Л. (3 мая 2017 г.). «Уильям Фридман, генетик, ставший криптографом». Генетика , том. 206, нет. 1. С. 1–8. Мэдисон, Висконсин: Американское генетическое общество . ПМИД   28476859 .

Ссылки

В эту статью включен текст из этого источника, который находится в свободном доступе : Зал почета криптологии: Уильям Ф. Фридман.

Библиография

• Кларк, Рональд В. (1977). Человек, который сломал пурпур: жизнь полковника Уильяма Ф. Фридмана, расшифровавшего японский код во время Второй мировой войны . Бостон: Little Brown & Co. ISBN   978-0316145954 . ОСЛК   3072401 .
• Фридман, Уильям Ф. (1984). Шесть лекций по криптологии . Агентство национальной безопасности США, 1965 г., рассекречено в 1977 г.
• Ганнон, Джеймс (2001). Кража секретов, ложь: как шпионы и взломщики кодов помогли сформировать двадцатый век . Вашингтон, округ Колумбия: Брасси. ISBN   978-1574883671 . OCLC   45637120 .
• Кан, Дэвид (1966). Взломщики кодов: история тайного письма . Лондон: Вайденфельд и Николсон. OCLC   59019141 .
• Роулетт, Фрэнк Б. (1999). История магии: мемуары американского пионера криптологии . Лагуна-Хиллз, Калифорния: Aegean Park Press. ISBN   978-0894122736 . OCLC   248782802 .
• Дженсен, Кора Дж. (вероятно, Уильям Фридман) (28 октября 1920 г.). «'Сказать это' в шифре». Обзор флористов , том. XLVI, нет. 1196. с. 17.
• Методы реконструкции первичных алфавитов , с Элизебет С. Фридман. Публикация Ривербанка , вып. 21 (1918). В: Методы решения шифров, публикации 15–22 . Цифровая библиотека криптографии Руфуса А. Лонга, Библиотека Джорджа К. Маршалла .
• Фридман, Уильям Ф.; Фридман, Элизабет С. (1957). Рассмотрение шекспировских шифров: анализ криптографических систем, использованных в качестве доказательства того, что пьесы, обычно приписываемые ему, написал не Уильям Шекспир, а другой автор . Кембридж: Издательство Кембриджского университета . OCLC   718233 .

Ссылки на другие материалы см. в «Сборнике Фридмана: Аналитическое руководство» .

Внешние ссылки

• Документы Уильяма Ф. Фридмана в Фонде Джорджа К. Маршалла
• Криптологическая коллекция Фридмана в Фонде Джорджа К. Маршалла
• Страница Зала почета АНБ о Фридмане
• Сборник официальных документов АНБ Уильяма Ф. Фридмана
• Полковник Уильям Ф. Фридман (Крестный отец криптологии) Роберта А. Ривза
• Перепечатки работ Фридмана были доступны через Aegean Park Press.