13.04 // Жизнь и любовь последней королевы Франции глазами криптографов

Известный французский криптограф Жак Патарин из Версальского Университета и Valerie Nachef из кафедры математики университета Cergy-Pontoise изучили переписку между королевой Франции Марией Антуанеттой (1755-1793) и графом Акселем Фон Ферсенем между 1791 и 1792 годами. После неудачной попытки побега королевская семья была помещена под стражу. Несмотря на это, королеве удавалось отправлять письма. Большая часть этих писем содержала попытки королевы добиться помощи иностранных держав в восстановлении монархии во Франции. Но часть из них раскрывала её любовь к графу.

Француский телевизионный канал попросил современных криптографов объяснить алгоритм шифрования королевы. Когда они взялись за исследование выяснились интересные подробности. Письма были расшифрованы достаточно давно на основании шифротаблиц и ключевых слов, найденых у графа Акселя. Хранители писем опубликовали расшифрованые версии, но никто из криптографов не проверил соответствии открытых и шифртекстов для проверки подлинности расшифровки. При расшифровке современным криптографам удалось найти некоторые непубликовавшиеся ранее детали писем и расшифровать письма, неизвестные ранее, а также поставить под сомнение подлинность писем к которым неизвестно шифртекста.

Из исторических книг по криптографии известно, что королева и граф фон Ферсен использовали шифротаблицу и кодовое слово – полиалфавитный шифр.
При правильной реализации такой метод шифрования считался практически невзламываемым в то время (в отличии от шифра английской королевы Марии Стюарт, жившей в XVI веке), однако королева и граф допустили ряд ошибок.

Вот так выглядели строки секретной таблицы Ферсена:

A - AB BC CD EF GH ... B - AC BK DU EI FL ... C - AD ...

Если первый столбец и строка связаны алфавитной последовательностью, то остальные двузначия были нерегулярны и непонятно где королева прятала таблицу или как она могла её запомнить.

Затем королева использовала короткое слово в качестве ключа. Вот как это выглядело бы в английском варианте, если бы ключевое слово было hello, а открытый текст greetingsfromtheking – без пробелов.

greetingsfromtheking... hellohellohellohellohello...

Так для шифрования буквы g использовалась находящаяся под ней буква h, а результат такой простой замены использовался в таблице двузначий. Эту таблицу граф не менял для многих адресатов, но использовал уникальные кодовые слова.

Ключевые слова были простые: "courage", "autres", "depuis".

Часть писем была отправлена открытым текстом, часть зашифрована (и некоторые из них запечатаны в двойные конверты, иногда отправляемые на подставные адреса), а часть написана невидимыми чернилами.

После расшифровки были обнаружены пропущенные места в исторических документах, показывающие глубокие личные чувства королевы к графу.
Вместо фразы "Я жива", в оригинале исследователям удалось расшифровать "Я жива здесь, мой любимый, только потому, что боготворю тебя", а вместо фразы "Прощай, я не могу написать тебе ничего больше", в оригинале "Прощай мой самый любимый человек. Сохраняй спокойствие насколько сможешь. Береги себя ради меня. Я не могу написать тебе ничего больше, но ничто в мире не остановит моего восхищения тобой до самой смерти". Один из пассажей вынесен в заглавие работы криптографов: "Обещаю любить тебя до самой смерти".

В тоже время единственное опубликованное ранее в 1907 году письмо, подтверждающее связь королевы с графом не было обнаружено ни в одном из шифртекстов и его аутентичность вызывает сомнения.

В других опубликованных письмах были пропущены места, где королева жалуется на то, что чувствует себя врагом в собственной стране, а зарубежные силы не приходят на помощь.

Шифрование и переписывание текстов было скучным и утомительным для королевы и 2 ноября 1791 года она сообщала:
"Прощай. Я устала от шифрования. Это не моё обычное занятие и я постоянно боюсь сделать ошибки".

Выводы авторов работы таковы:

1) Мария Антуанетта использовала систему шифрования преобразующую однобуквенный алфавит в двухбуквенный, что ослабляло систему шифрования.

2) Уже в то время криптографы были способны взломать такой шифр в том виде, в котором он использовался, и расшифровать большинство писем королевы. Призывы королевы на помощь к вооружённым силам враждебных новому режиму государств послужили бы реальным доказательством её вины перед судом. Однако революционный суд обвинил её безо всяких доказательств. Это показывает бесполезность криптоанализа в поиске доказательств вины.

3) При публикации расшифрованных писем из них были удалены любовные пассажи, раскрывающие чувства королевы к графу. Не является сюрпризом, что скорее всего сильная любовь королевы была платонической (в духе той эпохи).

4) Современным исследователям удалось расшифровать ранее не расшифрованные письма, которые считались недешифруемыми, а в действительности просто содержали ошибки при шифровании в некоторых местах.

Остались открытыми вопросы:

1) Как королева пользовалась таблицей кодирования? Был ли у неё способ её запомнить?

2) Ферзен и Мария-Антуанетта использовали очень простые слова в качестве ключа шифра в каждом новом письме. По какому каналу они договаривались и как передавали эти слова?

3) Возможно ли в будущем восстановить утраченные части писем с использованием научных и криминалистических методов послойного восстановления?

4) Существуют ли ещё неизвестные шифрованные письма королевы?

Источник: Cryptology ePrint Archive