Уильям Фридман

Уильям Фридман (англ. William Frederick Friedman, 24 сентября 1891, Кишинёв — 12 ноября 1969, Вашингтон) — американский криптограф русского происхождения, один из основоположников современной криптологии. Известен как руководитель группы, вскрывшей японский дипломатический шифр «Пурпурный» (Purple) накануне Второй мировой войны, а также как автор фундаментальных работ по статистическому анализу шифров и теории криптоанализа.

Биография

Ранние годы и образование

Уильям Фридман родился в Кишинёве (в то время — Бессарабская губерния Российской империи) в еврейской семье. Его отец, Фредерик Фридман, был переводчиком и лингвистом, мать — Роза Эстер Фридман. В 1893 году семья эмигрировала в США, поселившись в Питтсбурге, штат Пенсильвания. Уильям вырос в англоязычной среде, но сохранил знание русского и французского языков.

В 1910 году он поступил в Корнелльский университет, где изучал генетику и химию. В 1914 году получил степень бакалавра наук, а затем магистерскую степень по генетике. В университете он заинтересовался криптографией, изучая труды Эдгара Аллана По и работы по частотному анализу шифров.

Начало карьеры

В 1915 году Фридман начал работать в лаборатории полковника Джорджа Фабиана (Riverbank Laboratories) в Иллинойсе, которая занималась криптографическими исследованиями для правительства США. Под руководством Фабиана он участвовал в разработке шифров для американской армии и в анализе перехваченных сообщений. В 1917 году, после вступления США в Первую мировую войну, Фридман был призван на военную службу и назначен начальником криптографического отдела Американского экспедиционного корпуса во Франции.

В 1921 году он вернулся в США и поступил на работу в Службу связи армии США (Signal Corps), где основал первую в стране школу криптографии. В 1929 году он стал главой отдела криптоанализа в Службе связи, который позже трансформировался в Агентство национальной безопасности (АНБ).

Взлом «Пурпурного» шифра

Наиболее известным достижением Фридмана стала работа по вскрытию японского дипломатического шифра «Пурпурный» (Purple), использовавшегося Министерством иностранных дел Японии в 1930-х — 1940-х годах. Шифр был основан на электромеханическом устройстве, аналогичном немецкой «Энигме», но с более сложной логикой переключения.

В 1939 году, после начала Второй мировой войны, американская разведка получила перехваты японских сообщений. Фридман возглавил группу криптоаналитиков, в которую входили такие специалисты, как Фрэнк Роулетт и Абрахам Синков. Используя статистический анализ и методы дешифрования, разработанные самим Фридманом, группа сумела восстановить структуру шифратора и к 1940 году начала читать японскую дипломатическую переписку.

Взлом «Пурпурного» позволил США получить информацию о планах Японии, включая переговоры о заключении пакта о ненападении с СССР и подготовку к нападению на Перл-Харбор. Однако, как отмечается в исторических исследованиях, из-за бюрократических задержек и неверной интерпретации данных, предупреждение о нападении не было своевременно передано командованию на Гавайях.

Послевоенная деятельность

После войны Фридман продолжал работать в области криптографии. В 1949 году он стал одним из основателей Агентства национальной безопасности (АНБ), где занимал должность главного криптолога. В 1955 году он вышел в отставку, но оставался консультантом АНБ до конца жизни.

В 1950-х годах Фридман опубликовал ряд фундаментальных трудов по теории криптоанализа, включая «The Index of Coincidence and Its Applications in Cryptography» (1922, переиздана в 1950-х) и «Military Cryptanalysis» (в четырёх томах, 1942–1959). Эти работы стали классическими в области криптологии и используются в учебных курсах до сих пор.

Научный вклад

Индекс совпадений

Фридман ввёл понятие индекса совпадений (Index of Coincidence) — статистической меры, позволяющей оценить, насколько текст близок к случайному. Этот индекс используется для определения типа шифра (например, шифр простой замены или полиалфавитный шифр) и для оценки длины ключа. Метод Фридмана стал основой для многих алгоритмов криптоанализа.

Криптоанализ полиалфавитных шифров

Фридман разработал методы вскрытия полиалфавитных шифров, включая шифр Виженера. Он предложил использовать частотный анализ и методы статистического сравнения для восстановления ключа. Его работы легли в основу современного криптоанализа.

Теория шифров

Фридман внёс вклад в теорию шифров, включая разработку концепций «совершенной секретности» и «энтропии ключа». Он также изучал связь между криптографией и теорией информации, предвосхитив некоторые идеи Клода Шеннона.

Личная жизнь

В 1917 году Фридман женился на Элизабет Смит, которая также была криптографом и работала вместе с ним в Riverbank Laboratories. У них родился сын, Уильям Фридман-младший. Элизабет Фридман известна как одна из первых женщин-криптографов в США.

Фридман был известен своей скрупулёзностью и требовательностью к себе и подчинённым. Он свободно владел несколькими языками, включая русский, французский и немецкий, что помогало ему в анализе шифров.

Награды и признание

• В 1944 году награждён медалью «За выдающиеся заслуги» (Distinguished Service Medal) за вклад в криптоанализ.
• В 1956 году избран членом Национальной академии наук США.
• В 1960 году получил премию Американской ассоциации содействия развитию науки.
• В 1999 году посмертно включён в Зал славы АНБ.

Критика и наследие

В исторической литературе отмечается, что Фридман был одним из немногих криптографов, работы которого оказали прямое влияние на ход Второй мировой войны. Однако его роль в предотвращении нападения на Перл-Харбор остаётся предметом дискуссий. Некоторые исследователи утверждают, что Фридман и его группа не смогли правильно интерпретировать японские сообщения, что привело к трагедии. Другие указывают на бюрократические препоны и нежелание военного командования прислушиваться к разведданным.

Тем не менее, вклад Фридмана в криптологию признаётся фундаментальным. Его методы статистического анализа и теории шифров используются в современных системах защиты информации, а его труды остаются обязательными для изучения в профильных учебных заведениях.

Интересные факты

• Фридман был одним из первых, кто применил методы математической статистики к криптоанализу, что позволило автоматизировать процесс дешифрования.
• Он лично участвовал в разработке шифровальной машины SIGABA, которая использовалась армией США во время Второй мировой войны и считалась невзламываемой.
• После войны Фридман консультировал ЦРУ и ФБР по вопросам криптографии, а также участвовал в расследовании дела о шпионаже в пользу СССР (дело «Кембриджской пятёрки»).
• В 1950-х годах он написал автобиографию, которая была засекречена и опубликована только в 2000-х годах.

Источники

• Kahn, D. The Codebreakers: The Story of Secret Writing. — New York: Macmillan, 1967.
• Budiansky, S. Battle of Wits: The Complete Story of Codebreaking in World War II. — New York: Free Press, 2000.
• Friedman, W. F. The Index of Coincidence and Its Applications in Cryptography. — Riverbank Laboratories, 1922.
• Friedman, W. F. Military Cryptanalysis. — 4 vols. — Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office, 1942–1959.
• National Security Agency. William F. Friedman: The Man Who Broke the Purple Code. — NSA Historical Publications, 2005.