Cyfrowa Twierdza

Rozdział 4

Drzwi Krypto otworzyły się na pełną szerokość. Pisk dzwonka przerwał Susan ponure rozmyślania. Miała pięć sekund na przejście, po czym drzwi znów się zamkną, wykonując pełny obrót. Zebrała myśli i przekroczyła próg. Komputer odnotował jej wejście.

Choć praktycznie niemalże mieszkała w Krypto od zakończenia budowy nowego oddziału trzy lata temu, gdy wchodziła do środka, wciąż rozglądała się ze zdumieniem. Główne pomieszczenie miało postać ogromnej okrągłej sali o wysokości pięciu pięter. Przezroczysta kopuła wznosiła się na wysokość czterdziestu metrów i była wzmocniona siecią z włókna węglowego, dzięki czemu mogła wytrzymać falę uderzeniową, wywołaną wybuchem bomby o mocy dwóch megaton. Promienie słońca, które przedostały się przez nią, tworzyły na ścianach delikatną siateczkę świetlnych plam. Widać było wirujące spiralnie drobne pyłki kurzu, uwięzione przez system dejonizacyjny.

Ściany sali, w górnej części mocno pochylone, na poziomie oczu były już niemal pionowe. Stopniowo stawały się coraz mniej przezroczyste, a przy połączeniu z podłogą były już zupełnie czarne. Błyszczący czarny pas lśnił dziwnym blaskiem, wywołując niepokojące wrażenie, że podłoga jest przezroczysta. Czarny lód.

W samym środku z posadzki wystawało coś, co wyglądało jak czubek gigantycznej torpedy. To była właśnie maszyna, dla której powstała kopuła. Smukły czarny korpus sięgał na wysokość ośmiu metrów. Obła i gładka maszyna wyglądała jak orka, która zamarzła nad pokrytym lodem morzem.

To właśnie był TRANSLATOR, najdroższy komputer świata. NSA uroczyście przysięgała, że żadna taka maszyna nie istnieje.

Podobnie jak w wypadku góry lodowej, dziewięćdziesiąt procent urządzenia ukryte było pod powierzchnią. Supertajny komputer był zamknięty w ceramicznym silosie, schodzącym w dół na głębokość ośmiu pięter. Wokół podobnego do rakiety korpusu wisiały liczne pomosty dla obsługi, ciągnęły się kable i słychać było świst gazu we freonowym układzie chłodzącym. Na samym dole znajdowały się generatory, których szum docierał do każdego zakątka Krypto.

TRANSLATOR, jak wszystkie wielkie osiągnięcia techniki, był dzieckiem konieczności. W latach osiemdziesiątych nastąpiła rewolucja w dziedzinie telekomunikacji, która całkowicie zmieniła świat wywiadu elektronicznego. Było nią oczywiście upowszechnienie dostępu do Internetu, a zwłaszcza poczty elektronicznej.

Przestępcy, terroryści i szpiedzy mieli już całkowicie dość telefonicznych podsłuchów, dlatego natychmiast zaczęli korzystać z nowego środka łączności. Wydawało się, że poczta elektroniczna jest równie bezpieczna jak konwencjonalna i równie szybka jak telefon. Wiadomości są przekazywane przez podziemne światłowody i nie rozchodzą się w postaci fal radiowych, które każdy może przechwycić. Początkowo wszyscy sądzili, że poczta elektroniczna gwarantuje bezpieczeństwo łączności.

W rzeczywistości eksperci techniczni z NSA nie mieli żadnych problemów z przechwytywaniem wiadomości rozchodzących się przez sieć Internetu. To była dla nich dziecinna igraszka. Wbrew przekonaniu wielu użytkowników Internet wcale nie powstał wraz z rozpowszechnieniem się komputerów osobistych. Już trzydzieści lat wcześniej Departament Obrony stworzył ogromną sieć komputerową, która miała zapewnić łączność w trakcie wojny atomowej. Ludzie z COMINT byli ekspertami od Internetu. Osoby prowadzące nielegalne interesy za pośrednictwem poczty elektronicznej szybko się przekonały, że ich tajemnice nie są zbyt dobrze strzeżone. FBI, DEA, IRS i inne agencje amerykańskie zajmujące się walką z przestępczością – korzystając z pomocy przebiegłych hakerów z NSA – odnotowały wyraźny wzrost liczby aresztowanych i skazanych przestępców.

Oczywiście, gdy użytkownicy komputerów z całego świata dowiedzieli się, że rząd amerykański przechwytuje listy elektroniczne, zaczęli głośno protestować. Nawet zwyczajni koledzy, korzystający z poczty elektronicznej wyłącznie do celów rekreacyjnych, byli zirytowani brakiem prywatności. Przedsiębiorczy programiści z całego świata zaczęli szukać możliwości zabezpieczenia poczty elektronicznej. W ten sposób doszło do wynalezienia systemu szyfrowania z kluczem publicznym.

Każdy użytkownik systemu ma dwa klucze, publiczny i prywatny. Pierwszy jest wszystkim znany, drugi stanowi jego tajemnicę. Gdy ktoś chce wysłać zaszyfrowany list do danej osoby, musi znaleźć jej klucz publiczny i za pomocą łatwego w użyciu programu komputerowego zaszyfrować wiadomość tak, żeby wyglądała jak bezładny ciąg znaków. Każdy, kto przechwyci taką wiadomość, zobaczy na ekranie nieczytelne śmieci.

Do odczytania zaszyfrowanej wiadomości nie wystarcza znajomość klucza publicznego – potrzebny jest klucz prywatny, zwany także kluczem deszyfrującym, znany tylko adresatowi. Klucze prywatne działają podobnie jak PIN-y w bankomatach, ale na ogół są długie i skomplikowane. W kluczu prywatnym zawarte są informacje potrzebne komputerowi do wykonania matematycznych operacji prowadzących do odczytania wiadomości.

Od tej pory użytkownicy poczty elektronicznej mogli czuć się bezpieczni. Nawet gdyby ktoś przechwycił zaszyfrowany list, bez klucza prywatnego nie mógłby go odczytać.

NSA natychmiast odczuła zmianę sytuacji. Teraz agencja nie miała już do czynienia z prostymi szyframi podstawieniowymi, które można złamać za pomocą ołówka i kartki. Nowe komputerowe funkcje mieszające lub haszujące, jak mówią specjaliści, wykorzystywały osiągnięcia teorii chaosu i dużą liczbę symbolicznych alfabetów, i w ten sposób przekształcały tekst jawny w pozornie zupełnie beznadziejną, losową sekwencję znaków.

Początkowo do szyfrowania listów elektronicznych używano stosunkowo krótkich kluczy, dzięki czemu komputery NSA mogły sobie z nimi poradzić. Jeśli klucz deszyfrujący składa się z dziesięciu cyfr, to wystarczy zaprogramować komputer tak, żeby sprawdził wszystkie możliwości od 0000000000 do 9999999999. Wcześniej lub później komputer musi znaleźć właściwy klucz. Taką metodę prób i błędów określa się jako „brutalny atak”. Brutalny atak wymaga czasu, ale daje gwarancję znalezienia klucza.

Gdy ludzie dowiedzieli się o skuteczności metody brutalnego ataku, zaczęli stosować coraz dłuższe klucze. Czas obliczeń, konieczny do „odgadnięcia” właściwego klucza, stale się wydłużał. Zamiast tygodnia pracy udany atak wymagał miesięcy, a później nawet lat.

W latach dziewięćdziesiątych używano już kluczy złożonych z ponad pięćdziesięciu znaków, wybieranych spośród dwustu pięćdziesięciu sześciu symboli ASCII, obejmujących litery, cyfry i imię znaki. Liczba możliwych kluczy wzrosła do mniej więcej 10120 – jeden i sto dwadzieścia zer. Odgadnięcie klucza w pierwszej próbie stało się równie prawdopodobne jak znalezienie jednego szczególnego ziarnka piasku na plaży o długości pięciu kilometrów. Z oszacowań wynikało, że w wypadku klucza mającego sześćdziesiąt cztery bity udany brutalny atak, z użyciem najszybszego komputera NSA – supertajnego Cray/Josephson II – trwałby jakieś dziewiętnaście lat. Nim komputer znalazłby klucz i odczytał wiadomość, z pewnością jej treść nie miałaby już żadnego znaczenia.

Wobec perspektywy rychłej utraty możliwości prowadzenia wywiadu elektronicznego NSA przygotowała ściśle tajną dyrektywę, którą zaakceptował prezydent. Agencja otrzymała niezbędne środki finansowe z budżetu federalnego i carte blanche – miała zrobić to, co konieczne, by rozwiązać problem. NSA postanowiła wówczas stworzyć coś, co wydawało się niemożliwe: zbudować pierwszy uniwersalny komputer do łamania szyfrów.

Mimo zastrzeżeń wielu inżynierów, którzy twierdzili, że skonstruowanie nowego komputera do kryptoanalizy jest niemożliwe, agencja postanowiła być wierna swej dewizie: Wszystko jest możliwe. Niemożliwe po prostu wymaga więcej czasu.

Pięć lat później, kosztem pół miliona godzin pracy i miliarda dziewięciuset milionów dolarów, NSA postawiła na swoim. Ostatni z trzech milionów procesorów wielkości znaczka pocztowego został przylutowany, zakończono programowanie i zamknięto ceramiczną osłonę. Narodził się TRANSLATOR.

Tajny schemat wewnętrzny TRANSLATORA był dziełem wielu umysłów i nikt w pełni nie rozumiał całego układu, ale podstawowa zasada jego działania była prosta: gdy wielu pracuje razem, każde zadanie staje się łatwe.

TRANSLATOR został wyposażony w trzy miliony procesorów działających równolegle – błyskawicznie wykonujących obliczenia i sprawdzających kolejno wszystkie możliwości. Konstruktorzy mieli nadzieję, że nawet szyfry wykorzystujące klucze o niewyobrażalnej długości nie sprostają brutalnej sile i wytrwałości TRANSLATORA. Arcydzieło techniki, zbudowane kosztem dwóch miliardów dolarów, miało wykorzystywać nie tylko metodę przetwarzania równoległego, ale również nowe, tajne metody oceny tekstu jawnego i najnowsze osiągnięcia w badaniach nad komputerami kwantowymi – maszynami, w których informacja jest przechowywana nie w postaci binarnej, lecz w formie stanów kwantowych.

Chwila prawdy nadeszła w czwartek rano w październiku. Pierwszy realistyczny test. Mimo różnych zastrzeżeń inżynierowie nie mieli wątpliwości co do jednego: jeśli wszystkie procesory będą działać równolegle, to TRANSLATOR osiągnie wielką moc obliczeniową. Trudniej było przewidzieć, jak wielką.

Odpowiedź otrzymano po dwunastu minutach. Nieliczni świadkowie stojący w sali głównej patrzyli, jak drukarka wypisuje tekst jawny. TRANSLATOR potrzebował zaledwie dziesięciu minut i paru sekund, by znaleźć klucz złożony z sześćdziesięciu czterech znaków. To niemal milion razy szybciej niż dwadzieścia lat, a tyle pracowałby nad tym zagadnieniem drugi pod względem prędkości komputer NSA.

To był triumf wydziału produkcji NSA, którym kierował zastępca dyrektora do spraw operacyjnych komandor Trevor J. Strathmore. TRANSLATOR spełnił oczekiwania. W celu utrzymania sukcesu w tajemnicy komandor Strathmore natychmiast zaaranżował przeciek, jakoby projekt zakończył się kompletną klapą. Wszystko, co od tej pory robili pracownicy Krypto, uchodziło za próby uratowania czegoś, na co wydano dwa miliardy dolarów, przed kompletnym fiaskiem. Tylko ścisła elita NSA znała prawdę: TRANSLATOR łamał setki szyfrów każdego dnia.

Gdy rozeszła się plotka, że nawet potężna NSA nie jest w stanie złamać szyfrów komputerowych, agencja poznawała różne sekrety metodą taśmową. Baronowie narkotykowi, terroryści, defraudanci – którzy mieli już dość wpadek z powodu przechwyconych rozmów przez telefon komórkowy – szybko przerzucili się na nowy środek globalnej łączności: szyfrowaną pocztę elektroniczną. Teraz już nie musieli się obawiać, że staną przed wielką ławą przysięgłych i wraz z sędziami będą słuchać dawno zapomnianej rozmowy telefonicznej, którą zarejestrował satelita NSA.

Wywiad elektroniczny nigdy nie był łatwiejszy. Wiadomości przechwycone przez COMINT w postaci całkowicie niezrozumiałych szyfrów były wczytywane do TRANSLATORA i po kilku minutach komputer wypluwał odczytany tekst jawny. Koniec z sekretami.

NSA nie zaniedbywała starań o to, by wykazać się niekompetencją. W tym celu zaciekle domagała się ustawowego zakazu produkcji i sprzedaży programów do szyfrowania. Przedstawiciele NSA twierdzili, że takie programy uniemożliwiają im wykonanie statutowych zadań, a tym samym utrudniają policji walkę z przestępcami. Obrońcy praw obywatelskich tylko się uradowali, ponieważ ich zdaniem NSA w ogóle nie powinna czytać poczty elektronicznej. Firmy komputerowe dalej sprzedawały programy szyfrujące. NSA przegrała bitwę, dokładnie tak jak planowała. Cały świat komputerowy i elektroniczny został oszukany… tak się przynajmniej wydawało.