Словарь секретной переписки: кто на самом деле изобрёл азбуку Морзе и как она работает

Американский художник, основатель Национальной академии дизайна — едва ли вы назовете имя Сэмюэла Морзе, услышав данные регалии. Потому что всему миру этот человек известен не как дизайнер, а как создатель знаменитой азбуки из точек и тире. В честь 230-летия со дня рождения изобретателя рассказываем о его главном наследии.

Всего один провод

Сэмюэл Морзе — американский художник и изобретатель. Получил блестящее художественное образование в Британии, писал пейзажи и портреты, удостоился золотой медали Лондонской королевской академии художеств и даже основал Национальную академию дизайна в Нью-Йорке. Однако в начале XIX века в США было мало ценителей искусства, поэтому в 1830-х Морзе решил стать изобретателем. Над своей телеграфной системой он работал с начала 1830-х. Первая демонстрация в 1837 году оказалась неудачной. Только заключив партнёрство с изобретателем Альфредом Вейлом, Морзе смог доработать свою задумку до работающего прототипа. Заручившись поддержкой Конгресса США, 24 мая 1843 года он открыл свою первую телеграфную линию из Балтимора в Вашингтон. Первую телеграмму отправил сам Морзе — ею стала цитата из Библии (Числа 23:23): «Вот что творит Бог!» («What Hath God Wrought!»). Фразу выбрала Энни Гудрич Эллсворт, дочь Генри Эллсворта, руководителя патентного ведомства США, лоббировавшего изобретение в Конгрессе. Морзе подписал историческую телеграмму и подарил её Энни.

Аппарат Морзе не был первым телеграфом. На тот момент уже больше сорока лет (с 1792-го) функционировала первая в мире сеть оптического телеграфа Клода Шаппа во Франции. А электрический телеграф за пять лет до Морзе — в 1832 году — продемонстрировал русский дипломат и изобретатель Павел Львович Шиллинг. Однако система Морзе обладала рядом преимуществ, благодаря которым она на долгие годы стала самой популярной телеграфной системой в мире и до сих пор сохраняет свою актуальность в некоторых областях. Во-первых, для системы Морзе требовался всего один провод, ведь сигнал представляет собой лишь замыкание электрической цепи. Позже эта особенность стала незаменимой для радио, ведь для такого простого сигнала было достаточно очень узкой полосы частот. Кроме того, аппарат Морзе был одним из первых пишущих телеграфных аппаратов. Он фиксировал сообщение в форме точек и тире на бумажной ленте одновременно с получением сообщения. Это позволяло принять телеграмму, даже если телеграфист отсутствовал на линии.

В качестве передатчика электрических сигналов (станция А) в телеграфном аппарате Морзе применяется ключ, подключенный к источнику электричества. Телеграфист нажимал на ключ, замыкая цепь, подававшую ток на линию связи. На приемной станции ток поступал на электромагнит, который прижимал смоченный чернилами валик к телеграфной ленте. Позже телеграфисты заметили, что могут принимать телеграммы на слух, не обращая внимания на телеграфную ленту, благодаря музыкальности азбуки Морзе.

Тире — точка — тире

Азбука Морзе — способ кодирования знаков (букв, цифр и специальных сигналов) при помощи комбинаций коротких и длинных сигналов (точек и тире). Азбука Морзе является неравномерным кодом, поскольку у разных букв алфавита длина кода изменяется от одного (E) до шести (для различных знаков препинания) символов (точек и тире). Длина кода обычно соответствует частоте использования буквы, поэтому на гласные в среднем приходится меньшее количество точек и тире. Фактически системе необходим третий сигнал — пауза для отделения букв друг от друга.

Несмотря на название азбуки, Морзе все же нельзя назвать её полноправным автором

В оригинальном патенте Морзе предложил неудобную и громоздкую систему, где, например, числу 1 соответствовала одна точка, а числу 9 — девять точек. Первую рабочую версию азбуки Морзе разработал его партнёр и коллега Альфред Вейл, американский бизнесмен и изобретатель. Впоследствии Вейл долго судился с Морзе, пытаясь добиться признания своей роли в разработке телеграфа Морзе.

В дальнейшем азбука Морзе многократно перерабатывалась и адаптировалась, становясь всё более удобной для приёма на слух и использования на радио. Появились ее национальные варианты. Русская версия азбуки Морзе была утверждена 21 июня 1856 года в табеле «Высочайше утвержденные телеграфическiе знаки Морзе для Латинской и Русской азбукъ». А знакомый нам сейчас международный вариант азбуки Морзе на самом деле был разработан Фридрихом Гёрке в 1848 году. Он отличался тем, что оптимизировал количество тире — ведь тире занимает гораздо дольше времени, чем точка. В 1865 году система Гёрке была принята как международный стандарт.

«Условный язык»

Для экономии времени и денег текст телеграмм максимально сокращался — отсюда пошло выражение «телеграфный стиль». Для максимального сокращения использовались кодовые книги — своеобразные словари, в которых часто встречающимся выражениям и словам соответствовали специальные буквенные или числовые коды. Помимо экономии, это позволяло скрыть содержимое сообщения от любопытных глаз. Первой кодовой книгой для азбуки Морзе стал «Словарь секретной переписки, приспособленный к использованию с электромеханическим телеграфом Морзе» (1845) Фрэнсиса Смита, компаньона Морзе, лоббировавшего изобретение в Конгрессе США и финансировавшего путешествие изобретателя в Европу.

В России использование таких кодовых книг долгое время было разрешено только для государственных и военных целей. В коллекции Музея криптографии, например, есть первая кодовая книга в Российской империи — «Русский универсальный телеграфный код» (1908). Составитель, Михаил Юрьевич Поггенполь, лично обратился к министру внутренних дел П. А. Столыпину и добился отмены устаревшего закона о запрете использовать «условный язык» (код) в телеграфной переписке. В 1907 году Столыпин внёс соответствующие изменения в правила телеграфной корреспонденции.

Читайте также

Есть все мы, а есть Андрей Зализняк: история жизни великого русского лингвиста

Ещё один предмет в коллекции музея — «Словарь для шифрованной корреспонденции» Министерства торговли и промышленности (1916). Режим секретности военного времени требовал дополнительных мер безопасности, поэтому фразы и слова кодировались числовыми группами и могли перешифровываться при помощи аддитивов, то есть прибавления заранее условленных чисел к полученному коду. Например, фраза «Купите электролитическую медь и феррохром из Огайо за полцены согласно поручению начальника отдела промышленности» кодировалась таким образом:

12602 08947 06119 10775 06146 19231 12709 12983 22802 21104

Первые три числа каждой кодовой группы чисел соответствовали странице словаря, а последние два — номеру слова на этой странице. После кодирования сообщения отправитель прибавлял к каждому коду аддитив — заранее условленную и известную получателю последовательность чисел. Благодаря этому, даже имея данный словарь, но не зная аддитив, злоумышленник мог дешифровать только абсурдный набор слов, например «Частная железная дорога долголетняя многозначительно чеканит монету по причине болезни ъ родительный падеж…».

Ритм Пятой симфонии Бетховена

Несмотря на своё удобство, азбука Морзе вызывала определённые сложности для криптографов, ведь всего одна упущенная точка могла изменить количество букв в секретном сообщении, из-за чего все последующие буквы оказывались сдвинуты относительно ключа шифрования и были бы расшифрованы неправильно. Поэтому многие шифры специально разрабатывались для использования с азбукой Морзе. Например, в немецком шифре ADFGVX для кодирования сообщений использовалось всего 6 букв, подобранных таким образом, чтобы максимально отличаться в азбуке Морзе.

Некоторые буквы азбуки Морзе становились политическими символами. Например, символом из самых масштабных антифашистских компаний в Европе во время Второй мировой войны стала V — не только буква латинского алфавита, но и соответствующий ей ритм в азбуке Морзе.

«V for Victory» — одна из самых масштабных антифашистских кампаний в Европе во время Второй мировой войны

Виктор Огюст де Лавеле, бывший бельгийский министр юстиции, бежал в Англию и стал диктором на британской радиостанции BBC. В эфире 14 января 1941 года он попросил всех бельгийцев использовать букву V в качестве объединяющего знака, являющегося первой буквой victoire («победа») на французском языке и vrijheid («свобода») на голландском. Это было началом V-кампании. После чего V-граффити быстро распространились на стенах Бельгии, а затем и всей Европы. Уинстон Черчилль и многие другие поддержали эту кампанию.

Буква V (начало слова Victory) на азбуке Морзе напоминает ритм Пятой симфонии Бетховена: ее первые четыре ноты соответствуют точка — точка — точка — тире.

Именно начало 5-й симфонии Бетховена, означавшее «V for Victory», воспроизводилось в начале кодовых сообщений радио BBC, транслировавших тайные послания повстанцам по всей Европе. Сами такие сообщения могли показаться совершенно бессмысленными на первый взгляд: «Jean a de longues moustaches» («У Жана длинные усы»), но для групп Сопротивления они могли стать сигналом начала реальной боевой операции.

На обложке: портрет Сэмюэла Морзе, около 1850 года. Фото: Мэтью Брейди