קרנות היסטוריות של Cryptography צבאית סינית

ההגנה על התקשורת הצבאית הייתה אבן הפינה של ביטחון לאומי במשך אלפי שנים, סין העתיקה, עם אימוץ מוקדם של תקשורת אסטרטגית, פיתחה כמה מהטכניקות הקריפטוגרפיים הידועות הראשונות בעולם, במהלך שושלת טאנג (618–907 לספירה), המפקדים הצבאיים השתמשו בקווי החלפת החלפה פשוטים על ידי החלפת דמויות סיניות עם סמלים חלופיים המבוססים על מפתח קוד מראש.

תוחלת המסורת ההצפנה הסינית משקפת הבנה עמוקה של הצורך בסודיות בלוחמה.רשומות היסטוריות משושלת מינג (1368-1644) מתארות צורה של ciposition cipher שבו הודעות נכתבו על גלילי משי, נחתכו לפסים, וצפופות על פי דפוס שנקבע מראש.רק המקבל המיועד, אשר החזיק את התבנית המתואמת, יכול להרכיב מחדש את הטקסט המקורי, בעוד שחוסר ניגודים יעילים אפילו נגד תקנים וריטים מודרניים.

על ידי שושלת Qing (1644-1212), הקריפטוגרפיה הצבאית הסינית שילבה ספרי קוד שיטתיים יותר.מדריכי שדה כללו החלפתם סטנדרטיים לביטויים משותפים כגון "מראית עין", "נדרש", "החליפים הדרושים", ו"טיפול" ספרי קוד אלה עודכנו בקביעות ונשלחו למפקדים תחת אחריות קפדנית.השינוי לעבר קודים סטנדרטיים סימנו הכרה מוקדמת של האבטחה המבצעית (ECSOP) נותר גם לבלבלו את עקרונות התקשורת המרכזיים.

תגליות ארכיאולוגיות משושלת האן (206 לפנה"ס-220 לספירה) חשפו חותמות חימר וחליצות במבוק המתוארות כי פרוטוקולים מוקדמים של אימותים. המפקדים השתמשו בחותמות שבורות שהיו צריכות להתאים באופן מושלם, ולהבטיח כי הזמנות לא היו מטופחות במהלך המעבר. מושג זה של אימות טורף פונקציות הישאה המודרנית כמעט אלפי שנים. אמנות המלחמה על ידי סאן טסו, שנכתבה סביב המאה ה-5 לפנה"ס, מייעץ במפורש באמצעות קודים סודיים ותקשורת מטעה ליריבים רעים - עיקרון שממשיך לעצב חשיבה צבאית סינית כיום.

האבולוציה במאה ה-20

התקופה הרפובליקנית ומלחמת סין-יפן השנייה

הקריפטוגרפיה הצבאית הסינית המודרנית החלה לפעול בתחילת המאה ה-20.נפילת שושלת צ'ינג והקמת הרפובליקה הסינית (1912) במקביל לעליה העולמית של התקשורת התקשורת התקשורת התקשורתית והרדיו.המנהיגים הצבאיים הסינים הכירו במהירות את הפגיעות של השידורים האלחוטיים והחלו לפתח מערכות צופן ייעודיות. במהלך מלחמת סין-יפן השנייה (1937-1945), כוחות סיניים השתמשו בתערובת של קודים ומכונות מכניות מוקדמות. סוג 38 Cipher Machineמכשיר מבוסס רוטר הדומה לאגמה הגרמנית, אך עם אופי סיני ייחודי, הוצג בסוף שנות ה-30.למרות פחות מתוחכם ממכונות אירופיות עכשוויות, הוא סיפק יתרון קריטי על ידי שימוש בדמויות סיניות כקלט, מה שהופך cryptanalysis קשה יותר עבור שוברי קוד יפניים שחסרים מיומנות שפה סינית ילידת.

ממשלת הלאומנים הקימה לשכת קוד זדוני ייעודית הידועה בשם "הממשלה הלאומית" שירות חשאי של הוועדה לענייני הצבאיחידה זו יירטדה בהצלחה ודהרה את התנועה הדיפלומטית והצבאית היפנית במספר הזדמנויות, מתן התראה מוקדמת של תנועות הטרופ באזורים ממנצ'וריה וחוף.אחד הצלחה בולטת היה הפענוח החלקי של קודים ימיים יפניים לפני הקרב של ווהאן ב-1938, המאפשר לכוחות סיניים לצפות את האקספרסים העיקריים של התקפה.

מלחמת האזרחים הסינית וקידום ההצפנה

בין השנים 1945 עד 1949, המפלגה הקומוניסטית הסינית (CCP) והנשיונליסט קוומינטנג (KMT) ניהלה מלחמת אזרחים מרה.שני הצדדים השקיעו בכבדות באבטחת הקריפטוגרפית. מערכות קוד הידועות בשם "Mifang"משפחה של ciitution ciphers שהשתמשה בזוגות אופי אקראיים מן הטקסטים הסיניים הקלאסיים כמפתחות. המערכות הללו היו משולבות עם עקרונות כריית זמן אחת, שבו כל מפתח שימש רק פעם אחת, ומספק אבטחה מתמטית בלתי ניתנת לבירה אם המפתחות היו באמת אקראיים ובטוחים.ה מבוזרים.הלאומיים, בינתיים, סמך מכשירים החלים לשימוש אמריקאי, כולל מערכות M-209ci וקוד שונים המסופקים על ידי Office האסטרטגי (SOS).

היכולת של המק"ס לשמור על תקשורת בטוחה תרמה ישירות להצלחות הקרב שלה.לדוגמה, את הפלט וההתדה של התנועה הרדיו KMT על ידי שוברי קוד קומוניסטים נתנו לעתים קרובות לכוחותיו של מאו זדונג אזהרה מוקדמת של תנועות אויב. יתרון סימטרי זה הדגיש את הערך האסטרטגי של קריפטוגרפיה ומלט את תפקידו בדוקטרינה צבאית סינית. שליחים אנושיים נושאת מפתחות ממותקים, עקיפה את יירוט הרדיו לחלוטין עבור התקשורת הרגישה ביותר. שליחים אלה, לעתים קרובות מחווטים כאיכרים או סוחרים, נסעו דרך קווי אויב כדי לספק חומר מרכזי למפקדי שדה.שילוב של הצפנה טכנית וביטחון תפעולי הוכיח מכריע בכמה קמפיינים מרכזיים, כולל מסעות ליאושאן וקמפיינים של 1948–1949.

יסודות של צופן צבאי סיני מודרני

טכניקות קלאסיות עדיין בשימוש

למרות המהפכה הדיגיטלית, טכניקות בסיסיות רבות נותרו חלק בלתי נפרד מהקריפטוגרפיה הצבאית הסינית.

  • החלפת סיגריות: החלפת דמויות טקסט פשוטות עם סמלים, מספרים או דמויות אחרות על פי כלל קבוע.גרסאות מודרניות להשתמש החלפת פוליאלפאבקית עם שינויים מרכזיים תכופים, לעתים קרובות בשילוב עם שינויים לא ליניאריים כדי לעמוד בפני ניתוח סטטיסטי.
  • « « « « « « החלת סדר הדמויות על פי ממטריקס ומפתח.לעתים קרובות בשילוב עם החלפת כוח מוגבר, במיוחד במערכות טקטיות בעלות נמוכה, שבהן כוח חישובי מוגבל.
  • ספרי קוד: מיפוי מוגדר מראש של ביטויים נפוצים (למשל, "התקפה של האני", "התפל לאחור") לקודמות קצרות.ספרי קוד עדיין משמשים בערוצים טקטיים נמוכים, שבהם מהירות היא קריטית, כגון בתקשורת של כוחות מיוחדים.
  • « « « OTP: באופן תיאורטי בלתי ניתן לשבר כאשר המפתחות הם באמת אקראיים, של אורך שווה להודעה, ומעולם לא בשימוש מחדש.סין שומרת על מערכות OTP לתקשורת גבוהה, תוך שימוש ברשתות הפצה ייעודיות ושירותי שליח מאובטחים.

טכניקות אלה נלמדות ב אוניברסיטת הגנה לאומית וה מכון הנדסה Cryptographic בבייג'ינג, שם עוברים הכשרה קפדנית גם בקריפטולוגיה קלאסית וגם מודרנית.תוכנית הלימודים מדגישה את ההבנה של יסודות מתמטיים של הצפנה, כולל תורת ההסתברות, תורת המספרים ותאוריה של מידע.

Shift to Electronic Encrypt

בשנות החמישים וה-60 החלה סין לפתח מכונות צופן אלקטרוניות כדי לעמוד בקצב ההתקדמות העולמית. סוג 58 ו- Type 60 מכונות סיגריות מכשירים מבוססי טרנזיטור שמוצפנים קול ונתונים על קווי טלפון.אלה השתמשו בשילוב של החלפת ופגיעה, הנשלט על ידי מפתחות קריפטוגרפיים טעון באמצעות קלטת נייר אגרוף. Data Encryption Standard (DES) אלגוריתם – אף על פי ששינויים מותאמים אישית מגבירים את התנגדותה לקריפטציה שונה, עד שנות ה-90, סין פיתחה את תקני ההצפנה הלאומיים שלה, כולל את סטנדרט ההצפנה הלאומי שלה, כולל את תקני ההצפנה הלאומיים שלה, כולל את תקני ההצפנה הלאומיים שלה, כולל את רמת ההצפנה הלאומית שלה. SM1, SM2, SM3 ו- SM4 אלגוריתמים (תקני ניהול המדינה של קריפטוגרפיה) SM4, רצף בלוק עם 128 סיביות, הם חובה כיום לכל התקשורת הממשלתית והצבאית בסין.

מחזור הפיתוח של אלגוריתמים אלה מעורב בשיתוף פעולה בין האקדמיה הסינית למדעים, PLA מידע הנדסה אוניברסיטתו מינהל Cryptographyכל אלגוריתם עבר שנים של ביקורת ציבורית ופנימית לפני סטנדרטיזציה. SM2, בהתבסס על קריפטוגרפיה העקומה אלפטית, מספק חתימה דיגיטלית ויכולות חילופי מפתח, בעוד SM3 הוא פונקציה הצפנה המשמשה אימות אותנטיות. אלגוריתמים אלה נועדו להתנגד הן התקפות קידוד קלאסיות קוונטיות קוונטיות קוונטיות, למרות שולי האבטחה המדויקים שלהם עדיין מסווגים בכמה היבטים.

תפקיד הקריפטוגרפיה הסינית באסטרטגיה צבאית מודרנית

תקשורת אסטרטגית ו- Command Automation

ערוצי תקשורת מאובטחים הם עמוד השדרה של מערכות הפיקוד והשליטה של צבא השחרור העממי (PLA) של צבא השחרור והשליטה.פלטפורמת הפיקוד המשולבת של PLA, הידועה בשם פלטפורמת הפיקוד המשולבת של צבא השחרור. מערכת בקרת ובקרה משולבת (ICCS), משתמשת הצפנה מעוגלת כדי להגן על קול, נתונים והודעות וידיאו.כל קישור ברשת - מלוויינים ועד רדיו שדה - עובדים אותנטיים הצפנה המבוססת על SM4 ו- SM2 (תוכנית ציבורית-קית של העקומה אלסטית). "מחשוב אמין" על ידי הטמעת מודולים קריפטוגרפיים ישירות לחומרה כדי למנוע טמפינג.גישה מבוססת חומרה זו מבטיחה שגם אם פרצות תוכנה מנוצלות, המפתחות הקריפטוגרפיים נשארים מוגנים על ידי בידוד פיזי.

בדוקטרינה צבאית עכשווית, קריפטוגרפיה מאפשרת קבלת החלטות מבוזרת.מפקדי החזית יכולים לקבל פקודות מוצפנים ולהעביר מודיעין בזמן אמת ללא חשש של יירוט.יכולת זו הודגמה במהלך התרגילים הצבאיים של סין ב ים סין הדרומי, שבו מוצפנים מוצפנים ותקשורת ימית תואמים באמצעות רשת מאובטחת המכונה רשת מאובטחת המכונה "התרגילים הצבאיים" של סין ב-2016 בים הדרומיים סין, שם מוצפנת המל"מ"טים ותקשורת ימית מוצפנת"מ"מ"מ"מ ותקשורת ימית מוצפנת"מ"מ"מ"מ ו"מ מוצפנת היו מתואמתו באמצעות רשת מאובטחת המכונה רשת מאובטחת הנקראת באמצעות רשת מאובטחת המכונה רשת מאובטחת המכונה רשת מאובטחת המכונה "רשת מאובטחת המכונה "ה". "בטחון לחימה בענן". המערכת משלבת תקשורת לווינית, כבלים אופטיים תת-ימיים, ומיקרוגל ארצי מקשר למרק מוצפן יחיד.כל אחד מהם אינו מסכים באמצעות אישורים SM2, וכל התנועה מוצפנת מקצה לקצה באמצעות SM4 במצב גלואה/Counter.

PLA גם מעסיק תדירות-הפצה של ספקטרום (FHSS) טכניקות בשילוב עם ריצוף קריפטוגרפי לרדיו טקטי.מערכות אלה משנות תדרים מאות פעמים בשנית על פי רצף פסאודודום שמקורו מפתח הצפנה.זה הופך את ה-Jmming ו-ירוטציה באופן משמעותי יותר קשה, שכן ⁇ תצטרך לחזות את רצף התדר או להחזיק את המפתח. השילוב של FHSS עם הצפנה חזקה מספק צינור תקשורת חזק אפילו בסביבה אלקטרומגנטית.

Cyber Warfare ו- Cryptographic Attacks

הקריפטוגרפיה הצבאית הסינית גם משרתת תפקיד פוגעני.יחידות הסייבר של PLA, כגון כוח התמיכה האסטרטגי (SSF), להעסיק טכניקות קידודיות כדי לשבור קודים.דיווחים מצביעים על כך שההאקרים הסינים התמקדו באלגוריתמים של הצפנה מסחרית, כולל אלה המשמשים נתבים ורשתות ניידות.SSF מפעילה מרכזי קידוד ייעודי המתמקדים בהיירט ופענוח מרכזי תנועה צבאיים ודיפלומטיים אלה מפעילים הן שיטות מתמטיות והתקפות כוח סימפוניות והתקפות, כולל סימולציה והתקפות, כולל תזמון.

במקביל, סין ממשיכה לרדוף הצפנה קוונטית כדי להגן על המערכות שלה מהמחשבים הקוונטיים העתידיים.האקדמיה הסינית למדעים פיתחה cipher שלאחר קוונטי הנקרא "האקדמיה הסינית למדעים" LAC (Lattice-based Authenticated Cipher)LAC מבוסס על למידה עם שגיאות (LWE) אשר נחשב קשה הן למחשבים הקלאסיים והן הקוונטים. הצפנה הומומורפית מחקר, המאפשר חישובים על נתונים מוצפנים ללא קידוד - יכולת המאפשרת מחשוב ענן מאובטח לניתוח שדה הקרב.בדיקות שדה של חלוקת מפתח קוונטית (QKD) נערכו לאורך עמוד השדרה בבייג'ינג-שאנגאי, עם הרחבות צבאיות שנועדו לנקודות פיקוד מפתח.

תקשורת טקטית ומבצעים מיוחדים

ברמה הטקטית, הקריפטוגרפיה הצבאית הסינית כוללת מערכות מיוחדות לכוחות מבצעים מיוחדים (SOF). מפיצים מכשירים דחיסה זו וצפינו הודעה, ואז להעביר אותה בשבריר שנייה כדי למזער את חלון הירוט.ההצפנה משתמשת במפתחות לפני שיתוף פעולה שמקורן במברשות חד פעמיות המסופקות באמצעות שליחים או טיפות מתות מאובטחות. טכניקות גנוגרפיים מוטבעת בתקשורת שגרתית, כגון שינוי התזמון של שידורים או שימוש בהודעות חברתיות תמימות לכאורה כדי להעביר מסרים מוצפנים. שיטות אלה נועדו להימנע מזיהוי על ידי מערכות ניתוח תנועה המנטרות דפוסים ולא תוכן.

הצי PLA משתמש במערכות קריפטוגרפיים מיוחדות לתקשורת צוללות.נמוך (VLF) יכולות לחדור למים הימיים כדי להגיע לצוללות מורעבות, אך הערוצים הללו הם רוחב פס נמוך מאוד ורגישים לירוט. שידורים מוצפנים בתדרים VLF, בשילוב עם ספרי קוד שהופכים הזמנות אסטרטגיות להודעות קצרות ומקודדות.מפתחי ההצפנה עמוסים במערכות צוללות לפני היציאה, ומתכננים להיות אפסיים במצבי חירום כדי למנוע לכידת.

אתגרים וכיוונים עתידיים

איומים על סייבר וסיכון פנימי

מערכת קריפטוגרפית אינה חסינה לכל האיומים.הקריפטוגרפים הצבאיים הסיניים מתמודדים עם אתגרים משותפים לכל העמים:

  • פרצות שרשרת אספקה: מודולים Cryptographicים מיובאים מספקי חוץ עשויים להכיל דלתות אחוריות.סין הגיבה בכך שהיא דורשת את כל ההצפנה ברמה הצבאית להיות מפותחת מקומית ומיוצרת, עם מתקני ייצור הממוקמים בסביבות בטוחות, מבוקרות.
  • התקפות בצד: יועצים יכולים לנצל צריכת חשמל, פליטות אלקטרומגנטיות, או וריאציות תזמון כדי לחלץ מפתחות.ה-PLA מעסיק חומרה מגן, אלגוריתמים קבועים בזמן, וזריקת רעש אקראית כדי להפחית את הסיכונים האלה.
  • גורמים אנושיים: ניהול מפתח ירודה או דליפות פנימיות יכולות להביס אפילו את הפריפריה החזקה ביותר.סין יישמה מדיניות קפדנית של אנשים כוונון ומתאים בתוך יחידות קריפטוגרפיים.חומר קילינג מתחלק בדרך כלל בין קצינים מרובים, ללא כל אדם המחזיק ידע מוחלט של המערכת ההצפנה.
  • הטמעה באגים: פגמים בתוכנה ביישוםים קריפטוגרפיים יכולים להציג פרצות.ה-PLA מבצעת אימות רשמי נרחב של הקוד הקריפטוגרפי שלה, תוך שימוש בטכניקות הוכחה מתמטיות כדי להבטיח את נכונותן.עם זאת, המורכבות של מערכות מודרניות הופכת את אתגר אימות מוחלט, ותיקונים מזדמנים מזדמנים מדי פעם מונפקים עבור פרצות חדשות שנגלו.

מחשוב קוונטי והגזע לביטחון פוסט-קוואנטום

הופעתם של מחשבים קוונטיים מעשיים מהווה איום קיומי על הקריפטוגרפיה הציבורית הנוכחית.אלגוריתם של שאור יכול לשבור ביעילות את RSA ואת מערכות הצפנה אליפותטיים.סין משקיעה בכבדות במחקר מחשוב קוונטי - הן לבנות מחשבים קוונטיים והן לפתח לפתח לפתח טכנולוגיות של פיתוח. אלגוריתמים שלבשנת 2020, חוקרים סינים הודיעו על מחשב קוונטי של אבטיפוס, אשר ביצע חישוב ספציפי 10 טריליון פעמים מהר יותר מאשר מחשב העל הקלאסי המהיר ביותר. התפלגות מפתח קוונטית (QKD) רשתות לשימוש צבאי, כולל קישור סיבים אופטיים של 2,000 ק"מ בין בייג'ינג לשנחאי. בעוד QKD מציע אבטחה תיאורטית המבוססת על פיזיקה, הפריסה המעשית שלה נותרה מוגבלת על ידי מרחק, עלות ועל הצורך בתשתיות ייעודיות.

סין היא גם תורמת גדולה המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) Post-Quantum Crypto Standardization תהליך, עם אלגוריתמים רבים שעוצבו על ידי סין, אשר הגישו בחשבון את הקהילה ההצפנה הסינית הציעה אלגוריתמים מבוססי לקטייה, מבוססי קוד, ותכניות מבוססות רב-תחומיות לתקינה.

סליחות וסטנדרטיזציה

The The The משרד הוועד המרכזי של Cyberspace Affairs וה מינהל קריפטוגרפיה (SCA) לפקח על כל המוצרים ההצפנה בשימוש על ידי הצבא הסיני. סדרת SM סטנדרטים ומנדטים כי כל הצפנה בשימוש במערכות צבאיות חייב להיות מאושר על ידי מעבדות שלה.תקני הצפנה מתוצרת זרה אסורים מרשתות PLA. סביבת רגולטורית זו מבטיחה בסיס קריפטוגרפי מאוחדת, אך גם מעלה חששות לגבי יכולת הדדית עם כוחות בעלי ברית במהלך פעולות רב לאומיות.

תהליך ההסמכה כולל ניתוח מתמטי ובדיקות אבטחה פיזיות.מודולים Cryptographicים חייבים להפגין התנגדות להתקפות של ערוצים, זריקת תקלות, ולחץ סביבתי.SCA שומרת על רשימה של מוצרים מוסמכים, אשר מעודכנים רבעון. מוצרים לא-מחושיים כפופים להסרה מיידית מרשתות צבאיות, ויחידות שנמצאו באמצעות פעולה משמעתית ללא אישור הצפנה.

שיעורים היסטוריים והשלכות אסטרטגיות

הקריפטוגרפיה הצבאית הסינית מציעה מספר שיעורים קבועים.ראשון, השילוב של המסורת ההיסטורית והחדשנות המודרנית יצר תרבות קריפטוגרפית ייחודית שערכיה הן סודיות והן התחדשות.שנית, הדגש של סין על פיתוח Native משמעו פחות תלוי בטכנולוגיה זרה - יתרון אסטרטגי בזמנים של מתח.שלישי, השילוב של PLA של קריפטוגרפיה עם פעולות סייבר משקף גישה מקיפה למידע כי הצפנה לא רק כלי הגנה אלא יכולת התקפית.

אנליסטים מחוץ לאנליסטים ציינו כי המערכות הקריפטוגרפיים של סין הן בדרך כלל מעוצבות היטב אך סובלות מפגמים מדי פעם של יישום. אלגוריתם SM3 hash נמצאה התנגדות התנגשות חלשה יותר מאשר בתחילה טען, למרות שהפגיעות היו מקוות לפני הפריסה הנרחבת.כלל, ההצפנה הצבאית של סין נחשבת למקבילה של המעצמות המערביות הגדולות, במיוחד בהצפנה סימטרית וניהול מפתח.ההשקעה המתמשכת במחקר ופיתוח, בשילוב עם פיקוח רגולטורי קפדני, מצביעה על כך שיכולות הקריפטוגרפיים הסיניות יישארו תחרותיות בעשורים הקרובים.

ההשלכות האסטרטגיות משתרעות מעבר לפעולות צבאיות.תקשורת בטוחה מבססת את השאיפות הגיאופוליטיות הרחבות של סין, כולל יוזמת ה"ברקה" שלה והשפעתה המתרחבת באזור אסיה-פסיפיק.היעילות העצמית הקריפטוגרפית מפחיתה את הסיכון לסוכנויות מודיעין זרות, המתיירטשות תקשורת דיפלומטית או כלכלית רגישה.כפי שסין ממשיכה לחדש את טביעת הרגלה הצבאית ולהרחיב את טביעת הרגל העולמית שלה, תפקידה של קריפטוגרפיה בהגנה על האינטרסים הלאומיים רק יגדל.

מסקנה: האבולוציה של תקשורת בטוחה

התפקיד של ciphers וקודים צבאיים סיניים משתרע הרבה מעבר להגנה פשוטה של הודעות.הוא כולל הרתעה אסטרטגית, יכולת לוחמה סייבר, והגנה על הריבונות הלאומית בעידן הדיגיטלי.מחלקים במבוק עתיקים לרשתות מאובטחות קוונטיות, סין הוכיחה מחויבות מתמדת לחדשנות קריפטוגרפית.כפי שטכנולוגיה מאיצה, PLA תשלב אינטליגנציה מלאכותית להצפנה, למידת סיליקון, או סימולציה צבאית חיונית לכל מיטיבה אוטומטית.

לקריאה נוספת, שקול את המשאבים החיצוניים הבאים: