Фейстель, Хорст

Хорст Фейстель (англ. Horst Feistel, 30 января 1915[1] — 14 ноября 1990) — учёный-криптограф, который работал над разработкой алгоритмов шифрования в компании IBM, один из основателей современной криптографии как науки, внёс большой вклад в изучение симметричных криптоалгоритмов, заложил основы создания алгоритма шифрования DES[2][3].

Хорст Фейстель
Hindenburg Ernst Richard Horst Feistel
Дата рождения 30 января 1915(1915-01-30)
Место рождения Берлин, Германия
Дата смерти 14 ноября 1990(1990-11-14) (75 лет)
Место смерти Массачусетс, США
Страна
Научная сфера криптография, шифрование,
Место работы IBM
MITRE[en]
Массачусетский технологический институт
Радиационная лаборатория МТИ[en]
Кембриджский исследовательский центр военно-воздушных сил США[en]
Альма-матер Массачусетский технологический институт
Гарвардский университет
Известен как изобретатель алгоритмов шифрования

БиографияПравить

Гинденбург Эрнст Рихард Хорст Фейстель родился 30 января 1915 года в Берлине, Германия, в семье Рихарда и Хелены Фройденрайх Фейстель. В раннем возрасте Фейстель покинул Германию и переехал к своей тёте в Цюрих, Швейцария[4].

В 1933 году Адольф Гитлер объявил о своём намерении перевооружить Германию в явное нарушение Версальского договора. Также через 2 года он дополнительно вводит всеобщую воинскую службу. Гертруда, тётка по материнской линии Хорста Фейстеля, жила в Цюрихе, выйдя замуж за Франца Мейера, который был гражданином Швейцарии. Дядя Хорста, возможно, узнал о намерении Гитлера и, заботясь о будущем племянника, советовал, чтобы Хорст оставил Германию[5]. Фейстель уехал 23 марта 1934 года на судне из Бремена, Германия[6], которое прибыло в США шесть дней спустя[7].

В 1941 году, когда Хорст хотел получить гражданство Соединённых Штатов Америки, страна вступила во Вторую мировую войну, и Фейстель, как уроженец Германии, расценивался как возможный шпион, поэтому был помещён под домашний арест до 1944 года[6]. Чтобы не провоцировать властей, он никому не говорил о своём интересе к криптографии до окончания войны. Позже перешёл на работу в Военно-воздушные силы США (ВВС США)[8].

Хорст поступил в Массачусетский технологический институт и, будучи студентом, проводил исследования, которые вскоре оказались успешными. Фейстель был удостоен учёной степени бакалавра по физике в Массачусетском технологическом институте в 1937 году. Его исследования в физике также продолжались, и он получил степень магистра по физике в Гарвардском университете в 1942 году[5].

В 1945 году женился на Леоне Фейстель. У них родилась дочь Пегги. В 1970-х годах работал в IBM и добился больших успехов в криптографии. Жил в Маунт-Киско[en], Нью-Йорк. Хорст Фейстель скончался 14 ноября 1990 года в штате Массачусетс[7].

До прихода в IBMПравить

План Национального исследовательского комитета по вопросам обороны США, направленный к предстоящим военным действиям, был одобрен президентом Рузвельтом в июне 1940 года. Он был составлен Вэнииваром Бушем (научным советником президента), Карлом Комптоном (президентом Массачусетского технологического института), и Джеймсом Конантом (президентом Гарвардского университета). Комптон возглавил секцию Совета, которая контролировала и разрабатывала технологии для обнаружения самолётов и кораблей (в то время такие возможности отсутствовали)[9].

Также Комптоном был сделан запрос на новую лабораторию в Массачусетский технологический институт (МТИ). В итоге, осенью 1940 года появилась Радиационная лаборатория МТИ[en]. Название этой лаборатории выбрано не случайно и намерено вводит в заблуждение, создавая впечатление, что она работает в области ядерной физики. В радиационной лаборатории были все условия, которые способствовали развитию микроволновых радиолокационных технологий, поддерживающих военные потребности во время 1940—1945[9].

В то время как Соединённые Штаты Америки рассматривают вопрос о вступлении во Вторую мировую войну, военно-воздушная база Хэнском[en] начала свое существование. В середине 1942 года Содружество Массачусетса арендовало аэропорт Бедфорд[en] для использования военно-воздушными силами армии[10]. Аэродром также служил в качестве полигона для исследований радиолокации, проводимых радиационной лабораторией МТИ и исследовательской радиолабораторией Гарвардского университета[en]. Хэнском служил в качестве площадки для испытания новой радиолокационной установки, разработанной лабораторией излучения Массачусетского технологического института. Вторая мировая война создала важное военное значение для радиолокации[10].

Хорст в начале Второй мировой войны был под «домашним арестом» и мог свободно передвигаться только по территории Бостона, но 31 января 1944 года все ограничения были сняты. Он стал гражданином США, получил допуск и начал работать[6], став сотрудником в радиационной лаборатории[11].

Несмотря на то, что лаборатории военного времени Массачусетского технологического института и Гарвардского университета прекратили своё существование в 1945 году, военно-воздушные силы армии продолжали исследовать и создавать некоторые свои программы в радиолокации, радио и электронных исследованиях. Приглашались учёные и инженеры из лаборатории военного времени Массачусетского технологического института на Хэнском для создания Кембриджского исследовательского центра[en] военно-воздушных сил США[12].

Фейстель собрал свою команду молодых математиков для работы над анализом новой системы распознавания «свой-чужой»[6]. Группа обнаружила слабые места в исходной структуре и нашла способы их исправления. Таким образом, лаборатория разработала опознавательную систему маяка «друг-враг», наиболее часто встречающееся название «идентификация-свой-чужой» (англ. Identification friend or foe). Группа обнаружила слабые места в исходной структуре и нашла способы их исправления. Однако Агентство национальной безопасности (АНБ) считало, что группа является угрозой для государства, тем самым оказывали всяческое давление на неё[6], поэтому при вмешательстве АНБ работа исследовательской группы Фейстеля была прекращена, а сама группа распалась[13]. Таким образом, Хорст покинул AFCRC, став членом лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института в 1958 году[13].

Хорст Фейстель является автором доклада 1958 года исследования лаборатории Линкольна по проблемам управления и проверки подлинности связи. В докладе говорится о проблемах подмены данных и нарушения связи; также использование шифрования и аутентификации зависит от избыточности, но только в контексте военных коммуникаций. Также указывается, что Фейстель был сосредоточен на аспекте безопасности проекта данные-связь[14].

Затем Хорст перешел в корпорацию MITRE[en] в 1961 году[15]. Несмотря на то, что лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института было выгодно, чтобы Хорст работал в MITRE (лаборатория получала дополнительный доход), когда он пытался создать группу криптографов, опять же АНБ оказало давление[15], и все усилия Фейстеля не увенчались успехом, группа так и не появилась[13][12].

Работа в IBMПравить

После всех неудач, выдающийся математик Абрахам Адриан Альберт, друг Фейстеля, посоветовал ему пойти в IBM, так как там были заинтересованы в лучших учёных для инновационной работы[15].

В 1968 году Хорст начал работать в лаборатории Watson Laboratory[en] в Йорктаун Хайтс[en][12]. Там он работал над проблемами безопасности данных. Его исследования в IBM привели к созданию шифра Lucifer[16][17][3][18], на сегодняшний день он имеет название Alternative Encryption Technique. Lucifer, который использует 128-битный ключ, был предшественником стандарта шифрования данных DES[13].

По словам Фейстеля, если бы не Уотергейтский скандал, который потряс Вашингтон, по инициативе АНБ, вероятно, проект Lucifer был бы закрыт. Развитие первых практических блочных шифров сделало значительный вклад в современную криптографию на несколько лет[11]. Однако, АНБ вновь вмешалось, и такой сильный шифр в свободном обращении вскоре исчез, поэтому к тому времени был выпущен DES, длина которого была сокращена до 56 бит[en], что составляет менее половины, что использовалось Люцифером[13].

ВкладПравить

  • Фейстель был одним из первых неправительственных исследователей, которые изучали разработку и теорию блочных шифров[2].
  • Создал один из методов построения блочных шифров[2].
  • Участвовал в создании проекта Lucifer[16][17][3][2][18], первым предложил использовать SP-сети[19].
  • На основе его исследований в области блочных шифров был создан алгоритм шифрования DES[2].

ПубликацииПравить

Есть несколько публикаций[20] и патентов[21][22][23].

  • Horst Feistel. A Survey of Problems in Authenticated Communication and Control // /. — MIT Lincoln Laboratory[en], 1958. — 20 мая. — С. 1—111.
  • Horst Feistel. Cryptography and Computer Privacy // Scientific American. — 1973. — Vol. 228, № 05. — С. 15—23.
  • Horst Feistel, W. A. Notz, J. Lynn Smith. Some cryptographic techniques for machine-to-machine data communications // IEEE Proceedings. — 1975. — № 63(11). — С. 1545—1554.

ПатентыПравить

ПримечанияПравить

  1. FEISTEL Families in State MASSACHUSSETTS
  2. 1 2 3 4 5 osp.ru.
  3. 1 2 3 ibm.
  4. Alan G. Konheim, 2015, p. 6.
  5. 1 2 Alan G. Konheim, 2015, p. 6—7.
  6. 1 2 3 4 5 Steven Levy, 2001, p. 55—56.
  7. 1 2 Alan G. Konheim, 2015, p. 7.
  8. David Salomon, 2003, p. 158.
  9. 1 2 Alan G. Konheim, 2015, p. 8.
  10. 1 2 Alan G. Konheim, 2015, p. 8—9.
  11. 1 2 Whitfield Diffie, 2007, p. 64—65.
  12. 1 2 3 Whitfield Diffie, 2007, p. 65.
  13. 1 2 3 4 5 Richard A. Mollin, 2007, p. 138.
  14. Alan G. Konheim, 2015, p. 10.
  15. 1 2 3 Steven Levy, 2001, p. 57.
  16. 1 2 Whitfield Diffie, 2007, p. 67.
  17. 1 2 Alan Konheim, 2007, p. 283.
  18. 1 2 David Salomon, 2003, p. 161.
  19. 1 2 U.S. Patent 3 798 359
  20. Академия Google author:'Horst Feistel'
  21. Google Patents H+Feistel
  22. Google Patents Horst+Feistel
  23. Horst Feistel Inventions, Patents and Patent Applications — Justia Patents Search. Дата обращения: 26 сентября 2018. Архивировано 26 сентября 2018 года.
  24. U.S. Patent 3 798 360
  25. US Patent for High security system for electronic signature verification Patent (Patent # 4,326,098 issued April 20, 1982) — Justia Patents Search. Дата обращения: 5 октября 2018. Архивировано 5 октября 2018 года.
  26. US Patent for Stream/block cipher crytographic system Patent (Patent # 4,316,055 issued February 16, 1982) — Justia Patents Search. Дата обращения: 5 октября 2018. Архивировано 5 октября 2018 года.
  27. US Patent for Key controlled block-cipher cryptographic system employing a multidirectional shift matrix Patent (Patent # 4,195,200 issued March 25, 1980) — Justia Patents Search. Дата обращения: 5 октября 2018. Архивировано 5 октября 2018 года.
  28. US Patent for Variant key matrix cipher system Patent (Patent # 4,195,196 issued March 25, 1980) — Justia Patents Search. Дата обращения: 5 октября 2018. Архивировано 5 октября 2018 года.
  29. US Patent for Variant key matrix cipher system Patent (Patent # RE 30,957 issued June 1, 1982) — Justia Patents Search. Дата обращения: 5 октября 2018. Архивировано 5 октября 2018 года.

ЛитератураПравить

СсылкиПравить