Вторая из пяти советских шифрсистем применялась советскими дипломатами для переписки с Москвой. Остальные три шифрсистемы использовались советскими разведчиками в США – сотрудниками Комитета государственной безопасности (КГБ)[14], Главного разведывательного управления (ГРУ) Генерального штаба и военно-морской разведки. Они работали под прикрытием в дипломатических и торговых представительствах Советской России в Вашингтоне, Нью-Йорке и Сан-Франциско.

Первого успеха сотрудники АНБ добились уже осенью 1943 года. На примере Торгового шифра лейтенант Ричард Холлок, мобилизованный из Чикагского университета, где он специализировался в области археологии, продемонстрировал, что русские по несколько раз используют страницы своих шифровальных блокнотов, включая их в состав различных блокнотов. Пользуясь большим объемом советской торговой переписки[15], в октябре 1943 года Холлок и его коллеги набили порядка 10 тысяч перехваченных шифровок на перфокарты, которые затем ввели в специальную машину, предназначенную для их сортировки. С ее помощью и были обнаружены повторения, которые позволили криптоаналитикам АНБ разработать методы вскрытия Торгового шифра, основанные на найденной ими слабости.

Вторая мировая война близилась к завершению, и количество сотрудников АНБ, которые принимали непосредственное участие в операции «Венона», стало быстро расти за счет криптоаналитиков, ранее трудившихся над вскрытием японских и немецких шифрсистем. Одним из таких криптоаналитиков был Самюэль Чу. Переключившись на разработку Торговой шифрсистемы, он вскоре обнаружил, что засекречивавшиеся с ее помощью сообщения включали пассажи, содержание которых можно было предсказывать с большой долей вероятности. Большинство из них представляли собой обычные уведомления о том, что такие-то корабли с таким-то грузом уже отплыли или вскоре отплывут из Америки к российским берегам.

Открытие, сделанное Чу, помогло его коллегам существенно продвинуться в работе над взломом советских шифров. Теперь американские криптоаналитики могли реконструировать отрывки кодовых последовательностей, которые русские дополнительно шифровали при помощи шифрблокнотов. Что скрывалось за этим реконструированным текстом, по-прежнему оставалось тайной, однако его количество неуклонно росло благодаря тому, что все большее количество сотрудников АНБ переключалось с японских и немецких шифрсистем на советские.

Таким образом, повторное использование страниц шифровальных блокнотов позволило американцам вскрыть шифр, который советские разведчики применяли для дополнительного засекречивания кодированных текстов своих донесений в Москву. Но это была только часть дела. Чтобы прочесть донесения советской разведки, криптоаналитикам из АНБ необходимо было восстановить кодовую книгу – определить, какие именно сочетания цифр применялись для замены соответствующих букв, слогов, слов и фраз этих донесений.

В процессе работы с советскими шифрами Чу и его коллеги довольно хорошо изучили русский язык, однако чтобы взломать еще и советский код, их знаний было явно недостаточно. Для этого требовался криптолингвист – специалист по лингвистике, обладающий необходимыми познаниями в области криптологии – науки о шифрах и методах их вскрытия. И такой криптолингвист вскоре нашелся: в 1946 году к участию в операции «Венона» был привлечен Мередит Гарднер. Этот высокий и нескладный южанин отлично владел немецким, литовским, испанским и французским языками, а также санскритом. До Второй мировой войны Гарднер преподавал в Техасском университете. Сразу после нападения Японии на США в 1942 году он был мобилизован на военную службу и принял участие в работе над вскрытием немецких и японских шифрсистем. В ходе этой работы Гарднер выучил японский язык, а в 1946 году переключился на освоение русского языка. Его лингвистические навыки помогли восстановить значительное количество кодовых обозначений из сообщений, которые русские шифровали с использованием повторяющихся страниц из своих шифрблокнотов. Благодаря работе, проделанной Гарднером, стало ясно, что в перехваченных шифровках содержатся донесения советских разведчиков. В конце 1946 года именно в этих донесениях впервые встретилось упоминание об атомном шпионаже – краже американских секретов, касавшихся разработки в США атомной бомбы.