EIS-3 (Egorov-Ilyinsky-Staritsyn)-zařízení, které se stalo sériovým v roce 1937, bylo určeno pro šifrování radiotelefonů. Zařízení bylo typu „maskování“, založené na jednoduché inverzi přenášeného signálu. Do komunikačního kanálu byl navíc přiváděn vysoký rušivý tón. Takové rozhovory bylo možné poslouchat pouze se speciálním vybavením, ale „amatérské“odposlechy s následným dešifrováním nebyly možné. Leningradský závod „Krasnaya Zarya“v té době pracoval na hranici svých možností-současně kromě EIS-3 obdržely speciální služby celou řadu jednoduchých bezpečnostních zařízení ES-2M, MES, MES -2, MES-2A, MES-2AZh, PZh- 8 a PZh-8M. To umožnilo do 1. dubna 1941 ze 134 vládních dálkových komunikačních linek klasifikovat 66 inverzních zařízení jako tajné.
V roce 1939 se ve vládě objevila novinka-automatizační systém pro dálkovou komunikaci pro KV komunikaci pod indexem MA-5, zajišťující komunikaci pro 5 účastníků prostřednictvím 10 kanálů, což umožnilo opustit telefonní operátory. Existovala také varianta MA-3 pro tři předplatitele. Před válkou fungovalo 116 vysokofrekvenčních stanic a 39 vysílacích stanic, což umožňovalo obsloužit 720 předplatitelů nejvyššího vedení strany a státu najednou.
Stalinovy telefony v podzemním bunkru v Izmailovu
Během Velké vlastenecké války bylo zařízení řady EU používáno na všech frontách k organizaci KV komunikace. Jednoduchá klasifikace inverzí však byla zjevně nedostačující, proto již v roce 1938 bylo na lince Moskva-Leningrad vyvinuto a testováno „komplexní“šifrovací zařízení S-1. Později byl systém testován na dálnicích Moskva-Chabarovsk a Moskva-Kuibyshev-Taškent. S-1 však zůstal v jednotlivých kopiích kvůli vysokým nákladům a složitosti výroby. Za to všechno nedal S-1 rozhodující výhodu v utajení oproti „jednoduchému“algoritmu.
Telegrafní komunikace byla také šifrována. K tomuto účelu bylo použito zařízení S-380M, které nebylo nijak zvlášť odolné proti vloupání. Dešifrování mohli snadno provést zaměstnanci lidového komisariátu spojů, a to se vzhledem k obtížnému vztahu Stalina s jeho vůdci - Yagodou a Rykovem stalo vážnou překážkou širokého zavádění takového zařízení. Od začátku války se rozšířilo bezpečnostní vybavení „kufru“SI-15 „Sinitsa“a SAU-16 „Snegir“, které zajišťovalo komunikaci frontovým velitelům s komunikací na okraji města.
Obecně lze šifrování rádiových vysílacích zařízení, která se objevila v SSSR před válkou, rozdělit do několika základních schémat:
- transformace signálu inverzí frekvenčního spektra;
- šifrování převrácením konverzačních frekvencí a „vikláním“v důsledku kmitočtu rádiového vysílače;
- dynamická inverze a přeskupení dvou spektrálních pásem při dané rychlosti (zařízení SU-1);
- transformace v souladu s komplexním šifrovacím systémem s dynamickým přeskupením tří pásem spektra podle libovolného zákona a libovolnou rychlostí ve známých mezích (SET-2).
Přes veškeré úsilí domácích inženýrů byl v roce 1940 dlouhodobý výsledek jejich práce výstižně popsán: „Zařízení pro klasifikaci telefonních hovorů, vyvinuté na objednávku NKVD závodem Krasnaya Zarya, je slabé a nemá žádný kód."
Vladimir Alexandrovič Kotelnikov na moderní poštovní obálce a v mládí.
Druhem laskavého čaroděje v této situaci byl Vladimir Aleksandrovič Kotelnikov (1908-2005), který od roku 1938 vedl laboratoře pro klasifikaci telefonních a telegrafních informací v Ústředním výzkumném ústavu komunikací. Vladimir Kotelnikov může být právem považován za jednoho z nejvýznamnějších ruských vědců - akademik Akademie věd SSSR, dvakrát Hrdina socialistické práce, laureát mnoha cen. Mezi jeho oblasti zájmu patřilo rádiové inženýrství, radar, radioastronomie a teorie komunikace proti rušení. Mnoho z jeho úspěchů je obsaženo v učebnicích se slovy „poprvé na světě“. Vladimir Kotelnikov formuloval a prokázal vzorkovací teorém, na kterém je založeno veškeré zpracování digitálního signálu. Jeho laboratoř vyvinula hardwarový komplex „Moskva“, ve kterém byly poprvé v zemi telegrafní zprávy klasifikovány ukládáním šifrovacích znaků na text. Kotelnikovova myšlenka vložit do textu šifru se stala zásadním průlomem v teorii šifrování a stala se základem pro mnoho dalších generací utajovaných technologií.
Zajímavé je zařízení „Moskva“S-308-M. Byl založen na složitých a poměrně objemných elektromechanických jednotkách, stejně jako na bubnech naplněných koulemi. Během otáčení bubnů, systémem kolíků ze štěrbin, byly kuličky náhodně srolovány podél šesti svislých trubek na dvě pohyblivé telegrafní pásky překrývající se navzájem přes „uhlíkovou kopii“. Poté byly pásky perforovány podle takových značek, které tvořily náhodný klíč, který byl později odeslán na místa, kde byla zařízení nainstalována. Za přečtení šifry z klíče byla zodpovědná fotoelektrická buňka. Novinka byla testována na superdlouhé komunikační lince Moskva-Komsomolsk-on-Amur a ve stejném roce 1938 byla v závodě č. 209 zadána objednávka na 30 moskevských zařízení najednou. Úspěch vývoje Vladimíra Kotelnikova spočíval v tom, že nový systém poskytoval téměř 100% ochranu telegrafních zpráv před dešifrováním.
Hned příští rok obdržely Kotelnikovovy laboratoře nový úkol vyvinout šifrátor pro šifrování řeči se zvýšenou odolností proti neoprávněnému poslechu. Objednávka přišla ze samotného oddělení vládních KV komunikací Sovětského svazu. Na vývojovém projektu se podíleli také Alexander Mints, Konstantin Egorov a Viktor Vitorsky. Skupina se pokusila zajistit utajení přenosu informací pomocí unikátního vícekanálového radiokomunikačního zařízení, které vytvořila a které poprvé používalo jediné postranní pásmo. A ukázalo se: v roce 1939 na dálnici Moskva-Chabarovsk začal fungovat šifrovací systém řeči využívající nový algoritmus. Vladimir Kotelnikov přišel s nápadem potenciálně nezveřejněné šifry, který zformuloval doslova tři dny před začátkem Velké vlastenecké války.
Kotelnikov ve svých pamětech píše: „Použití jednorázového klíče je také užitečné pro klasifikaci kabelové i radiotelefonie. Pouze tam je vše mnohem komplikovanější a v případě analogového přenosu spektra řeči bez jeho převodu na digitální není možné získat absolutně stabilní klasifikaci. Lze dosáhnout vysokého stupně trvanlivosti, ale ne absolutní. Díky šifrování mozaikového spektra zůstává systém zranitelný, i když je použit jednorázový klíč, protože každý „kus“zůstává sám nešifrovaný. Proto je důležité, aby intervaly byly co nejmenší, ale zároveň se ztrácí kvalita přenášené řeči. “
V laboratoři byl pod vedením Vladimíra Kotelnikova vyvinut nový telefonní scrambler typu „mozaiky“, který kombinoval frekvenční transformace řečového signálu s permutací jeho segmentů v čase. Vrcholem zařízení byla dynamická transformace, která se měnila podle zákona o distribuci náhodných proměnných, což bylo extrémně obtížné rozluštit i pro špičkové specialisty. Systém produkoval kvazi-náhodné permutace stovek milisekundových segmentů řeči, které byly známy pouze příjemci, a také dvě frekvenční pásma s inverzí řečového signálu.
Další myšlenkou skupiny Kotelnikov byl první dutinový vokodér v SSSR, jehož název pochází z anglického kombinovaného kodéru hlasu - kodéru hlasu. Zařízení bylo přivedeno k funkčnímu prototypu, který byl testován a ukázal základní možnost komprese řečového signálu. Kotelnikov v této souvislosti napsal: „Aby bylo obtížnější dešifrovat přenášenou řeč, bylo důležité vytvořit„ segmenty “, do kterých jsme ji rozdělili, co nejkratší. A to je problém, protože pak se kvalita přenášené řeči zhoršila. Začal jsem přemýšlet, jak převést řeč ne úplně, ale nějak komprimovat její spektrum. Začal jsem zkoumat spektrum zvuků, abych pochopil, jaké frekvence definují … V tuto chvíli mě zaujal odkaz na článek Homera Dudleyho, publikovaný v říjnu 1940, kde bylo řečeno, že vytvořil převodník řeči - vokodér. Spěchal jsem se podívat, ale ukázalo se, že tam nic konkrétního napsáno nebylo. Ale stejně to bylo velmi užitečné: má stejnou myšlenku, což znamená, že jsme na správné cestě. Začali jsme tedy vyrábět vlastní vokodér. A těsně před válkou jsme už měli prototyp, který fungoval. Pravda, zatímco stále „špatně“mluvil „chvějícím se hlasem“.
