EIS-3 (Egorov-Ilyinsky-Staritsyn)-zariadenie, ktoré sa stalo sériovým v roku 1937, bolo určené na šifrovanie rádiotelefónov. Zariadenie bolo „maskovacieho“typu, založené na jednoduchej inverzii prenášaného signálu. Do komunikačného kanála bol navyše privedený vysoký znepokojivý tón. Takéto rozhovory bolo možné počúvať iba so špeciálnym vybavením, ale „amatérske“odpočúvanie s následným dešifrovaním nebolo možné. Leningradský závod „Krasnaya Zarya“v tom čase pracoval na hranici svojich možností-špeciálne služby okrem EIS-3 zároveň dostali celú sériu jednoduchých bezpečnostných zariadení ES-2M, MES, MES. -2, MES-2A, MES-2AZh, PZh- 8 a PZh-8M. To umožnilo do 1. apríla 1941 zo 134 vládnych diaľkových komunikačných liniek klasifikovať 66 inverzných zariadení ako tajné.
V roku 1939 sa vo vláde objavila novinka-automatizačný systém na dlhé vzdialenosti pre KV komunikáciu pod indexom MA-5, ktorý poskytuje komunikáciu pre 5 účastníkov prostredníctvom 10 kanálov, čo umožnilo opustiť telefónnych operátorov. K dispozícii bol aj variant MA-3 pre troch predplatiteľov. Pred vojnou bolo v prevádzkyschopnom stave 116 vysokofrekvenčných staníc a 39 vysielacích staníc, čo umožnilo naraz obslúžiť 720 predplatiteľov najvyššieho vedenia strany a štátu.
Stalinove telefóny v podzemnom bunkri v Izmailove
Počas Veľkej vlasteneckej vojny bolo zariadenie série EU používané na organizácii HF komunikácie na všetkých frontoch. Jednoduchá inverzná inverzia však zjavne nepostačovala, preto už v roku 1938 bolo na linke Moskva-Leningrad vyvinuté a testované „komplexné“šifrovacie zariadenie S-1. Neskôr bol systém testovaný na diaľniciach Moskva-Chabarovsk a Moskva-Kujbyšev-Taškent. S-1 však zostal v jednotlivých kópiách kvôli vysokým nákladom a zložitosti výroby. Za to všetko neposkytol S-1 rozhodujúcu výhodu v utajení oproti „jednoduchému“algoritmu.
Telegrafická komunikácia bola tiež šifrovaná. Na tento účel bolo použité zariadenie S-380M, ktoré nebolo obzvlášť odolné voči vlámaniu. Dešifrovanie mohli ľahko vykonať zamestnanci Ľudového komisariátu spojov, a to sa vzhľadom na ťažký vzťah Stalina s jeho vedúcimi - Yagodou a Rykovom stalo vážnou prekážkou rozsiahleho zavádzania takéhoto zariadenia. Od začiatku vojny sa rozšírilo bezpečnostné vybavenie „kufra“SI-15 „Sinitsa“a SAU-16 „Snegir“, ktoré poskytovalo komunikáciu veliteľom frontov s komunikáciou na okraji mesta.
Šifrovanie rádiových vysielacích zariadení, ktoré sa objavili v ZSSR pred vojnou, je možné rozdeliť do niekoľkých základných schém:
- transformácia signálu inverziou frekvenčného spektra;
- šifrovanie inverziou konverzačných frekvencií a „kmitaním“v dôsledku frekvenčného výkyvu rádiového vysielača;
- dynamická inverzia a preskupenie dvoch spektrálnych pásiem pri danej rýchlosti (prístroj SU-1);
- transformácia v súlade s komplexným šifrovacím systémom s dynamickým preskupením troch pásiem spektra podľa ľubovoľného zákona a ľubovoľnou rýchlosťou v rámci známych limitov (SET-2).
Napriek všetkému úsiliu domácich inžinierov bol v roku 1940 výstižne popísaný dlhodobý výsledok ich práce: „Zariadenie na klasifikáciu telefónnych rozhovorov, vyvinuté na základe príkazu NKVD závodom Krasnaya Zarya, je slabé a nemá kód."
Vladimir Alexandrovič Kotelnikov na modernej poštovej obálke a v mladosti.
Druh láskavého čarodejníka v tejto situácii bol Vladimir Aleksandrovič Kotelnikov (1908-2005), ktorý od roku 1938 viedol laboratóriá pre klasifikáciu telefónnych a telegrafných informácií v Ústrednom výskumnom ústave spojov. Vladimir Kotelnikov môže byť právom považovaný za jedného z najvýznamnejších ruských vedcov - akademika Akadémie vied ZSSR, dvakrát hrdinu socialistickej práce, laureáta mnohých cien. Medzi jeho oblasti záujmu patrilo rádiové inžinierstvo, radar, rádioastronómia a teória komunikácie proti rušeniu. Mnohé z jeho úspechov sú zahrnuté v učebniciach s nápisom „prvýkrát na svete“. Vladimir Kotelnikov sformuloval a preukázal vzorkovaciu vetu, na ktorej je založené všetko spracovanie digitálneho signálu. Jeho laboratórium vyvinulo hardvérový komplex „Moskva“, v ktorom boli telegrafné správy prvýkrát v krajine klasifikované ukladaním šifrových znakov na text. Kotelnikovova myšlienka vložiť do textu šifru sa stala zásadným prelomom v teórii šifrovania a stala sa základom mnohých ďalších generácií klasifikovaných technológií.
Zariadenie "Moskva" S-308-M je zaujímavé. Bol založený na komplexných a dosť objemných elektromechanických jednotkách, ako aj na bubnoch naplnených loptičkami. Počas otáčania bubnov sa systémom kolíkov zo štrbín guľôčky náhodne kotúľali po šiestich zvislých rúrkach na dve pohyblivé telegrafné pásky, ktoré boli na seba navzájom navrstvené prostredníctvom „uhlíkovej kópie“. Potom boli pásky perforované podľa takýchto značiek, ktoré tvorili náhodný kľúč, ktorý bol neskôr odoslaný na miesta, kde boli zariadenia nainštalované. Za prečítanie šifry z kľúča bola zodpovedná fotoelektrická bunka. Novinka bola testovaná na superdlhej komunikačnej linke Moskva-Komsomolsk-on-Amur a v tom istom roku 1938 bola v závode č. 209 zadaná objednávka 30 zariadení Moskva naraz. Úspech vývoja Vladimíra Kotelnikova bol v tom, že nový systém poskytoval takmer 100% ochranu telegrafických správ pred dešifrovaním.
Hneď budúci rok dostali Kotelnikovove laboratóriá novú úlohu vyvinúť šifrátor na šifrovanie reči so zvýšenou odolnosťou voči neoprávnenému počúvaniu. Príkaz prišiel zo samotného oddelenia vládnych VF komunikácií Sovietskeho zväzu. Na vývojovom projekte sa podieľali aj Alexander Mints, Konstantin Egorov a Viktor Vitorsky. Skupina sa pokúsila zaistiť utajenie prenosu informácií pomocou unikátneho viackanálového rádiového komunikačného zariadenia, ktoré vytvorili, ktoré prvýkrát použilo jediné postranné pásmo. A ukázalo sa: v roku 1939 na diaľnici Moskva-Chabarovsk začal fungovať systém šifrovania reči pomocou nového algoritmu. Vladimir Kotelnikov prišiel s myšlienkou potenciálne nezverejnenej šifry, ktorú sformuloval doslova tri dni pred začiatkom Veľkej vlasteneckej vojny.
Kotelnikov vo svojich spomienkach píše: „Použitie jednorazového kľúča je tiež užitočné pri klasifikácii káblovej aj rádiotelefónie. Len tam je všetko oveľa komplikovanejšie a v prípade analógového prenosu rečového spektra bez jeho prevodu na digitálne nie je možné dosiahnuť absolútne stabilnú klasifikáciu. Dá sa dosiahnuť vysoký stupeň trvanlivosti, ale nie absolútny. Vďaka šifrovaniu mozaikového spektra zostáva systém zraniteľný, aj keď sa používa jednorazový kľúč, pretože každý „kúsok“zostáva sám nešifrovaný. Preto je dôležité, aby boli intervaly čo najmenšie, ale zároveň sa stratila kvalita prenášanej reči. “
V laboratóriu pod vedením Vladimíra Kotelnikova bol vyvinutý nový telefónny scrambler typu „mozaiky“, ktorý kombinoval frekvenčné transformácie rečového signálu s permutáciou jeho segmentov v čase. Vrcholom zariadenia bola dynamická transformácia, ktorá sa zmenila podľa zákona o distribúcii náhodných premenných, ktorý bolo mimoriadne ťažké dešifrovať aj pre špičkových špecialistov. Systém produkoval kvázi náhodné permutácie stoviek milisekundových segmentov reči, ktoré boli známe iba príjemcovi, ako aj dve frekvenčné pásma s inverziou signálu reči.
Ďalším duchovným dieťaťom skupiny Kotelnikov bol prvý dutinový vokodér v ZSSR, ktorého názov pochádza z anglického kombinovaného kodéra hlasu - kodéra hlasu. Zariadenie bolo privedené k funkčnému prototypu, ktorý bol testovaný a ukázal základnú možnosť kompresie rečového signálu. Kotelnikov v tejto súvislosti napísal: „Aby bolo ťažšie dešifrovať prenášanú reč, bolo dôležité, aby boli„ segmenty “, do ktorých sme ju rozdelili, čo najkratšie. A to je problém, pretože potom sa kvalita prenášanej reči zhoršila. Začal som premýšľať o tom, ako preniesť reč nie úplne, ale akosi komprimovať jej spektrum. Začal som skúmať spektrum zvukov, aby som pochopil, ktoré frekvencie definujú … V tejto dobe mi padol do oka odkaz na článok Homera Dudleyho, publikovaný v októbri 1940, kde bolo povedané, že urobil prevodník reči - vokodér. Ponáhľal som sa pozrieť, ale ukázalo sa, že tam nie je nič konkrétne napísané. Ale napriek tomu to bolo veľmi užitočné: má rovnakú myšlienku, čo znamená, že sme na správnej ceste. Začali sme teda vyrábať vlastný vokodér. A tesne pred vojnou sme už mali prototyp fungujúceho. Pravda, zatiaľ čo stále „zle“hovoril „chvejúcim sa hlasom“.
