EIS-3 (Egorov-Ilyinsky-Staritsyn)-naprava, ki je postala serijska leta 1937, je bila namenjena šifriranju radijskih telefonov. Naprava je bila tipa "maskiranja", ki temelji na preprosti inverziji oddanega signala. Poleg tega je bil v komunikacijski kanal vnesen moteč ton. Takšne pogovore je bilo mogoče poslušati le s posebno opremo, vendar "amaterski" prestrezi s kasnejšo dešifriranjem niso bili mogoči. Leningradska tovarna "Krasnaya Zarya" je do takrat delovala na meji svojih zmogljivosti-hkrati so poleg EIS-3 posebne službe prejele celo vrsto preproste varnostne opreme ES-2M, MES, MES -2, MES-2A, MES-2AZh, PZh- 8 in PZh-8M. To je omogočilo, da je do 1. aprila 1941 134 vladnih komunikacijskih linij na dolge razdalje razvrstilo 66 inverzijskih naprav kot tajne.
Leta 1939 se je v vladi pojavila novost-sistem avtomatizacije na dolge razdalje za VF komunikacijo pod indeksom MA-5, ki je zagotavljal komunikacijo 5 naročnikom po 10 kanalih, kar je omogočilo opustitev telefonskih operaterjev. Obstajala je tudi varianta MA-3 za tri naročnike. Pred vojno je bilo 116 visokofrekvenčnih postaj in 39 oddajnih postaj v delujočem stanju, kar je omogočalo, da je naenkrat streglo 720 naročnikom najvišjega partijskega in državnega vodstva.
Stalinovi telefoni v podzemnem bunkerju v Izmailovu
V času Velike domovinske vojne je bila oprema serije EU na vseh frontah uporabljena za organizacijo VF komunikacij. Vendar je bila preprosta klasifikacija po inverziji očitno nezadostna, zato so že leta 1938 razvili in preizkusili "kompleksno" šifrirno napravo S-1 na progi Moskva-Leningrad. Kasneje so sistem preizkusili na avtocestah Moskva-Habarovsk in Moskva-Kuibyshev-Taškent. Toda S-1 je zaradi visokih stroškov in zapletenosti izdelave ostal v enojnih izvodih. Zaradi vsega tega S-1 ni dal odločilne prednosti v tajnosti pred "preprostim" algoritmom.
Telegrafske komunikacije so bile tudi šifrirane. V ta namen je bila uporabljena naprava S-380M, ki ni bila posebej odporna na vlom. Dešifriranje bi zlahka izvedli zaposleni v Ljudskem komisariatu za komunikacije, kar je glede na Stalinov težak odnos s svojimi voditelji - Yagodo in Rykovom - postalo resna ovira za razširjeno uvajanje takšne opreme. Od začetka vojne se je razširila varnostna oprema "kovček" SI-15 "Sinitsa" in SAU-16 "Snegir", ki je povezovalcem front povezovala komunikacijo na obrobju.
Na splošno lahko šifriranje radijskih oddajnikov, ki so se pojavili v ZSSR pred vojno, razdelimo na več osnovnih shem:
- pretvorba signala z inverzijo frekvenčnega spektra;
- šifriranje z inverzijo pogovornih frekvenc in "nihanjem" zaradi frekvenčnega nihanja radijskega oddajnika;
- dinamična inverzija in preureditev dveh spektralnih pasov pri dani hitrosti (aparat SU-1);
- transformacija v skladu s kompleksnim sistemom šifriranja z dinamično preureditvijo treh pasov spektra po poljubnem zakonu in s poljubno hitrostjo v znanih mejah (SET-2).
Kljub vsem prizadevanjem domačih inženirjev je bil leta 1940 jedrnato opisan dolgoročni rezultat njihovega dela: "Oprema za razvrščanje telefonskih pogovorov, ki jo je po naročilu NKVD razvila tovarna Krasnaya Zarya, je šibka in nima kode."
Vladimirja Aleksandroviča Kotelnikova na sodobni poštni ovojnici in v mladosti.
Nekakšen prijazen čarovnik v tej situaciji je bil Vladimir Aleksandrovič Kotelnikov (1908-2005), ki je od leta 1938 vodil laboratorije za razvrščanje telefonskih in telegrafskih informacij na Centralnem raziskovalnem inštitutu za komunikacije. Vladimirja Kotelnikova lahko upravičeno štejemo za enega najvidnejših ruskih znanstvenikov - akademika Akademije znanosti ZSSR, dvakrat junaka socialističnega dela, dobitnika številnih nagrad. Njegova področja zanimanja so vključevala radijski inženiring, radar, radijsko astronomijo in teorijo komunikacij proti zatiranju. Mnogi njegovi dosežki so vključeni v učbenike z besedami »prvič na svetu«. Vladimir Kotelnikov je oblikoval in dokazal izrek vzorčenja, na katerem temelji vsa digitalna obdelava signalov. Njegov laboratorij je razvil kompleks strojne opreme "Moskva", v katerem so prvič v državi razvrščali telegrafska sporočila z nalaganjem šifriranih znakov na besedilo. Kotelnikova ideja o vsiljevanju šifre besedilu je postala temeljni preboj v teoriji šifriranja in je postala podlaga za številne naslednje generacije tajne tehnologije.
Zanimiva je naprava "Moskva" S-308-M. Temeljilo je na kompleksnih in precej obsežnih elektromehanskih enotah ter bobnih, napolnjenih s kroglami. Med vrtenjem bobnov so se skozi sistem zatičev iz rež reže kroglice naključno valjale vzdolž šestih navpičnih cevi na dva premikajoča se telegrafska traku, ki sta drug nad drugim položena skozi "kopijo ogljika". Po tem so bili trakovi perforirani v skladu s takšnimi oznakami, ki so tvorile naključni ključ, ki so ga kasneje poslali na mesta, kjer so bile naprave nameščene. Za odčitavanje šifre s ključa je bila odgovorna fotoelektrična celica. Novost je bila preizkušena na super dolgi komunikacijski liniji Moskva-Komsomolsk-na-Amurju, istega leta 1938 pa je bilo v tovarni št. 209 oddano naročilo za 30 naprav Moskve naenkrat. Uspeh razvoja Vladimirja Kotelnikova je bil v tem, da je novi sistem zagotovil skoraj 100% zaščito telegrafskih sporočil pred dešifriranjem.
Že naslednje leto so laboratoriji Kotelnikov prejeli novo nalogo za razvoj šifrirja za šifriranje govora s povečano odpornostjo na nepooblaščeno poslušanje. Naročilo je prišlo iz samega oddelka vladnih VF komunikacij Sovjetske zveze. V razvojnem projektu so sodelovali tudi Alexander Mints, Konstantin Egorov in Viktor Vitorsky. Skupina je poskušala zagotoviti tajnost prenosa informacij z edinstveno večkanalno radijsko komunikacijsko opremo, ki so jo ustvarili in ki je prvič uporabila en sam stranski pas. In izkazalo se je: leta 1939 je na avtocesti Moskva-Habarovsk začel delovati sistem za šifriranje govora z novim algoritmom. Vladimir Kotelnikov se je domislil potencialno nerazkrite šifre, ki jo je oblikoval dobesedno tri dni pred začetkom velike domovinske vojne.
Kotelnikov v svojih spominih piše: »Uporaba enkratnega ključa je uporabna tudi za razvrščanje žične in radijske telefonije. Le tam je vse veliko bolj zapleteno in v primeru analognega prenosa govornega spektra, ne da bi ga pretvorili v digitalni, ni mogoče dobiti popolnoma stabilne klasifikacije. Lahko se doseže visoka stopnja vzdržljivosti, vendar ne absolutna. Pri šifriranju mozaičnega spektra, tudi če uporabite enkraten ključ, ostane sistem ranljiv, saj vsak "kos" ostane sam nešifriran. Zato je pomembno, da so intervali čim manjši, hkrati pa se izgubi kakovost prenesenega govora. «
V laboratoriju so pod vodstvom Vladimirja Kotelnikova razvili nov telefonski scrambler tipa "mozaik", ki je združeval frekvenčne transformacije govornega signala s časovno permutacijo njegovih segmentov. Vrhunec naprave je bila dinamična preobrazba, ki se je spreminjala po zakonu porazdelitve naključnih spremenljivk, kar je bilo izjemno težko razbrati tudi za strokovnjake visokega razreda. Sistem je ustvaril navidezno naključne permutacije sto milisekundnih segmentov govora, ki so bili znani samo prejemniku, pa tudi dva frekvenčna pasova z inverzijo govornega signala.
Druga zamisel skupine Kotelnikov je bil prvi votoder v ZSSR, katerega ime izvira iz angleškega kombiniranega kodirnika glasu - kodirnika glasu. Napravo so pripeljali do delujočega prototipa, ki je bil preizkušen in pokazal temeljno možnost stiskanja govornega signala. Kotelnikov je v zvezi s tem zapisal: »Da bi otežili dešifriranje prenesenega govora, je bilo pomembno, da so bili» segmenti «, na katere smo ga razdelili, čim krajši. In to je problem, ker se je potem kakovost poslanega govora poslabšala. Začel sem razmišljati, kako ne prenesti govora v celoti, ampak nekako stisniti njegov spekter. Začel sem preučevati spekter zvokov, da bi razumel, katere frekvence opredeljujejo … Takrat mi je padla v oči povezava do članka Homerja Dudleyja, objavljenega oktobra 1940, kjer je bilo rečeno, da je pretvornik govora - vokoder. Hitel sem pogledat, vendar se je izkazalo, da tam ni napisano nič konkretnega. A vseeno je bilo zelo koristno: ima isto idejo, kar pomeni, da smo na pravi poti. Tako smo začeli izdelovati lasten vokoder. In tik pred vojno smo že imeli njegov prototip. Res je, medtem ko je še vedno "govoril" slabo s "drhtavim glasom".
