EIS-3 (Egorov-Ilyinsky-Staritsyn)-ierīce, kas 1937. gadā kļuva par sērijveida, bija paredzēta radiotelefonu šifrēšanai. Ierīce bija "maskēšanas" tipa, pamatojoties uz vienkāršu pārraidītā signāla inversiju. Turklāt sakaru kanālā tika ievadīts satraucošs tonis. Šādas sarunas bija iespējams noklausīties tikai ar speciālu aprīkojumu, bet "amatieru" pārtveršana ar sekojošu atšifrēšanu nebija iespējama. Ļeņingradas rūpnīca "Krasnaya Zarya" līdz tam laikam strādāja savu iespēju robežās-tajā pašā laikā papildus EIS-3 īpašie dienesti saņēma veselu virkni vienkāršu drošības aprīkojumu ES-2M, MES, MES -2, MES-2A, MES-2AZh, PZh-8 un PZh-8M. Tas ļāva līdz 1941. gada 1. aprīlim no 134 valdības tālsatiksmes sakaru līnijām klasificēt 66 inversijas ierīces kā slepenas.
1939. gadā valdībā parādījās jaunums-tālsatiksmes automatizācijas sistēma HF komunikācijai zem indeksa MA-5, kas nodrošina sakarus 5 abonentiem pa 10 kanāliem, kas ļāva atteikties no telefona operatoriem. Tika piedāvāts arī MA-3 variants trim abonentiem. Pirms kara darba kārtībā bija 116 HF stacijas un 39 apraides stacijas, kas ļāva vienlaikus apkalpot 720 augstākās partijas un valsts vadības abonentus.
Staļina telefoni pazemes bunkurā Izmailovā
Lielā Tēvijas kara laikā ES sērijas aprīkojums tika izmantots visās frontēs, lai organizētu HF sakarus. Tomēr vienkārša klasifikācija pēc inversijas bija acīmredzami nepietiekama, tāpēc jau 1938. gadā tika izstrādāts un pārbaudīts Maskavas-Ļeņingradas līnijā "sarežģīts" šifrēšanas aparāts S-1. Vēlāk sistēma tika pārbaudīta uz automaģistrālēm Maskava-Habarovska un Maskava-Kuibiševs-Taškenta. Bet S-1 palika atsevišķos eksemplāros augsto izmaksu un ražošanas sarežģītības dēļ. Tam visam S-1 nedeva izšķirošas priekšrocības slepenībā salīdzinājumā ar "vienkāršo" algoritmu.
Arī telegrāfa sakari tika šifrēti. Šim nolūkam tika izmantota ierīce S-380M, kas nebija īpaši izturīga pret ielaušanos. Atšifrēšanu viegli varēja veikt Sakaru tautas komisariāta darbinieki, un tas, ņemot vērā Staļina sarežģītās attiecības ar saviem vadītājiem - Jagodu un Rykovu, kļuva par nopietnu šķērsli šāda aprīkojuma plašajai ieviešanai. Kopš kara sākuma plaši izplatījās "čemodāna" drošības aprīkojums SI-15 "Sinitsa" un SAU-16 "Snegir", kas nodrošināja sakarus frontes komandieriem ar sakariem nomalē.
Kopumā radio pārraides ierīču šifrēšanu, kas parādījās PSRS pirms kara, var iedalīt vairākās pamata shēmās:
- signāla pārveidošana, apgriežot frekvenču spektru;
- šifrēšana, apgriežot sarunu frekvences un radot radio raidītāja frekvences svārstības, "vibrējot";
- divu spektru joslu dinamiska apgriešana un pārkārtošana ar noteiktu ātrumu (SU-1 aparāts);
- pārveidošana saskaņā ar sarežģītu šifrēšanas sistēmu ar dinamisku trīs spektra joslu pārkārtošanu saskaņā ar patvaļīgu likumu un ar patvaļīgu ātrumu zināmās robežās (SET-2).
Neskatoties uz visiem pašmāju inženieru centieniem, 1940. gadā viņu darba ilgtermiņa rezultāts tika aprakstīts lakoniski: "Iekārta telefonsarunu klasificēšanai, ko pēc NKVD pasūtījuma izstrādājusi rūpnīca Krasnaja Zarja, ir vāja un tai nav koda."
Vladimirs Aleksandrovičs Kotelņikovs uz modernas pasta aploksnes un jaunībā.
Sava veida laipns burvis šajā situācijā bija Vladimirs Aleksandrovičs Koteļņikovs (1908-2005), kurš kopš 1938. gada vadīja Centrālā sakaru pētniecības institūta telefona un telegrāfa informācijas klasificēšanas laboratorijas. Vladimiru Kotelņikovu pamatoti var uzskatīt par vienu no izcilākajiem Krievijas zinātniekiem - PSRS Zinātņu akadēmijas akadēmiķi, divreiz sociālistiskā darba varoni, daudzu balvu laureātu. Viņa intereses bija radiotehnika, radars, radioastronomija un sakaru novēršanas sakaru teorija. Daudzi viņa sasniegumi ir iekļauti mācību grāmatās ar vārdiem "pirmo reizi pasaulē". Vladimirs Kotelņikovs formulēja un pierādīja izlases teorēmu, uz kuras balstās visa digitālā signāla apstrāde. Viņa laboratorija izstrādāja "Maskavas" aparatūras kompleksu, kurā pirmo reizi valstī telegrāfa ziņas tika klasificētas, uzliekot tekstam šifra zīmes. Kotelņikova ideja uzlikt tekstam šifru kļuva par fundamentālu izrāvienu šifrēšanas teorijā, kļūstot par pamatu daudzām nākamajām klasificēto tehnoloģiju paaudzēm.
Ierīce "Moskva" S-308-M ir interesanta. Tā pamatā bija sarežģītas un diezgan apjomīgas elektromehāniskas vienības, kā arī bumbiņas pildītas bungas. Bungu rotācijas laikā, izmantojot tapas no spraugām, bumbiņas pēc nejaušības principa tika izrullētas gar sešām vertikālām caurulēm uz divām kustīgām telegrāfa lentēm, kas uzliktas viena otrai caur "kopiju". Pēc tam lentes tika perforētas pēc šādām atzīmēm, kas veidoja izlases atslēgu, kas vēlāk tika nosūtīta uz ierīču uzstādīšanas vietām. Fotoelektriskā šūna bija atbildīga par šifra nolasīšanu no atslēgas. Jaunums tika pārbaudīts īpaši garajā sakaru līnijā Maskava-Komsomoļska pie Amūras, un tajā pašā 1938. gadā rūpnīcā Nr. 209 tika pasūtīts 30 Maskavas ierīces uzreiz. Vladimira Kotelņikova attīstības panākumi bija tādi, ka jaunā sistēma nodrošināja gandrīz 100% telegrāfa ziņojumu aizsardzību no atšifrēšanas.
Jau nākamajā gadā Kotelņikova laboratorijas saņēma jaunu uzdevumu izstrādāt šifrētāju runas šifrēšanai ar paaugstinātu izturību pret neatļautu klausīšanos. Rīkojums tika saņemts no pašas Padomju Savienības HF sakaru nodaļas. Attīstības projektā piedalījās arī Aleksandrs Mints, Konstantīns Egorovs un Viktors Vitorskis. Grupa centās nodrošināt informācijas pārraides slepenību, izmantojot viņu radīto unikālo daudzkanālu radiosakaru iekārtu, kas pirmo reizi izmantoja vienu sānu joslu. Un izrādījās: 1939. gadā uz Maskavas-Habarovskas šosejas sāka darboties runas šifrēšanas sistēma, izmantojot jaunu algoritmu. Vladimirs Kotelņikovs nāca klajā ar ideju par potenciāli neatklātu šifru, ko viņš burtiski formulēja trīs dienas pirms Lielā Tēvijas kara sākuma.
Savos memuāros Kotelņikovs raksta: “Vienreizējas atslēgas izmantošana ir noderīga arī vadu un radiotelefonijas klasificēšanai. Tikai tur viss ir daudz sarežģītāk, un runas spektra analogās pārraides gadījumā, nepārveidojot to ciparu formātā, nav iespējams iegūt absolūti stabilu klasifikāciju. Var iegūt augstu izturības pakāpi, bet ne absolūtu. Izmantojot mozaīkas spektra šifrēšanu, pat ja tiek izmantota vienreizēja atslēga, sistēma paliek neaizsargāta, jo katrs “gabals” paliek šifrēts pats par sevi. Tāpēc ir svarīgi padarīt intervālus pēc iespējas mazākus, bet tajā pašā laikā tiek zaudēta pārraidītās runas kvalitāte."
Laboratorijā Vladimira Kotelņikova vadībā tika izstrādāts jauns "mozaīkas" tipa telefona šifrētājs, kas apvienoja runas signāla frekvences transformācijas ar tā segmentu permutāciju laikā. Ierīces izcēlums bija dinamiskā transformācija, kas mainījās saskaņā ar nejaušo mainīgo sadalījuma likumu, kuru bija ārkārtīgi grūti atšifrēt pat augstas klases speciālistiem. Sistēma radīja gandrīz nejaušas simt milisekundes runas segmentu permutācijas, kas bija zināmas tikai saņēmējam, kā arī divas frekvenču joslas ar runas signāla apgriezienu.
Vēl viena Kotelņikova grupas ideja bija PSRS pirmais dobuma vokoders, kura nosaukums cēlies no angļu valodas balss kodētāja - balss kodētāja. Ierīce tika nogādāta pie darba prototipa, kas tika pārbaudīts un parādīja pamata iespēju saspiest runas signālu. Kotelņikovs šajā sakarā rakstīja: “Lai apgrūtinātu pārraidītās runas atšifrēšanu, bija svarīgi pēc iespējas īsākus“segmentus”, kuros mēs to sadalījām. Un tā ir problēma, jo tad pasliktinājās pārraidītās runas kvalitāte. Es sāku domāt, kā nevis pilnībā pārnest runu, bet kaut kā saspiest tās spektru. Es sāku pārbaudīt skaņu spektru, lai saprastu, kuras frekvences nosaka … Šajā laikā man acīs iekrita saite uz Homēra Dadlija rakstu, kas tika publicēts 1940. gada oktobrī, kur bija teikts, ka viņš runas pārveidotājs - vokoders. Es metos skatīties, bet izrādījās, ka nekas konkrēts tur nav rakstīts. Bet tomēr tas bija ļoti noderīgi: viņam ir tāda pati ideja, kas nozīmē, ka mēs esam uz pareizā ceļa. Tāpēc mēs sākām veidot savu vokoderi. Un tieši pirms kara mums jau bija tā prototips. Tiesa, kamēr viņš vēl "slikti runāja" "trīcošā balsī".
