EIS-3 (Egorov-Ilyinsky-Staritsyn) - dispozitivul, care a devenit serial în 1937, a fost destinat criptării radiotelefoanelor. Dispozitivul era de tip „mascare”, bazat pe o simplă inversare a semnalului transmis. În plus, un canal deranjant a fost introdus în canalul de comunicație. Era posibil să ascultăm astfel de conversații numai cu echipamente speciale, dar interceptările „amatorilor” cu decriptarea ulterioară erau imposibile. Fabrica de la Leningrad "Krasnaya Zarya" până atunci lucra la limita capacităților sale - în același timp, pe lângă EIS-3, serviciile speciale primeau o serie întreagă de echipamente simple de securitate ES-2M, MES, MES -2, MES-2A, MES-2AZh, PZh-8 și PZh-8M. Acest lucru a făcut posibilă până la 1 aprilie 1941, din cele 134 de linii guvernamentale de comunicații la distanță, să clasifice 66 de dispozitive de inversare drept secrete.
În 1939, a apărut o noutate în guvern - un sistem de automatizare pe distanțe lungi pentru comunicațiile HF sub indexul MA-5, asigurând comunicarea pentru 5 abonați prin 10 canale, ceea ce a făcut posibilă abandonarea operatorilor de telefonie. A existat, de asemenea, o variantă a MA-3 pentru trei abonați. Înainte de război, existau 116 stații HF și 39 de posturi de radiodifuziune în stare de funcționare, ceea ce a făcut posibilă deservirea simultană a 720 de abonați ai celor mai înalte conduceri de partid și de stat.
Telefoanele lui Stalin într-un buncăr subteran din Izmailovo
În timpul Marelui Război Patriotic, echipamentele din seria UE au fost utilizate pe toate fronturile pentru a organiza comunicațiile HF. Cu toate acestea, clasificarea simplă prin inversare a fost în mod clar insuficientă, prin urmare, în 1938, un aparat de criptare "complex" S-1 a fost dezvoltat și testat pe linia Moscova-Leningrad. Ulterior, sistemul a fost testat pe autostrăzile Moscova-Khabarovsk și Moscova-Kuibyshev-Tașkent. Dar S-1 a rămas în exemplare unice datorită costului ridicat și complexității producției. Pentru toate acestea, S-1 nu a oferit un avantaj decisiv în secret față de algoritmul „simplu”.
Comunicațiile telegrafice au fost, de asemenea, criptate. În acest scop, a fost utilizat dispozitivul S-380M, care nu a fost deosebit de rezistent la efracție. Descifrarea ar putea fi realizată cu ușurință de angajații Comisariatului Popular al Comunicațiilor, iar aceasta, dată fiind relația dificilă a lui Stalin cu liderii săi - Yagoda și Rykov, a devenit un obstacol serios în calea introducerii pe scară largă a unor astfel de echipamente. De la începutul războiului, echipamentul de securitate „valiză” SI-15 „Sinitsa” și SAU-16 „Snegir” s-au răspândit pe scară largă, care asigurau comunicații către comandanții frontali cu comunicații la periferie.
În general, criptarea dispozitivelor de transmisie radio care au apărut în URSS înainte de război poate fi împărțită în mai multe scheme de bază:
- transformarea semnalului prin inversarea spectrului de frecvență;
- criptare prin inversarea frecvențelor de conversație și „oscilare” datorită oscilației de frecvență a transmițătorului radio;
- inversarea dinamică și rearanjarea a două benzi spectrale la o viteză dată (aparat SU-1);
- transformarea în conformitate cu un sistem complex de criptare cu rearanjare dinamică a trei benzi ale spectrului conform unei legi arbitrare și cu o viteză arbitrară în limitele cunoscute (SET-2).
În ciuda tuturor eforturilor inginerilor interni, în 1940 rezultatul pe termen lung al muncii lor a fost descris succint: „Echipamentul de clasificare a convorbirilor telefonice, dezvoltat la ordinul NKVD de către uzina Krasnaya Zarya, este slab și nu are cod."
Vladimir Alexandrovici Kotelnikov pe un plic poștal modern și în tinerețe.
Un fel de vrăjitor amabil în această situație a fost Vladimir Aleksandrovich Kotelnikov (1908-2005), care din 1938 a condus laboratoarele pentru clasificarea informațiilor telefonice și telegrafice la Institutul Central de Cercetări în Comunicații. Vladimir Kotelnikov poate fi considerat pe bună dreptate unul dintre cei mai remarcabili oameni de știință ruși - academician al Academiei de Științe a URSS, de două ori erou al muncii socialiste, laureat al numeroaselor premii. Domeniile sale de interes au inclus ingineria radio, radarul, radioastronomia și teoria comunicațiilor anti-bruiaj. Multe dintre realizările sale sunt incluse în manuale cu cuvintele „pentru prima dată în lume”. Vladimir Kotelnikov a formulat și a dovedit teorema de eșantionare pe care se bazează toată prelucrarea semnalului digital. Laboratorul său a dezvoltat complexul hardware „Moscova”, în care, pentru prima dată în țară, mesajele telegrafice erau clasificate prin impunerea de semne cifrate pe text. Ideea lui Kotelnikov de a impune un cifru textului a devenit o descoperire fundamentală în teoria criptării, devenind baza pentru multe generații ulterioare de tehnologie clasificată.
Dispozitivul "Moskva" S-308-M este interesant. S-a bazat pe unități electromecanice complexe și destul de voluminoase, precum și pe tamburi umplute cu bile. În timpul rotației tamburilor, printr-un sistem de știfturi din fante, bilele au fost rulate aleatoriu de-a lungul a șase tuburi verticale pe două benzi de telegraf în mișcare suprapuse una pe cealaltă printr-o "copie de carbon". După aceea, benzile au fost perforate în funcție de astfel de semne, care au format o cheie aleatorie, care a fost trimisă mai târziu în locurile în care au fost instalate dispozitivele. O celulă fotoelectrică era responsabilă pentru citirea cifrului din cheie. Noutatea a fost testată pe linia de comunicare super-lungă Moscova - Komsomolsk-on-Amur și, în același an 1938, a fost plasată o comandă la uzina nr. 209 pentru 30 de dispozitive Moskva simultan. Succesul dezvoltării lui Vladimir Kotelnikov a fost că noul sistem a asigurat o protecție de aproape 100% a mesajelor telegrafice împotriva decriptării.
Anul următor, laboratoarele Kotelnikov au primit o nouă misiune de a dezvolta un criptor pentru criptarea vorbirii cu o rezistență sporită la ascultarea neautorizată. Ordinul a venit chiar de la departamentul guvernamental de comunicații HF al Uniunii Sovietice. La proiectul de dezvoltare au participat și Alexander Mints, Konstantin Egorov și Viktor Vitorsky. Grupul a încercat să asigure secretul transmiterii informațiilor folosind echipamentul unic de comunicații radio multicanal pe care l-au creat, care a folosit pentru prima dată o singură bandă laterală. Și s-a dovedit: în 1939, pe autostrada Moscova-Khabarovsk, a început să funcționeze un sistem de criptare a vorbirii care utilizează un nou algoritm. Vladimir Kotelnikov a venit cu ideea unui cifru potențial nedezvăluit, pe care l-a formulat literalmente cu trei zile înainte de începerea Marelui Război Patriotic.
În memoriile sale, Kotelnikov scrie: „Folosirea unei chei unice este utilă și pentru clasificarea atât a telefoniei prin cablu, cât și a telefoanelor radio. Doar acolo, totul este mult mai complicat și, în cazul transmiterii analogice a spectrului de vorbire, fără a-l converti în digital, este imposibil să se obțină o clasificare absolut stabilă. Se poate obține un grad ridicat de durabilitate, dar nu absolut. Cu criptarea spectrului mozaic, chiar dacă se folosește o cheie unică, sistemul rămâne vulnerabil, deoarece fiecare „piesă” rămâne necriptată de la sine. Prin urmare, este important să faceți intervalele cât mai mici posibil, dar în același timp se pierde calitatea vorbirii transmise."
În laborator, sub conducerea lui Vladimir Kotelnikov, a fost dezvoltat un nou cod de telefon de tip „mozaic”, care combina transformările de frecvență ale unui semnal de vorbire cu permutarea segmentelor sale în timp. Punctul culminant al dispozitivului a fost transformarea dinamică, care s-a schimbat în conformitate cu legea distribuției variabilelor aleatorii, care a fost extrem de dificil de descifrat chiar și pentru specialiștii de înaltă clasă. Sistemul a produs permutări cvasi-aleatorii de segmente de vorbire de sute de milisecunde care erau cunoscute doar de către destinatar, precum și două benzi de frecvență cu inversare a semnalului de vorbire.
O altă idee a grupului Kotelnikov a fost primul vocoder de cavitate din URSS, al cărui nume provine din combinația engleză de codare vocală - un codificator de voce. Dispozitivul a fost adus la un prototip funcțional, care a fost testat și a arătat posibilitatea fundamentală de a comprima un semnal de vorbire. Kotelnikov a scris în acest sens: „Pentru a face mai dificilă descifrarea vorbirii transmise, era important să facem„ segmentele”în care le-am împărțit, cât mai scurte posibil. Și aceasta este o problemă, deoarece atunci calitatea vorbirii transmise s-a deteriorat. Am început să mă gândesc cum să transfer vorbirea nu toate complet, dar cumva să-i comprim spectrul. Am început să examinez spectrul de sunete pentru a înțelege ce frecvențe definesc … În acest moment, mi-am atras atenția un link către un articol de Homer Dudley, publicat în octombrie 1940, unde s-a spus că a făcut un convertor de vorbire - un vocoder. M-am grăbit să mă uit, dar s-a dovedit că acolo nu s-a scris nimic concret. Dar totuși a fost foarte util: el are aceeași idee, ceea ce înseamnă că suntem pe calea cea bună. Așa că am început să ne facem propriul vocoder. Și chiar înainte de război, aveam deja un prototip de lucru. Adevărat, în timp ce încă „vorbea” prost cu o „voce tremurătoare”.
