В настоящее время в зарубежной и отечественной литературе есть много публикаций о заграничных электромеханических шифровальных машинах, вплоть до описаний принципов их действий и фотографий. При этом аналогичных публикаций о советской шифровальной технике (даже устаревшей и снятой с эксплуатации) до сих пор очень мало. Недостаточность информации по этому вопросу создает ошибочное впечатление, что шифровальное дело в СССР по части автоматизации сложнейших процессов шифрования безнадежно отстало от передовых стран мира. Но в действительности это не так.

Более того, существующий пробел в истории отечественного специального приборостроения как части истории страны незаслуженно обедняет ее в целом, потому что создание в 1930-е годы в Ленинграде отечественной шифровальной техники и организация ее промышленного производства являются достижениями национального уровня. Это стоит знать и гордиться нашими предшественниками. Кроме того, собственный путь эволюционного развития отечественных шифровальных машин также представляет историческую ценность, особенно по сравнению с достижениями передовых в этой сфере западных стран того времени.

В молодой Советской республике никакой шифровальной техники не существовало вообще, но многие уже серьезно задумывались над тем, как решить эту проблему. Самую активную позицию по этому вопросу занимали специалисты 8-го (криптологического) отдела ГШ РККА. Однако первая попытка создать электромеханический шифратор была начата не криптологами и не шифровальщиками. Известно, что это сделали в 1923 году специалисты Особого технического бюро по военным изобретениям специального назначения (далее — ОТБ), которые не имели к шифровальному делу никакого отношения.

ОТБ было создано 18 июня 1921 года постановлением Совета Труда и Обороны как филиал московского научно-исследовательского института (далее — НИИ) № 20, который занимался разработками в сфере радиотехники для армии и флота. Возглавил новое ведомство талантливый русский изобретатель Владимир Иванович Бекаури (1882–1938).

Под его руководством ОТБ стало крупнейшим центром по разработке исключительно разнообразных направлений, имевших важное оборонное значение — минное и торпедное дело, подводное плавание, авиация, связь, парашютная техника, телемеханика и т. д. В 1925 году были изготовлены новейшие средства управления кодированными сигналами по радио взрывами мощных фугасов. В 1926 году был разработан «способ секретной радиосигнализации и способ управления на расстоянии плавающими снарядами».

В 1927 году в ОТБ были изготовлены и испытаны образцы усовершенствованных приборов «БЕМИ» (по фамилиям изобретателей Бекаури и Миткевича) для управления взрывами на расстояниях до 700 км шифрованными сигналами от мощных радиовещательных станций. В Московском отделении ОТБ к 1931 году среди других уже функционировала лаборатория шифровальной аппаратуры. Именно тогда был разработан и даже изготовлен первый советский действующий макет дискового шифратора.

В 1936 году были успешно проведены войсковые испытания аппаратуры секретной шифрованной связи «Ширма». В дальнейшем была разработана система принципиально нового вида скрытой помехоустойчивой кодовой радиосвязи «Изумруд» для самолетов дальней бомбардировочной и разведывательной авиации, а также для обеспечения связи между штабами ВВС.

В те годы советскому руководству уже стало понятно, что имеющиеся ручные системы и способы шифрования и кодирования, сколько бы их ни совершенствовали и ни модернизировали, не в состоянии справиться со все растущими потоками информации в силу слабой скорости ее обработки. Был заострен вопрос механизации данного процесса.

Следующая попытка инициировать рассмотрение вопроса по созданию отечественной шифровальной машины была начата шифровальщиками-моряками на совещании во 2-м отделе Управления делами НКВМД, состоявшемся в январе 1929 года. На повестку дня среди прочих был вынесен вопрос о «машинизации» шифрования (терминология того времени), тщательным образом подготовленный морскими шифровальщиками. В результате детального обсуждения было обстоятельно выяснено, какую шифровальную машину хотели бы видеть моряки.

Итоги совещания занесли в протокол, в конце которого потенциальным разработчикам предложили заглянуть в будущее: «…Считать желательным и наиболее приемлемым для кораблей флота введение такой шифровальной машины, которая одновременно является самошифрующим и передающим радиоаппаратом…». Показательно, что уже в 1929 году советские моряки затронули вопрос о создании не просто шифровальной машины, а машины линейного шифрования.

Участники совещания понимали, что страна еще не вышла из «разрухи» после гражданской войны и не имела реальной возможности для создания надежной шифровальной машины. Однако обращение специалистов Спецотдела ОГПУ и 8-го отдела ГШ РККА к руководству НКО касательно создания предприятия по разработке и изготовлению шифротехники не дало позитивного результата. Наркомат не имел для этого необходимых ресурсов. Тогда специалисты 8-го отдела, которые настаивали на развертывании работ по механизации шифровального дела, предложили поручить эту работу какому-нибудь приборостроительному заводу, наиболее приспособленному для выполнения этой сложной задачи.

Для решения этого вопроса в конце 1933 года в Москве была сформирована рабочая группа из специалистов Спецотдела и 8-го отдела, которой было поручено отобрать среди предприятий Москвы и Ленинграда наиболее пригодные для разработки и изготовления отечественной шифротехники. Группа должна была, выбрав несколько заводов, проанализировав их состояние на момент обследования и спрогнозировав перспективный потенциал каждого, рекомендовать руководству НКВД и ГШ РККА конкретное предприятие. В дальнейшем на эту же группу возложили и обязанности по подготовке для выбранного завода предложений и рекомендаций по организации и финансовому обеспечению промышленного производства шифротехники.

После гражданской войны большинство предприятий хотя и работало, но находилось в крайне тяжелом состоянии. Практически сразу же были сняты с рассмотрения приборостроительные заводы Москвы, восстановление которых шло очень медленно. Быстрее всех восстанавливались заводы, которые были задействованы в утвержденной правительством «Программе по военному кораблестроению на первую пятилетку» (1926–1932). В их число входили ленинградские приборостроительные заводы имени А. А. Кулакова и «Электроприбор».

После предварительного рассмотрения производственно-технических характеристик обоих заводов большинство членов группы склонялось к тому, чтобы поручить разработку и выпуск отечественной шифротехники заводу имени А. А. Кулакова, созданному на базе «Электромеханического завода Н. К. Гейслера и К^о», основанного в 1896 году. Аргументация была такой:

— основную номенклатуру завода составляла телеграфная и телефонная аппаратура, телеграфные станции и телефонные коммутаторы. В процессе развития завода к производству выпускаемой техники добавились электромеханические приборы для ВМФ (разные виды сигнализации, приборы управления артиллерийским огнем и торпедной стрельбой, дальномеры, приборы точной механики, электро- и радиотехника). Здесь работали высококвалифицированные специалисты как в области разработки, так и в сфере производства электромеханических приборов с применением точной механики;

— к 1928 году завод был полностью восстановлен и даже смог изготовить для первой промышленной выставки свою продукцию. Полным ходом шла реконструкция, направленная на двойное увеличение производственных площадей, заметно увеличивался парк станков;

— решающим аргументом было наличие в составе завода мощного комбината телеграфии, который к этому времени уже имел опыт разработки отечественных телеграфных аппаратов.

Так, к 1929 году А. Ф. Шориным был разработан телеграфный аппарат Ш-29, а к 1933 году завод стал изготовлять несколько модификаций этого семейства, в том числе и новейший телеграфный аппарат Ш-33. В 1934 году главным конструктором Е. Д. Миловидовым был разработан нормальный одноканальный телеграфный аппарат «НОТА-34». Годом позже Н. Г. Гагарин, взяв за прототип печатающее устройство телеграфного аппарата Т-14 фирмы «Моркрум-Кляйншмидт», создал собственную оригинальную конструкцию отечественного стартстопного телеграфного аппарата «СТ-35» (Советский Телетайп 1935 года). Аппарат имел множество модификаций и проработал на линиях связи до 1960-х годов.

В 1937 году под руководством З. Д. Шендерова был разработан рулонный одноканальный телеграфный аппарат «РТА-38». В 1938 году под руководством начальника отдела И. П. Федорова был разработан первый отечественный фототелеграфный аппарат (бильдаппарат) в двух вариантах: настольный и чемоданный. Доведение конструкции бильдаппаратов было поручено З. Д. Шендерову.

Параллельно с этой работой он изобрел и сконструировал аппарат, который передавал фотоизображение по радио. Результаты испытаний были оптимистичными. На опытном образце было получено четкое и контрастное изображение, полностью приемлемое при оперативной аэрофотосъемке. К сожалению, во время одного из испытательных полетов произошла авиакатастрофа, и З. Д. Шендеров погиб. Довести аппарат до производства без него не удалось, а с началом Отечественной войны работы были вообще прекращены.

Завод «Электроприбор» также был восстановлен и выпускал корабельные приборы для ВМФ, но практически не имел никакого опыта по разработке и изготовлению телеграфной аппаратуры, техники конструктивно очень близкой к шифровальной. В результате было решено создать научно-производственную структуру по разработке и изготовлению шифротехники на заводе имени А. А. Кулакова.

Теоретическую основу создания шифротехники впервые предложил на заседании научного совета РККА 29 июня 1930 года инженер-конструктор Иван Павлович Волосок (1900–1982). Впоследствии именно он стал ведущим конструктором многих образцов шифровальной и кодировочной техники довоенного и послевоенного периодов. За основу был взят принцип наложения комбинаций так называемой гаммы бесконечного ключа на комбинации знаков открытого текста. В результате выходила криптограмма с гарантированной стойкостью. Как носитель знаков гаммы использовалась перфолента, изготовленная с помощью специального устройства, получившего название «Икс» (англ. Х). Это было оригинальным и удачным изобретением, позволявшем получать шифроленту с гаммой случайной последовательности, что обеспечивало необходимую гарантированную стойкость шифрования любых сообщений.

В 1931 году при 8-м отделе ГШ РККА была создана техническая лаборатория. В 1932 году в лаборатории отдела были разработаны и изготовлены два опытных образца шифровального устройства. Приблизительно, это были специальные электромеханические трансмиттеры для шифровальных машин с внешним носителем шифра. Одновременно с этим сотрудники Спецотдела НКВД, уже имея в своем арсенале конкретные наработки, приступили вместе со специалистами 8-го отдела к составлению проекта технического задания на конструирование отечественной шифромашины.

И уже в том же году под руководством инженера И. П. Волоска был создан первый опытный образец шифромашины, получившей название ШМВ-1 (Шифровальная Машина Волоска). Также были разработаны опытные образцы механических шифровальных приспособлений к телеграфным аппаратам, которые, впрочем, не получили дальнейшего развития. В силу своей громоздкости и механической ненадежности ШМВ-1 не пошла в серию, однако послужила прототипом для последующего создания новых серийных образцов.

Таким образом, группа советских специалистов, преодолев все технические и организационные трудности, вложив в создание машины все свое умение, изобретательность, знание, физическую и моральную силу, разработала с «чистого листа» отечественную шифромашину. Учитывая, что на организацию ее серийного производства ушло менее года, это является уникальным случаем в мировой практике, особенно с учетом общего состояния промышленности СССР в те годы. Необходимо также обратить внимание на то, что это могли сделать только люди, которые пошли на это добровольно и, осознавая, что значит для государства наличие отечественной шифротехники, считали ее создание своим гражданским долгом.

Эта история позволяет также понять, как страна, еще не восстановленная после гражданской войны, смогла не только решить проблему создания отечественной шифротехники, но и организовать ее промышленный выпуск. Ведь для этого, кроме наличия необходимого количества специалистов по криптологии (причем специалистов высшего класса, в шутку называемых «звездочетами»), нужны были высококлассные конструкторы, инженеры, технологи, организаторы производства, рабочие высокой квалификации. Было нужно хорошо оснащенное специализированное производство, специализированные контрольно-испытательные станции, лаборатории, самостоятельно изготовленное диагностическое оборудование и т. д.

В ноябре 1934 года на завод имени А. А. Кулакова (тогда он назывался заводом № 209) приехал начальник 2-го отделения 8-го отдела ГШ РККА капитан I ранга И. П. Волосок. Он должен был лично убедиться, сможет ли завод освоить выпуск новой продукции — шифротехники. Была утверждена первая группа специалистов, которые должны были работать над этой проблемой, в составе В. М. Домничева, В. Н. Рытова, О. А. Примазовой и Е. П. Изотовой. Именно они положили начало новому направлению в отечественной технике, которая будет обеспечивать скрытое управление войсками. К концу 1935 года (по сути, всего за шесть месяцев) группе удалось решить все принципиальные вопросы.

Как и планировалось, в начале 1936 года специалисты приступили к непосредственному конструированию приборов, которое должно было завершиться выпуском комплекта документации для передачи в производство. Работа была распределена следующим образом:

— шифровальную аппаратуру в целом и дешифратор взял на себя В. М. Домничев;

— специальный трансмиттер конструировал Валентин Николаевич Рытов;

— все четыре электромагнитных устройства разрабатывал Г. А. Андреев, а конструировал Николай Михайлович Шарыгин;

— доработка импортной электромеханической машинки «Мерседес» была поручена О. А. Примазовой;

— доработку серийных перфораторов (заимствованных из телеграфной техники) в виде отдельных приборов осуществляла Е. П. Изотова.

Практически весь 1936 год пошел на разработку конструкции приборов и устройств, а в 1937 году был завершен выпуск конструкторской документации на шифромашину В-4. Комиссия по проведению государственных испытаний рекомендовала принять на вооружение В-4, получившую впоследствии название М-100 «Спектр». Соответствующий приказ наркома обороны СССР был подписан в середине мая 1938 года. Именно с этого образца инженерно-криптологической мысли начался отсчет создания серии шифромашин, которые до конца ХХ века обеспечивали гарантированную стойкость применяемых шифров.

К этому времени лаборатория 8-го отдела ГШ РККА переросла в достаточно мощное конструкторское бюро. В 1937 году в черноморском санатории И. П. Волосок познакомился с молодым офицером-шифровальщиком Михаилом Степановичем Козловым и, почувствовав в нем талант конструктора, предложил продолжить службу в лаборатории 8-го отдела.

С 1938 года 8-й отдел возглавил Петр Николаевич Белюсов (1897–1970), который был талантливым администратором и прослужил на своей должности до 1961 года. Под его руководством находилась крепкая команда конструкторов первых советских шифровальных и кодирующих машин — И. П. Волосок, П. А. Судаков, В. Н. Рытов, П. И. Строителев, Н. И. Гусев, Н. М. Шарыгин, М. С. Козлов.

8 февраля 1938 года был создан Комбинат особой техники, в который вошли отдел № 33 (состоявший из конструкторского бюро, лаборатории специальной техники и группы технологов) и сборочный цех специальной техники, созданный на базе опытного производства. По сути, внутри завода № 209 разместилось небольшое автономное предприятие техники особой секретности, которое возглавил Г. С. Кукес.

Шифромашина В-4, поступившая в эксплуатацию уже в конце 1938 года, была простой в использовании, имела минимальный набор органов управления. Она состояла из трех основных узлов (клавиатура с контактными группами, лентопротяжный механизм с трансмиттером и приспособление, установленное на клавиатуру печатной машинки) и семи дополнительных. Общий вес комплекта достигал 141 килограмма. Только одни аккумуляторы для автономного питания электрической части машины весили 32 килограмма.

Для повышения эффективности шифрованной связи необходимо было иметь несколько моделей, которые бы отвечали требованиям разных уровней управления армией и флотом. Было принято решение начать предварительные работы по модернизации М-100 «Спектр» в двух вариантах. Вариант аппаратуры, в которой все приборы шифромашины объединялись в единую конструкцию, предложили ведущие конструкторы В. Н. Рытов и Павел Андрианович Судаков (1910–1972). Вариант, который состоял из двух приборов, предложил ведущий конструктор Н. М. Шарыгин. В июле 1938 года работу начали сразу по двум вариантам, и до конца года оба были готовы.

Однако уже при разработке первого варианта конструкции трансмиттер и дешифратор по многим параметрам и характеристикам превзошли аналогичные узлы базового изделия М-100. При этом конструктивно они были более компактными. Во втором варианте машина состояла из двух приборов: ТР-1001 и ПГ-1001. Н. М. Шарыгин проявил чудеса изобретательности и в новых конструкциях смог применить максимальное количество деталей из аппаратуры М-100. Но самым существенным достижением конструкторов в обоих вариантах было создание встроенных в шифромашину оригинальных печатающих устройств их собственной разработки.

За основу для дальнейшей работы был взят второй вариант, а из первого использован трансмиттер, дешифратор и более компактное печатающий устройство. Под общим руководством И. П. Волоска новый образец шифромашины М-101 создавался ведущим конструктором Н. М. Шарыгиным, а некоторые ее механизмы изобрел и разработал лично М. С. Козлов. В 1939 году Н. М. Шарыгин успешно завершил работу, и с 1940 года шифромашина М-101 «Изумруд» начала поступать в эксплуатацию. Она состояла уже из двух основных узлов и по габаритам была уменьшена более чем в шесть раз, а по весу — более чем вдвое.

Шифротехника первого поколения (М-100/101) предназначалась для штабов высшего уровня управления вооруженными силами там, где циркулировал наибольший объем стратегической и оперативно-стратегической информации. Данная техника начала изготовляться серийно и в 1938 году была успешно испытана в боевых условиях на озере Хасан, в 1939 году — на реке Халхин-Гол, во время гражданской войны в Испании и финской войны зимой 1939–1940 годов. Шифрованная связь в этих военных конфликтах осуществлялась в звене Генштаб — штаб армии.

В декабре 1938 года представитель научно-исследовательского института связи и особой техники РККА имени К. Е. Ворошилова привез на завод им. А. А. Кулакова технические задания на разработку шифрующих приборов-приставок: С-306 — к телеграфному аппарату Морзе с питанием от электросети, С-307 — для журналистов с питанием от аккумуляторов, С-308 — к телеграфному аппарату Бодо, С-309 — к телеграфному аппарату СТ-35. С институтом был заключен договор, после чего начались опытно-конструкторские работы.

Ответственными разработчиками шифрующих приборов были назначены: О. А. Примазова — С-306 и С-307, Н. М. Шарыгин — С-308 и В. Н. Рытов — С-309. Во втором квартале 1939 года работы по этим приборам были закончены. После испытаний С-308 и С-309 были приняты на вооружение. С третьего квартала 1938 года на заводе № 209 начался их серийный выпуск, который продолжился в 1942–1944 годах на эвакуированном заводе в Свердловске (получил № 707). Самой массовой шифрующей приставкой стал прибор С-308, который был установленный на линии Одесса — Киев сразу же после ее открытия в 1939 году.

В 1938 году на заводе «Красная Заря» для обеспечения передачи по каналам высокочастотной (далее — ВЧ) связи оперативных телеграмм в интересах органов НКВД была разработана специальная аппаратура тонального телеграфирования по каналам ВЧ-связи. К концу 1938 года были открыты три и настраивались еще три телеграфные связи, передача телеграмм (пока без линейного шифрования) производилась вместо телефонных разговоров в часы наименьшей нагрузки (в вечернее и ночное время). К концу первого квартала 1941 года телеграфная связь по каналам ВЧ-связи осуществлялась уже с 36 городами, шифрующая аппаратура С-308 была установлена на шести основных направлениях этой связи (к концу года планировалось установить ее еще на 17 телеграфных связях).

Вместе с тем необходимость разработки малогабаритной машины с целью замены ручного кодирования в оперативном звене военного управления (армия — корпус — дивизия) становилась все более очевидной. Поэтому было принято решение о финансировании опытно-конструкторской работы по создания кодировочной машины К-37 «Кристалл» с дисковым шифратором под руководством В. Н. Рытова. В 1939 году эта работа завершилась, и после военных испытаний К-37 была принята на вооружение. В период 1940–1941 годов машина выпускалась заводом № 209, а во время Отечественной войны — заводом № 707 в Свердловске. Это было достаточно компактное устройство, которое состояло из одной упаковки весом 19 килограммов.

В 1939 году с целью повышения конспирации в работе шифровальщиков и их мобильности при передислокации войск в Америке было закуплено сто автобусов «Студебекер» (англ. Studebaker). После того как они были переоборудованы под спецаппаратные — шифрорганы, стало возможным зашифровывать и дешифровать телеграммы не только во время остановок, но и во время движения военных колонн.

В 1940 году было выпущено сто комплектов К-37. А всего к началу Отечественной войны было принято на вооружение шифрорганов СССР свыше 150 комплектов К-37 и 96 комплектов М-100. К июню 1941 года всего на шифровальной службе насчитывалось 1857 человек. Шифротехника позволила в пять-шесть раз по сравнению с ручным способом повысить скорость обработки телеграмм, сохраняя при этом гарантированную стойкость передаваемых сообщений.

В 1940 году конструктором П. А. Судаковым был разработан военный буквопечатающий стартстопный телеграфный аппарат со съемным шифрующим блоком НТ-20. С января 1941 года началось серийное производство данной аппаратуры на заводе № 209, а в 1942–1945 годах эти шифромашины, как и остальные вышеупомянутые, изготавливались на свердловском заводе № 707. Для регламентации работы данной аппаратуры вскоре после 22 июня 1941 года был издан приказ НКО № 0095 о засекречивании передач по аппарату Бодо.

Большой вклад в разработку советских шифромашин того времени внес ученый Владимир Александрович Котельников (1908–2005). В 1931 году он закончил Московский энергетический институт (далее — МЭИ), и как одного из лучших выпускников его оставили в аспирантуре. В том же году до начала занятий в аспирантуре он несколько месяцев работал в Научно-исследовательском институте связи (далее — НИИС) РККА. Во время учебы в аспирантуре В. А. Котельниковым впервые была математически точно сформулирована и доказана «теорема отсчетов», которая впоследствии была названа его именем. Теорема Котельникова, которая была опубликована в 1933 году, вошла в число основополагающих принципов теории связи и стала одним из «краеугольных камней» информатики.

По окончании аспирантуры в 1933 году В. А. Котельников, оставаясь преподавать в МЭИ, поступил на работу в Центральный научно-исследовательский институт связи (далее — ЦНИИС) наркомата связи на должность инженера, а затем главного инженера. В 1938–1939 годах в ЦНИИС была организована лаборатория под руководством В. А. Котельникова по засекречиванию телеграфной информации.

В 1935 году под руководством В. А. Котельникова и при его участии была создана первая в нашей стране многоканальная буквопечатающая установка для работы по радио, значительно превосходившая по своим параметрам зарубежные аналоги, и впоследствии широко использовалась в нашей стране. В 1938 году ему была присуждена ученая степень кандидата технических наук без защиты диссертации, что произошло в Ленинградском электротехническом институте.

В. А. Котельников первым в СССР разработал принципы построения телеграфной аппаратуры засекречивания путем наложения шифра на сообщение, которое было реализовано в спецаппарате «Москва». Предложенная схема наложения шифра на открытый текст оказалась очень привлекательной и долгое время использовалась в аппаратуре засекречивания следующих поколений. Вместе с тем устройство формирования шифра, т. е. сам шифратор, сконструированный на электромеханических узлах, оказался сложным и громоздким.