SIGSALY
送信側と受信側との同期は時刻のみによって行った。会議の開始時刻(例えば1200GMT)をあらかじめ決めておき、その時刻に合わせて双方のターンテーブルを同時に起動し、まったく同じタイミングで回転させることで暗号鍵の同期がとられた。ターンテーブルはかなりの重量があるため最初はスプリング仕掛けで一定速度まで加速し、その後ターンテーブルと同期モータとの間にあるクラッチがつながり定速回転させた。 手動で回転タイミングの微調整を行うこともでき、最初の同期の際や、通信に使われる短波帯の電波が伝わる経路の変化によるタイミングのずれは、オペレータが会話をモニターしながら調整を行った。
このターンテーブル方式の暗号鍵システムでポリ塩化ビニル製のレコードを使うものはSIGGRUV、改良版のアセテートとアルミを用いたものはSIGJINGSのコードネームで呼ばれた。
前記のレコード方式以外に、設定したコードを元に擬似乱数を生成するAK(Alternate Key、代理キー)サブシステムがあり、複雑で信頼性が低かったため主にメンテナンス用に使われた。これはSIGBUSEのコードネームで呼ばれていた。
ボコーダーはアナログ音声通信での音声圧縮技術として生まれたもので、アメリカのベル研究所のホーマー・ダッドリー(Homer Dudley)によって1928年に基本的なアイデアが発案され、1939年にチャネルボコーダーとして発表された。 元々は軍事用ではなく、1920年代の電信用大陸間横断ケーブルが伝送可能な周波数帯域はせいぜい100Hz程度で3,000〜4,000Hzの帯域を持つ音声を大陸間で直接送ることができなかったため、音声をより狭い帯域で送るために考え出された。
人間の声は、音源である声帯の音の特性や有声・無声の区別と、咽喉と口腔、鼻腔、舌、唇などの調音器官(声道)の共鳴による周波数選択特性でモデル化できる。音声波形はかなり早い振動成分を含むが、調音機構などの動きはそれと比べると比較的緩やかであり、それらを適切にパラメータ化することができれば、必要なデータを大幅に減らすことができる。
チャネルボコーダーはこの考え方を基に、音声の周波数スペクトルを複数のチャネルに分けバンドパスフィルタで分析して周波数スペクトルを取り出し、声帯の音の基本周期(ピッチ)や有声・無声の区別と共に送り、受信側で音声を合成する。
SIGSALYは、当時としては非常に複雑で大規模なシステムだったため、開発にはベル研究所とウェスタン・エレクトリックの多くの研究者と技術者が参加した。SIGSALYの基本方式の決定にはベル研究所の伝送研究グループ(Transmission Research group)の研究者が参加した。アドバイザーとしてサンプリング定理で有名なハリー・ナイキストも参加し、ポッター(R. K. Potter)と共に暗号化の基本方式の決定を行った。プロトタイプの設計と作成にはベル研究所の回路研究グループ(Circuit Research group)のメンバーも加わった。実機の製造はウェスタン・エレクトリックが担当した。
SIGSALYの暗号化方式の検証には、1941年にベル研究所へ入ったクロード・シャノンや、当時イギリスの政府暗号学校で暗号解読の研究を行っていたチューリング(Alan Turing)が参加した。