SIGSALY
SIGSALYは第二次世界大戦中の1943年に運用が開始され1946年まで使用され、3,000回を超える秘密会議がこのシステムを使って行われた。 当時の最新技術を集めたシステムで、世界最初の実用的なデジタル音声通信システムであり、また音声通信と近代的な暗号とを組み合わせた最初の装置でもある。
このシステムは真空管とアナログ回路の時代に作られたため、当時としては非常に大規模で複雑なシステムだった。装置の重さは約55トン、消費電力は30kWに上り、7フィート標準ラック30以上を占める大きさで設置のためには空調が効いた広い部屋が必要だった。
暗号化方式はバーナム暗号を応用したもので、共通鍵の管理に乱数鍵を1回だけ使うワンタイムパッド方式が用いられた。音声信号の暗号化のためには多量の乱数が必要なため、二極真空管が発生する雑音をデジタル化し2枚のレコード(音盤)にあらかじめ記録して送信側と受信側とで使用した。レコードは使用後に破棄された。
SIGSALYの存在と技術内容は長い間秘密にされた。1940年代にベル研究所が出願したSIGSALYに関連する多くの特許が一般に公開されたのは、それから30年以上経った1975〜1976年だった。
3枚のレコードのうち1枚は予備として保管され、残りの2枚が密使により送信場所と受信場所に運ばれた。
情報の流出を避けるため運用方法は非常に面倒なものだったため、後にアルミニウムとアセテートを張り合わせたレコード2枚に乱数を直接同時記録する方法が開発され、時間とコストの削減につながった。
SIGSALYは極秘のシステムであり、また当時としては非常に複雑なものだったため、メンテナンスは専門の部隊である第805通信役務中隊(805th Signal Service Company)が担当した。中隊メンバーは世界各地に配属され、士官5名と下士官10名からなる支隊を単位に24時間体制で任務を行った。
システムは通常1日8時間使用され残りの16時間はメンテナンスに充てられた。1000本を超える真空管は定期的にチェックされ、問題のあるものは交換された。電源装置の多くも非常にデリケートな部分で、標準電池と検流計を使って150Vの電圧に対し0.1Vの正確さで調整を毎日行う必要があった。またシステムに96ある量子化回路(stepperと呼ばれた)も毎日の調整が必要だった。
アメリカが第二次世界大戦中に参戦する前の1940年頃、イギリス首相との秘密会談など重要な音声通信には短波での無線通信が使われており、盗聴を避けるためベル研究所が開発した A-3 と呼ばれるアナログ方式のスクランブラーが使われていた。
この装置は音声を5つのサブバンドに分けて周波数の反転やサブバンドの配置換えを行い、36パターンを1周期とし20秒ごとに反転/配置換えパターンを変えるもので、単純な盗み聞きの対策としてはそれなりに有効だった。しかしこのようなスクランブラーの仕組みは1920年代から知られており、専門家がスペクトログラムなどで処理方式の解析を行うことは難しいことではなかったため、アメリカの専門家は盗聴の危険性について警告していた。実際、ドイツは当時占領中のオランダに受信局を設置し信号を分析して処理方式と反転/配置換えパターンを解析し、1941年の秋にはチャーチル首相とルーズベルト大統領との会話を含む多くの通信をリアルタイムで盗聴していたことが戦後明らかになっている。
このようなアメリカ政府関係者の盗聴の危険性への意識の高まりを背景に、より優れた秘話装置についての検討が1940年にベル研究所で開始され、"プロジェクト X"のコードネームが付けられた。 ベル研究所とその前身であるAT&T研究所では電信・電話についての多くの研究が行われており、それ以前に以下のような技術が開発されていた。SIGSALYはこれらの技術を組み合わせたものである。