Работа группы № 1 шла в основном по трем направлениям:
1. Оценка возможности использования звукового спектрографа для целей дешифровки. В ходе работы в отчете «Новые методы дешифрования» было показано, что созданная в СССР аппаратура засекречивания, в том числе и разработанная в 6-м Управлении МГБ аппаратура РТС, может быть дешифрована.
2. Разработка двух типов спектрографов с записью спектрограммы на электрохимической бумаге. Первый — 19-канальный (фильтры с полосой 300 Герц), в котором запись осуществлялась бы одновременно с передачей. Второй — анализ осуществлялся бы 45-герцовым фильтром путем многократного прокручивания отрезка передачи в несколько секунд. Изготовление этих приборов было закончено в 1948 году в Марфинской лаборатории.
3. Попытка дешифровать передачу одного из более простых аппаратов засекречивания не визуальным анализом, а специально созданным автоматом, который осуществлял бы анализ линейной передачи в ходе разговора. Обоснование было простым: если человек может сделать это, анализируя спектрограмму, то почему процесс нельзя механизировать.
Летом 1947 года группе № 1 (Калачев, Бобров) удалось создать прибор, который автоматически анализировал засекреченную передачу и дешифровал вслед за ней разговор без лабораторной обработки. Это был первый прибор автоматической дешифровки.
Если считать создание аппаратуры гарантированной стойкости одной из важнейших задач государства, то нужно было собрать вместе большинство специалистов, работавших в сфере секретной телефонии, и назначить руководителем лаборатории выдающегося ученого или достаточно опытного специалиста из молодежи.
Приблизительно такой порядок создания лаборатории планировался и в ОПС. Начальник ОПС И. Я. Воробьев понимал, в каком положении по обеспечению безопасности связи находился отдел, и поэтому пытался сделать все, что было в его силах, для создания в рамках отдела мощной научно-технической организации, хотя изначально отдел имел эксплуатационный профиль.
26 августа 1947 года общим приказом МВД/МГБ № 00877/00458 ОПС из МВД был передан в МГБ. Теперь создание научно-технической организации для разработки аппаратуры гарантированного засекречивания телефонных переговоров стало задачей МГБ. Вместе с тем в тот период И. Я. Воробьев попал под следствие по одному из «огульных» процессов конца 1940-х годов, был снят с должности и арестован.
В том же году Отделом связи ГУО МГБ, на который была возложена ответственность за городскую правительственную связь в Москве, была создана система автомобильной дуплексной радиосвязи «Интеграл-Градиент» и система радиоподвижной связи «Красная площадь» (для обеспечения радиосвязью мероприятий на Красной площади и в других местах).
В середине второй половины 1947 года решением МГБ была создана рабочая группа по подготовке проекта постановления СМ СССР по разработке аппаратуры засекречивания телефонных переговоров. В состав рабочей группы вошли: Николай Николаевич Селиванский (1901–1997) — заместитель министра, Фома Фомич Железов (1909–1986) — начальник Отдела оперативной техники (далее — ООТ) и П. Н. Воронин — заместитель начальника ОПС.
Группа должна была подготовить докладную записку и проект постановления ЦК ВКП(б) и СМ СССР по указанным вопросам. В этих документах необходимо было определить:
— основную задачу создаваемого коллектива;
— ведомство, которое будет отвечать за выполнение этой задачи;
— комплектование кадрами;
— сроки разработки;
— материально-техническое обеспечение, в том числе место размещения новой лаборатории.
В отправленных в высокие инстанции материалах предлагалось создать в составе МГБ специальную лабораторию для разработки аппаратуры засекречивания телефонных переговоров для правительственной связи с абсолютной стойкостью. Комплектование кадрами предусматривалось сотрудниками ООТ и лаборатории ОПС, а также специалистами на договорных началах. К сожалению, с техникой засекречивания телефонных переговоров достаточно хорошо были знакомы только специалисты лаборатории ОПС.
Из 43 сотрудников лаборатории ОПС, переданных в ООТ, 14 прошли школу В. А. Котельникова, из них семеро работало в его лаборатории в ЦНИИС НКС. Другие сотрудники лаборатории ОПС имели пяти-семилетний опыт разработки или эксплуатации аппаратуры засекречивания телефонных переговоров. В дальнейшем сотрудники лаборатории ОПС вошли в основное ядро специалистов Марфинской лаборатории. Сотрудникам ООТ и новым специалистам в ходе разработки новой аппаратуры засекречивания приходилось проходить курс обучения и ознакомления с данной техникой.
Полковник П. Н. Воронин, который 25 июля 1949 года был назначен начальником ОПС МГБ, описывая труд рабочей группы, отметил, что в ходе подготовки материалов для руководства МГБ было предложено использовать репрессированного И. Я. Воробьева в спецлаборатории как помощника будущего начальника Марфинской лаборатории Антона Михайловича Васильева (1899–1965).
Труд рабочей группы завершился осенью 1947 года. 21 января 1948 года вышло постановление СМ СССР, а 19 февраля 1948 года — приказ МГБ об организации в ООТ спецлаборатории по разработке аппаратуры засекречивания для ВЧ-связи и размещении ее в поселке Марфино под Москвой.
Эти решения предусматривали использование труда заключенных, среди которых вряд ли были специалисты, знакомые с техникой засекречивания. Работникам Марфинской лаборатории нужно было решить очень сложные проблемы науки и техники, являвшиеся по своей сложности проблемами мирового уровня.
Новая лаборатория должна была пойти путем шифрования речевых сигналов, используя последовательность дискретных сигналов гаммы шифра (метод телеграфного шифрования). Чтобы реализовать это решение, нужно было работать над четырьмя сверхсложными проблемами:
1. Дискретизация непрерывного речевого сигнала в последовательность двоичных импульсов. Сложность проблемы заключалась в том, что необходимо было обеспечить высокое качество речи на приеме (достаточную разборчивость и естественность звучания) при минимальной скорости передачи по каналу связи.
2. Увеличение скорости передачи двоичных сигналов по каналу связи в три-четыре раза. Постановка таких работ определялась тем, что в то время телеграфные каналы связи обеспечивали максимальную скорость передачи 1200–1800 бит в секунду, а дискретизация речи могла вызывать двоичную последовательность с существенно большей скоростью.
3. Разработка высокоскоростного шифратора, который бы работал на скоростях во много десятков раз выше скорости телеграфного шифратора.
4. Создание нового направления в криптологии — криптоанализа и обеспечение стойкости высокоскоростного шифратора.
Эти четыре фундаментальных проблемы лаборатория должна была решить в самые сжатые сроки. Приказ МГБ об образовании лаборатории предусматривал срок готовности лабораторных образцов аппаратуры к 1 мая 1949 года. Если учесть, что лаборатория ОПС могла переехать в еще не отремонтированное помещение только 31 марта 1948 года, то на решение фундаментальных проблем оставалось только 13 месяцев.
5 февраля 1948 года состоялось принятие от МВД объекта «Марфино», который стал спецтюрьмой № 16 МГБ или «объектом № 8». Объект располагался на окраине Москвы и соединялся с городским центром маршрутом автобуса № 37, проезжающим мимо объекта около двух раз в час. Раньше здание принадлежало духовной семинарии, потом в нем размещалась детская колония МВД.
Состояние объекта было ужасным. Еще ужаснее было внутреннее состояние помещений: в коридорах не было ни пола, ни потолков. Ситуация напоминала зиму 1941 года, когда эвакуированная на восток из западных районов СССР промышленность начинала работу «с колес».
Руководство министерства, отдела и лаборатории задействовали самые активные методы по ускорению ремонтных работ:
— 4 марта был согласован и утвержден договор с Госпромстроем о проведении ремонтных работ;
— 17 марта было принято постановление СМ СССР по снабжению объекта стройматериалами.
— 20 марта был введен в эксплуатацию первый этаж для размещения подразделений лаборатории;
— 30 марта перебазировалась на объект лаборатория ОПС.
Однако в здании отсутствовала главная лестница, большая часть комнат не была отремонтирована. Только в июне 1948 года лабораторный корпус был отремонтирован окончательно. Перед переездом в Марфино сотрудников ОПС предупредили, что придется работать вместе с заключенными, и проинструктировали, как нужно строить взаимоотношения с ними.
Жизнь заключенных Марфинской лаборатории на протяжении суток можно было разделить на две половины: с вечера до утра — тюрьма со всеми вытекающими унижениями достоинства человека, и с утра до позднего вечера — тяжелая, напряженная работа, но для многих интересная. Первая часть была описана Александром Исаевичем Солженицыным (1918–2008) в книге «В круге первом», а вторая — Константином Федоровичем Калачевым (1915–2001) в книге «В круге третьем».
К концу 1948 года в Марфинской лаборатории работало 490 человек, из них 280 заключенных. Среди заключенных были люди разной профессии и уровня знаний. А. И. Солженицын сначала до сентября 1948 года работал в группе № 3, в состав которой входили В. Г. Владимиров (руководитель группы), доктор технических наук В. А. Тимофеев и А. И. Парфиянович.
Перед группой № 3 было поставлена глобальная задача — теоретическая разработка основ проектирования систем телефонного шифрования. В ежемесячных обзорах работы групп Марфинской лаборатории работа группы № 3 оценивалась негативно. Такая оценка была дана и работе самого А. И. Солженицына, поскольку он не проявил желания работать в группе. Поэтому группа была расформирована, ее работники В. Г. Владимиров и В. А. Тимофеев вошли в состав группы № 2, а А. И. Солженицын и А. И. Парфиянович — в состав акустической лаборатории, научным руководителем которой был Авраам Менделевич Трахтман (1918–?).
В акустической лаборатории А. И. Солженицын проработал приблизительно до середины 1950 года, занимаясь организацией артикуляционных испытаний. Как он сам написал в книге «В круге первом», в середине 1950 года он был этапирован в л