蘇軍對通訊加密的研究幾乎從打退白衛軍和外國干涉軍之後就開始了，後來德軍情報部門評價說：沙俄軍隊在一戰輸掉了密碼戰，但蘇軍的密碼通訊成為二戰獲勝的秘訣之一。
通訊加密
在20世紀30年代，蘇聯就研製並使用了高頻通訊設備（10.4–38.4千赫茲），通訊距離高達2000千米。與此同時，蘇聯繼續加強對於有線電話，無線電話和電報通訊的保密。
比如1937年開始列裝的ЕИС-3式無線電話加密裝置，屬於“掩蔽”型，其原理是對無線電信號進行簡單倒置，並參雜干擾性的高音，蘇軍自己的通訊設備可以正常接收信號，但是監聽它的難度無疑是很高的。
同時列裝的類似設備有ЕС-2М, МЕС, МЕС-2, МЕС-2А, МЕС-2АЖ, ПЖ-8和ПЖ-8М。
蘇聯曾試驗過複雜倒置通訊信號的С-1裝置，但是其加密效果沒有決定性的優勢，且製造複雜，成本高昂，所以沒有廣泛裝備。
至於無線電報通訊，蘇聯使用的加密裝置是С-380М，蘇德戰爭的實際運用表明，它的加密效果相對容易被破譯，但是好在容易操作，民用通訊人員經過簡單培訓就可以掌握。戰爭剛爆發時，一同下發到蘇軍的同類設備是СИ-15 “山雀”和САУ-16 “紅腹灰雀”，這類設備只有手提箱大小，方便野戰部隊指揮員進行通訊聯繫。
蘇軍的通訊兵
電報加密方面，蘇軍在20世紀30年代發展出了電報加密裝置，比如ШМВ-1加密機，這種裝置的工作原理是把隨機序列的字符加在電報裡，最終形成難以辨認的密文，當時幾乎無法破解。
這種裝置過於沉重，1939年，工程師Н·М·沙雷金對其進行了大規模改進，改進後的裝置是М-100“光譜”，最重量為141千克。由3個組件組成：與發射機相連的打字機墨帶、帶通訊元件的打字機鍵盤和特殊的鍵盤配件，電池重量為32千克——確實能耗很高。所以一般需要安裝在汽車上才方便機動。
М-100曾支援給1936-39年的西班牙內戰中的國際縱隊，並在蘇日邊境的張谷峰和哈拉欣河戰役以及蘇芬戰爭中使用過。蘇聯甚至從美國購買了100輛斯蒂旁克公共汽車作為М-100的專用運載工具。
至於集團軍-軍-師一級的通訊，209工廠研製了К-37“水晶”，結構較為緊湊，重量為19千克。
К-37“水晶”
不過，可能是蘇聯為了防止洩密，兩種機械加密裝置的產量都不大， М-100的產量是96臺，К-37只有150臺，僅用於高級指揮部。
博多裝置
209工廠還研製了電傳機，也就是蘇軍將帥們回憶錄裡偶爾提起的博多（Бодо）裝置，它能以自動打字的方式發送和接收電報，這種裝置讓蘇軍參謀部門收發電報的能力極大增加。
朱可夫在查看博多的報文
替代式密碼
而蘇軍的密碼最常用的加密方法是替代式密碼。按照軍隊編制分級使用：
基層部隊使用2位式加密，
旅級以下單位使用3位式加密，
集團軍和方面軍使用4位式加密，
最後，最高的5位式加密僅用於最高級別的戰略機密。
邊防部隊、內務部隊和鐵道兵各自另有一套密碼系統，
外交人民委員會主要使用上述的5位式加密。
在蘇德戰爭剛爆發的時候，蘇軍在通訊方面的表現和軍事技能的其它領域一樣，表現出了諸多不足。
軍隊與和平時期一樣，極度依賴有線通訊，而這些笨重的設備多數安裝在顯眼的軍隊和內務部隊大樓中，受到德軍的重點轟炸，很快就陷入癱瘓。
少數部隊比如後來的蘇聯元帥羅科索夫斯基當機立斷，下令啟封絕密作戰文書，按照上面的預案投入戰鬥。
還有些部隊對戰時加密通訊非常不熟悉，編寫、加密和傳輸命令花了好幾個小時。
因此，許多部隊根本沒有及時收到命令，德軍炮彈和炸彈的爆炸聲就是作戰命令。
蘇聯海軍的情況好一些，海軍人民委員兼海軍司令庫茲涅佐夫的命令很簡潔：戰備1號命令，立即執行！
因此，蘇聯海軍受損最小，還立即出動航空兵反擊德軍。
博多的分配器
密碼交鋒
與此同時，德軍也在進攻的同時也注意蒐集蘇聯的一切密碼通訊的資料，甚至在戰爭的第一天突襲了蘇聯駐德大使館。不過，大使館的密碼專家及時銷燬了密碼資料，因而遭到德國方面的嚴刑逼供，最終，蘇聯用德國駐蘇使館人員換回了他們。
1942年8月，希特勒發佈了命令：俘虜蘇軍密碼專家，繳獲密碼設備的德國軍人，將會被授予鐵十字勳章，獎勵莊園——地點是柏林和戰爭結束後的克里米亞。
德軍確實也這麼做了，他們抓住一切機會，在擊落的蘇軍飛機，擊沉的蘇軍艦船，已經遭到合圍的蘇軍部隊裡尋找密碼專家和加密通訊設備。
當德軍逐步搞清楚了蘇軍不同級別的指揮機關使用的加密方式之後，其破譯方式也進行了相應的部署。
蘇軍發現，在整個戰爭中，5位式加密的保密效果最好，無論是蘇聯的敵人、盟國還是中立國都無法破解這種密碼，不過更簡單的其它密碼對於納粹德國來說，破譯起來也並不容易。
德軍破譯機構的工作重點是4位式加密，也就是集團軍和方面軍級別的通訊，德軍期望在其中找到作戰情況、集結地區、指揮所、損失和補給的情報，以及作戰路線。
頂三個王牌師
隨著二戰的進行，蘇聯的另外一種無線電話加密技術也在加緊研製，也就是後來的С-1“黑貂-П”裝置。它的原理大致是把語音信號切割為100毫秒和200毫秒的片段，錄製在高精度的磁性鋼絲錄音帶上，再進行加密，然後把信號傳遞出去。
С-1
В. А.科捷利科夫為首的研製團隊嘗試了多種方案：
第一個方案是用33米的橡膠軟管連接錄音裝置，然後進行加密，不過實際效果不佳，方案最終被放棄。
第二個方案是使用瑞典生產的鋼絲纏繞在不同尺寸的鼓形裝置上進行錄音，但是鋼絲劃過的噪音使得研製人員放棄了整個選擇。
第三和第四個方案把鋼絲纏繞在盤狀的裝置上，最終確定使用光滑且不帶附加裝置的盤狀裝置，鋼絲錄音帶的型號也改為蘇聯工廠自行設計和生產的ЭХ-3А和ЭХ-6А。
為了達到預想的設計要求，科捷利科夫甚至冒著高射炮火飛入被圍困的列寧格勒。在庫爾斯克戰役的準備階段，С-1“黑貂-П”終於投入使用，直到戰爭結束，德軍也沒有成功破譯С-1“黑貂-П”加密的通訊。有說法指出，希特勒曾多次表示，誰能破譯“黑貂-П”，其效果頂得上三個王牌師。
1943年3月，科捷利科夫和Д. П.戈列洛夫、И. С.內曼、Н. Н. 納季諾夫以及А. М. 特拉赫特曼等密碼通訊專家獲得了一級斯大林獎章。
超遠程起爆
蘇聯加密通訊的副產品之一是用無線電遙控幾百千米之外的炸藥。在戰前的一次測試中，軍工設計人員成功利用廣播電臺的發射裝置，控制700千米之外的炸彈起爆。Ф-10型遙控炸彈也在蘇聯戰略撤退階段大量埋設在城市的大型建築中——蘇軍估計軸心國軍隊會徵用這些建築當作指揮部所在地。
儘管德軍對此有所警覺，比如在佔領基輔之後在室內的政府大樓、內衛部隊大樓和博物館拆除了好幾噸的Ф-10，但是這種武器依然獲得了成功。
比如1941年9月24日，蘇軍遙控起爆了克雷夏提克地區的遙控炸彈，佔領軍在當地的司令部、憲兵隊辦公室以及被徵用的倉庫和電影院相繼被炸燬。
1941年10月22日，蘇軍向敖德薩的內衛大樓發出無線電信號，那裡當時是羅馬尼亞第4軍第10步兵師師部，50多名官兵被炸上了天。
1941年11月14日凌晨4點20分，沃羅涅日廣播電臺向哈爾科夫發出無線電信號，成功將當地駐軍的司令部炸燬。
Ф-10炸彈
這樣的超遠程起爆，是用特殊的加密無線電信號控制的，炸彈本身上裝有帶電池的接收器，通過定時自動開關機的方法延長待機時間。後來蘇聯工程兵主帥В. К.哈爾琴科評價說，這種超遠程起爆的炸藥打擊了軸心國軍隊的士氣，使其浪費了大量時間去檢查或是修復大型建築，在1941年春夏的戰事中，為蘇軍贏得了寶貴的時間。
勝利日紀念活動再現的蘇軍通訊兵
整個蘇德戰爭中，蘇軍總參謀部收發的加密電報超過320萬，方面軍司令部的日常負荷是每天400封，集團軍司令部的日常負荷是每天60封。
軍迷扮演的蘇軍通訊兵
二戰末期，蘇軍也派出的密碼通訊專家去搜集德軍恩尼格瑪密碼機的有關資料。蘇聯軍工專家研究和比較了蘇德雙方的加密方式，最終也和西方同行一樣，走向了計算機輔助的加密方式。
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