Вадим Гребенников
Правительственная связь в СССР. История спецсвязи
«Кто владеет информацией,
тот владеет миром»
Натан Ротшильд
Предисловие
Философ Фридрих Вильгельм Шеллинг писал: «То, что мы называем природой, – лишь поэма, скрытая в чудесной тайнописи». Такую же мысль высказывает и современная поэтесса Юнна Петровна Мориц: «Тайнопись – почерк всего мироздания, почерк поэзии, кисти, клавира! Тайнопись – это в тумане перевода огненный шрифт современного мира».
Бесспорно, самые первые символы и знаки, написанные или выдолбленные в камне, или вырезанные на дереве имели магический характер. Самые древние свидетельства того относятся к 17-16-му тысячелетию до н.э. На этих памятниках письменности изображены фигуры, ставшие «праотцами» известных сегодня магических символов: крестов, рун, колёс, свастик. Впоследствии эти сакральные знаки накапливались, передавались в откровениях, устно и до 3-1 тысячелетия до н.э. уже были системами, начали образовываться первые магические алфавиты.
Эти алфавиты осмысливались в те времена именно как набор священных символов с присвоенными им фонетическими значениями, что позволяло использовать эти знаки для письменности. Так возникли родственные финикийский, греческий, латинский, этрусский и рунический алфавиты, но достаточно значительная часть древних символов осталась за пределами этих алфавитов и продолжала использоваться исключительно с магической и художественной целью.
До нашего времени как магический дошел рунический алфавит. Руны (то есть знаки древнескандинавского алфавита) были разбиты на три группы по восемь штук в каждой. Основная система шифрования являла собой шифр (араб. sifr – ноль, ничто, пустота) замены – каждой руне отвечали два знака шифротекста (косые черточки разной длины). Число чёрточек сверху помечало номер группы, а снизу – номер руны в группе. Встречались и осложнения этой системы, например руны в группах перемешивались.
До наших дней сохранился даже памятник древней шведской криптографии – рекский камень. Этот камень высотой более четырёх метров находится на кладбище села Рек. На нём нанесено 770 зашифрованных рун.
Несмотря на то, что позже в странах Скандинавии стала применяться латинская азбука, руническое письмо использовалось в ХІХ веке. Однако в XVI-XVIII веках достаточно мало людей знали рунические алфавиты, поэтому руническая запись даже без шифрования обеспечивала сохранение тайны переписки. В частности, руны для защиты информации использовал шведский генерал Якоб де ла Гарди во время тридцатилетней войны (1618–1646).
Готское слово «runa» означает «тайна» и происходит из древнего немецкого корня со значением «прятать». В современных языках это слово также присутствует: немецкое «raunen» значит «нашёптывать», латышское «runat» – «говорить», финское «runo» – «стихотворение, заклинание». Ещё одним магическим алфавитом, который некоторые авторы относят к «руническим надписям», является огамический (ogam, ogum, ogham), распространенный в Ирландии, Шотландии, Уэльсе и Корнуоли в III-X веках н.э. В древнеирландских текстах было упоминание о том, что «ogam» служил для передачи тайных посланий, а также для мыслей.
Вообще магическим алфавитом можно назвать любой алфавит, потому что каждая буква каждого алфавита имеет собственно символическое значение. Особенно это касается еврейского иврита и индийского санскрита, которые рядом с греческим и латинским алфавитами до этого времени используются оккультистами. Однако, невзирая на наличие сакральных значений у символов двух последних, они все-таки стали впоследствии, в первую очередь, признаками учености и культуры тех, кто их употреблял.
Символизм, который был заложен в каждую букву, выполнял две функции: во-первых, он скрывал тайны от непосвященных, а во-вторых, напротив, открывал их тем, кто был этого достоин, кто понимал скрытый смысл этих символов. Посвящённые жрецы считали святотатством обсуждение священных истин высшего света или божественных откровений вечной Природы на том же языке, который использовался простым народом. Именно из-за этого всеми сакральными традициями мира разрабатывались свои тайные алфавиты.
Иврит является одним из самых распространенных алфавитов в Западной магической традиции, а его буквы считаются вместилищем божественной силы. Например, буква еврейского алфавита «алеф» означает власть, человека, мага; буква «бет» – науку, рот, двери храма; «гимель» – действую, протягнену для рукожатия руку и тому подобное. В алхимии буквы были также многозначительны: «А» выражало начало всех вещей; «Y» – отношение между четырьмя основными элементами; «L» – разложение; «M» – андрогенную природу воды в ее первобытном состоянии и тому подобное.
Греческий алфавит, подобно ивриту для евреев, служил грекам одним из средств познания мира. У греков буквы «A», «Е», «Н», «I», «O», «Y» и «Ω» отвечали 7 планетам (небесам). Буквы «В», «Г», «Δ», «Z», «К», «Λ», «М», «N», «П», «Р», «Σ» и «Т» приписывались 12 знакам Зодиака. Буквы «Θ», «Ξ», «Ф» и «Х» являли собой 4 мировых элемента (стихии), а «Ψ» – «мировой дух». Алфавит использовался также для мысли и в разных мистериях. Да, например, пятая буква греческого алфавита «Е» (эпсилон) служила символом «Духовного Солнца» в большом храме греческих мистерий в Дельфах, где в течение семнадцати веков проводились елевсинские посвящения.
В латинском алфавите голосні буквы «A», «E», «I», «O», «U» и согласные «J», «V» отвечали 7 планетам. Согласные буквы «B», «C», «D», «F», «G», «L», «M», «N», «P», «S» и «Т» руководили 12 астрологическими знаками. Буквы «K», «Q», «X», «Z» отвечали 4 стихиям, а «H» являла собой «мировой дух». Латинский алфавит использовался во многих оккультных знаковых фигурах.
В древних цивилизациях мы находим два вида письма: иератическое, или священное письмо, которое использовалось священнослужителями для тайного общения друг с другом, и демотическое письмо, которое употреблялось всеми другими. Изобретение первой системы скорописи, которая исконно служила как тайное письмо, приписывался Тулиусу Тиро, вольноотпущенному рабу Цицерона (106-43 года до н.э.).
По свидетельству Геродота в древнем Египте роль шифра играл специально созданный жрецами язык. Там параллельно существовали три алфавита: письменный, священный и загадочный. Первый из них отображал обычный разговорный язык, второй мог использоваться для изложения религиозных текстов, а третий применялся предсказателями или для сокрытия содержания сообщений. В древней Греции также существовали десятки достаточно отличных друг от друга диалектов.
Диоген Лаертский так объяснял одну из причин угасания философии пифагорейцев: «…записана она была по-дорийськи, а поскольку это наречие малопонятно, то казалось, что и учения, которые на нём выкладывают, не настоящие и перекрученные…». В книге Э.Шюре «Великие посвящённые» встречается фраза о том, что «с большим трудом и большой ценой добыл Платон один из манускриптов Пифагора, который никогда не записывал свою учёбу иначе, как тайными знаками и под разными символами».
Фиванский алфавит используется и сегодня благодаря стараниям не только практиков средневековых гримуаров (фр. grimoire – книга, описывающая магические процедуры и заклинания для вызова духов), но и некоторых мистически настроенных личностей, которые именуют себя «язычниками». Равно как и любой другой из категории магических, фиванский алфавит используется для написания текстов заклинаний и служит в таких случаях шифром.
Ученый Блез Паскаль писал: «Языки суть шифры, в которых не буквы заменены буквами, а слова словами, так что неизвестный язык является шифром, который легко разгадывается». Да, языки американских индианцев неоднократно использовались в качестве системы шифрования. Во время Первой мировой войны индианцы племени «чокто (чахта)» были первыми, кто помогал Армии США шифровать военные сообщения, а в начале Второй мировой войны для ВМФ США это делали индианцы племени «навахо». В 1960 году ирландские вооруженные силы в Конго, направленные туда по решению ООН, осуществляли переговоры на гельском языке.
С развитием фонетического письма письменность резко упростилась. В давнем семитском алфавите во 2-м тысячелетии до н.э. было всего около 30 знаков. Ими обозначались согласные звуки, а также некоторые гласные и слоги. Упрощение письма стимулировало развитие криптологии и шифровального дела.
Правителям больших государств необходимо было осуществлять «скрытое» руководство наместниками в многочисленных провинциях и получать от них информацию о состоянии дел на местах. Короли, королевы и полководцы должны были руководить своими странами и командовать своими армиями, опираясь на надёжную и эффективно действующую связь. В результате организация и обеспечение шифрованной связи для них было жизненно необходимым делом.
В то же время все они осознавали последствия того, что их сообщения попадут не в те руки, если враждебному государству станут известны важные тайны. Именно опасение того, что враги перехватят сообщение, послужило причиной активного развития кодов и шифров – способов сокрытия содержания сообщения таким образом, чтобы прочитать его смог только тот, кому оно адресовано.
Стремление обеспечить секретность означало, что в государствах функционировали подразделения, которые отвечали за обеспечение секретности связи путем разработки и использования самих надёжных кодов и шифров. А в это же время дешифровальщики врага пытались раскрыть эти шифры и выведать все тайны.
Дешифровальщики представляли собой алхимиков от лингвистики, отряд колдунов, которые пытались с помощью магии получить осмысленные слова из бессмысленного набора символов. История кодов и шифров – это многовековая история поединка между «творцами» и «взломщиками» шифров, интеллектуальная гонка шифровального «оружия», которое повлияло на ход истории.
Шифр всегда является объектом атаки криптоаналитиков. Как только дешифровальщики создают новое средство, обнаруживающее уязвимость шифра, последующее его использование становится бессмысленным. Шифр или выходит из применения, или на его основе разрабатывается новый, более стойкий. В свою очередь, этот новый шифр используется до тех пор, пока дешифровальщики не найдут его слабое место, и т.д.
Борьба, которая не прекращается между «творцами» и «взломщиками» шифров, способствовала появлению целого ряда замечательных научных открытий. Криптографы постоянно прилагали усилия для создания все более стойких шифров относительно защиты систем и средств связи, в то время как криптоаналитики беспрестанно изобретали все более мощные методы их атаки.
В своих усилиях разрушения и сохранения секретности обе стороны привлекали самые разнообразные научные дисциплины и методы: от математики к лингвистике, от теории информации к квантовой теории. В результате шифровальщики и дешифровальщики обогатили эти предметы, а их профессиональная деятельность ускорила научно-технический прогресс, причем наиболее заметно это оказалось в развитии современных компьютеров.
Роль шифров в истории огромна. Шифры решали результаты боёв и приводили к смерти королей и королев. Поэтому я обращался к историческим фактам политических интриг и рассказов об их жизни и смерти, чтобы проиллюстрировать ключевые поворотные моменты в эволюционном развитии шифров. История шифров настолько богата, что мне пришлось опустить много захватывающих историй, что, в свою очередь, значит, что моя книга не слишком полна. Если вы захотите больше узнать о том, что вас заинтересовало, или о криптологе, который произвёл на вас неизгладимое впечатление, то я рекомендую обратиться к списку использованной литературы, которая поможет глубже изучить конкретные факты истории.
Шифрование – единственный способ защитить нашу частную жизнь и гарантировать успешное функционирование электронного рынка. Искусство тайнописи, которая переводится на греческий язык как криптография (др.греч. κρυπτoς – тайный и γρɑφω – пишу) даст вам замки и ключи информационного века. Чтобы в последующем вся изложенная ниже информация была понятной, рассмотрим основные понятия и термины этой науки.
Информация, которая может быть прочитана и понятна без каких-либо специальных мероприятий, называется открытым текстом. Метод перекручивания и сокрытия открытого текста таким образом, чтобы спрятать его суть, называется зашифрованием. Зашифрование открытого текста приводит к его превращению в непонятную абракадабру, именуемую шифротекстом. Шифровка позволяет спрятать информацию от тех, для кого она не предназначается, невзирая на то, что они могут видеть сам шифротекст. Противоположный процесс превращения шифротекста в его исходный вид называется расшифровыванием.
Криптография – это мероприятия по сокрытию и защите информации, а криптоанализ (греч. ɑνɑλυσις – разложение) – это мероприятия по анализу и раскрытию зашифрованной информации. Вместе криптография и криптоанализ создают науку криптологию (греч. λoγος – слово, понятие).
Криптология – это наука об использовании математики для зашифрования и расшифровывания информации. Криптология позволяет хранить важную информацию при передаче её обычными незащищёнными каналами связи (в частности, Интернет) в таком виде, что она не может быть прочитанной или понятной никем, кроме определённого получателя. Криптоанализ являет собой смесь аналитики, математических и статистических расчётов, а также решительности и удачи. Криптоаналитиков также называют «взломщиками».
Криптографическая стойкость измеряется тем, сколько понадобится времени и ресурсов, чтобы из шифротекста восстановить исходной открытый текст. Результатом стойкой криптографии является шифротекст, который чрезвычайно сложно «сломать» без владения определенными инструментами дешифрования.
Криптографический алгоритм, или шифр – это математическая формула, которая описывает процессы шифрования и расшифрования. Секретный элемент шифра, который должен быть недоступный посторонним, называется ключом шифра.
Чтобы зашифровать открытый текст или разговор, криптоалгоритм работает в сочетании с ключом – словом, числом или фразой. Одно и то же сообщение, зашифрованное одним алгоритмом, но разными ключами, будет превращать его в разный шифротекст. Защищённость шифротекста полностью зависит от двух вещей: стойкости криптоалгоритма и секретности ключа.
Самым простым видом шифровки является кодировка, где не используется ключ. Хотя в современной криптологии код не считается шифром, тем не менее он таким является – это шифр простой замены. Кодирование, как правило, содержит в себе применение большой таблицы или кодового словаря, где перечислены числовые соответствия (эквиваленты) не только для отдельных букв, но и для целых слов и наиболее используемых фраз и предложений.
Ну, а теперь перейдем к интересной и захватывающей истории криптологии и специальных видов связи…
1. Появление телефонной связи
Если обратиться к справочникам, то можно прочитать, что телефон изобрёл в 1874 году профессор физиологии органов речи Бостонского университета Александр Грэхем Белл (1847-1922), работавший в знаменитой для того времени компании «Вестерн Юнион». В 1876 году он получил патент на изобретение «телеграфа, с помощью которого можно передавать человеческую речь». Первый разговор по телефону состоялся 10 марта 1876 года:
А.Белл: «Идите сюда, мистер Ватсон, Вы мне нужны».
Т.Ватсон: «Мистер Белл! Я отчётливо слышу каждое произнесённое Вами слово!».
Однако летом 2002 года американские законодатели восстановили историческую справедливость по делу «телефонного авторства» и Конгресс США официально признал изобретателем телефона гениального флорентийца Антонио Меуччи (1808-1889).
Оказывается, в 1860 году А.Меуччи, потратив свои последние деньги, опубликовал в итальянской газете Нью-Йорка сообщение о том, что он изобрел техническую новинку, – «телектрофон». Заметка попала на глаза клерку компании «Вестерн Юнион», тот отыскал изобретателя и за скромную плату купил все чертежи и другую документацию о телектрофоне. После этого на всех запросы А.Меуччи представители «Вестерн Юнион» безапелляционно отвечали, что все документы утеряны, а изобрёл телектрофон инженер А.Белл. Только за два года до своей смерти, в 1887 году, А.Меуччи удалось получить из архива «Вестерн Юнион» свой патент на изобретение.
Но в России, оказывается, тоже был свой изобретатель телефона – инженер Павел Михайлович Голубицкий (1845-1911), уроженец села Почуево Таруского уезда Калужской губернии. В 1870 году он закончил физико-математический факультет Петербургского университета и работал инженером на железной дороге. В 1878 году в мастерской железнодорожного узла Бендеры П.М.Голубицкий создал свой оригинальный телефон – так называемый телефон-вибратор. Но это был лишь первый результат его кропотливой работы.
Первую патентную заявку он сделал в 1881 году на телефон-фонограф – аппарат, позволяющий не только вести телефонные разговоры, но и записывать их механическим способом (французский патент № 145584). В следующем году П.М. Голубицкий получил в России по заявке от 12 августа 1882 года привилегию № 15 и в Германии патент № 22634 на предложенные им двух- и четырёхполюсные телефоны, показавшие преимущества перед применявшимися однополюсными телефонами.
Почуево было соединено телефонной линией с Тарусой, где телефон был установлен на городской почте. Первое описание телефона П.М. Голубицкого сделал французский академик Теодор дю-Монсель в 1882 году в своём журнале «Электрический свет». Он был свидетелем того, как удачно прошли испытания телефонов П.М. Голубицкого между Нанси и Парижем на расстоянии 353 км. Телефоны же А.Белла действовали только на расстоянии до 10 км.
Аппараты П.М. Голубицкого получили признание как в России, так и за рубежом. В частности, комиссия французского морского министерства признала их непревзойдёнными. П.М. Голубицкий предложил настольный телефонный аппарат с рычагом переключения «вызов – разговор». При обычном положении трубки контактный рычаг поддерживал аппарат в состоянии готовности к приёму вызова, а при снятии трубки схема аппарата автоматически приводилась в состояние готовности для ведения переговоров. Эта идея – коммутация электрических цепей в зависимости от положения трубки – применяется и в современных аппаратах.
Доныне используется и принцип, положенный в основу созданного П.М. Голубицким первого микрофонного капсюля с угольным порошком. Изобретатель указал, что микрофон с угольными стержнями искажал речь из-за искрения в контактах. Для устранения этого явления необходимо было максимально уменьшить сопротивление микрофона и увеличить его поверхность, которая вибрировала под действием звуковой волны. Изобретатель разработал первую конструкцию микрофона с угольным порошком. На это изобретение ему был выдан в 1883 году во Франции патент № 155643, в России в 1897 году привилегия № 33 по заявке от 14 января 1885 года.
Однако в России к этому изобретению отнеслись с некоторым недоверием. Поэтому Голубицкий из-за ограниченности финансирования на продолжение исследований продал права на его использование французской телефонной компании. А для русских чиновников, которые заказывали П.М. Голубицкому телефонные аппараты для железных дорог и не любили порошковые микрофоны, он создал «гребешковый» микрофон – с привычными угольными палочками, но с большим, чем ранее, числом контактов.
Судьбу микрофона с угольным порошком впоследствии разделила и система питания микрофонов абонентов от общей батареи, которая была расположена на местной телефонной станции. П.М.Голубицкий разработал свою систему в 1886 году, и это позволило создавать большие телефонные сети городов. Но попытки внедрения её в России оставались в течение двух лет безуспешными. И тогда Павел Михайлович был вынужден уступить право на эксплуатацию системы Общей телефонной компании в Париже.
К изобретениям П.М. Голубицкого относится и коммутатор, который позволял попарно соединять между собой несколько телефонных линий. В ходе работ по оборудованию станций в Калуге и Екатеринославе (1882-85) он внёс в него много усовершенствований. В частности, чтобы освободить руки телефонисток, работавших за коммутатором, он предложил использовать гарнитуру – комплект наушника и микрофона. В 1887 году он запатентовал конструкцию шнурового коммутатора ЦБ, просуществовавшего почти 70 лет.
П.М. Голубицкому принадлежит и авторство идеи селекторной связи и её внедрения на железнодорожном транспорте. И опять же первым в России в 1881 году, в своём родовом имении около Тарусы он создал телефонную мастерскую, где изготовил более ста аппаратов.
П.М. Голубицкий постоянно принимал участие со своими приборами на электротехнических выставках, российских и зарубежных, завоёвывая медали и призы. Он выступал с лекциями и демонстрировал работу своих аппаратов. Изобретатель систематически предлагал свои услуги по телефонизации городов и железных дорог, но все концессии на это были отданы иностранцам.
Настойчивость и популярность позволили ему всё же осуществить ряд проектов на основе телефонной техники, созданной им в Почуево. Вот основные из них:
– 1883 – введение в действие телефонной станции для правления Курско-Харьково-Азовской железной дороги;
– 1884-1888 – установление десяти телефонов на Николаевской железной дороге;
– 1885 – введение в действие телефонной связи в Екатеринославе;
– 1885 – введение в действие телефонной связи в Калуге;
– 1886 – введение в действие телефонной станции в Главном штабе в Петербурге;
– 1888-1889 – испытание поездного телефонного аппарата на Николаевской железной дороге.
Обнаруженное в Государственном архиве Калужской области «Дело об устройстве телефонного соединения в г.Калуге» раскрывает много страниц организации связи и технику ее исполнения. Сначала устройство телефонной связи было поручено механику правительственного телеграфа Семёнову, а затем, из-за неудовлетворительного качества связи, губернатор Калуги пригласил для выполнения работ П.М. Голубицкого. Изобретатель предоставил проект в двух вариантах – с «центральным бюро», т.е. коммутатором, и без него.
Среди преимуществ варианта с «центральным бюро» он отметил большее количество возможных соединений абонентов и перспективу расширения сети. Каждая «абонентская станция», т.е. телефонный аппарат, монтировалась на полированной ценной древесине, все металлические части были никелироваными. Полная станция стоила 96 рублей и по смете стоимость всего проекта составляла 1824 рубля. После сдачи сети в эксплуатацию в сентябре 1885 года П.М. Голубицкий осуществлял также её обслуживание.
Работы в Почуевской мастерской, безусловно, были вершиной творчества изобретателя, что вызывало зависть и злобу иностранных конкурентов. Неоднократно П.М. Голубицкий получал от них предложения продать свои патенты и технику, но неизменно отказывал. 16 марта 1892 года мастерская в Почуеве была кем-то подожжена и сгорела полностью. Пожар уничтожил всё оборудование, документы, готовые телефонные аппараты.
П.М. Голубицкий был «сломлен» этим ударом, и это отразилось на его работе. В 1901 году он покинул Почуево и переехал в имение своей второй жены (с первой он расстался из-за её супружеской неверности) в село Салтыково Таруского уезда. Здесь П.М. Голубицкий продолжал заниматься телефонией, а 27 января 1911 года умер после тяжелой болезни.
Большой вклад в дело военной телефонной связи внёс подполковник Владимир Борисович Якоби (1801-74), сын академика Бориса Семёновича Якоби. В 1878 году он успешно провел испытания по использованию телеграфного кабеля для установления телефонной связи на далекие расстояния. В результате телефонная техника была принята на вооружение российской армии, а все телеграфные парки получили приказ провести испытания телефонов для выяснения тактико-технических условий использования нового средства связи. В 1881 году В.Б.Якоби разработал миниатюрный телефонный аппарат («телекаль»), который предназначался для военно-полевой связи.
Развитие междугородной телефонной связи в России началось в 1880-х годах, раньше, чем в некоторых других странах Европы. Осенью 1881 года компания Белла начала строительство телефонных узлов и сетей в Москве, Петербурге, Риге и Одессе. Первая междугородная линия была построена между Петербургом и царскими резиденциями в Гатчине (1882), Петергофе (1883) и Царском Селе (1885). В 1885 году московские промышленники профинансировали строительство однопроводных стальных линий телефонной связи между Москвой и Богородским, Пушкиным, Химками, Одинцовом, Коломной, Подольским и Серпуховом. В то время связь с этими городами называли «внегородской».
Эксплуатация же настоящей междугородной связи началась после совершенствования методов одновременного телеграфирования и телефонирования. Заслуга в этом принадлежит телеграфному специалисту Григорию Григорьевичу Игнатьеву (1846-1914) и инженеру Евгению Ивановичу Гвоздеву (1847-96). Г.Г.Игнатьев изобрёл устройство, которое разделяло телеграфные и телефонные токи с помощью установленных в электрической цепи конденсаторов и катушек индуктивности. Его система была введена в опытную эксплуатацию в 1881 году на воздушной линии длиной 14,5 километра, которая соединяла лагеря Киевского военного округа.
Е.И.Гвоздев предложил сосредоточить на станциях наборы емкостей и индуктивности разных параметров и разработал схемы параллельного и последовательного их установления в разных случаях. Созданное им Телефонное общество в 1888-89 годах на Рыбинско-Бологоевской железной дороге успешно провело испытание приборов Е.И.Гвоздева для одновременного телеграфирования и телефонирования на расстоянии в 295 километров.
Исследование с целью автоматизации телефонной связи велись с самого начала распространения телефона. Первый патент на самую простую автоматическую телефонную станцию (далее – АТС) был получен в 1879 году группой американских изобретателей. Через два года авторы усовершенствовали свою систему импульсным реле для трансляции импульсов. Значительный взнос в автоматизацию телефонной связи сделал русский изобретатель К.А.Мосцицкий.
Он в первый раз выдвинул идею релейной (без искателей) АТС в 1887 году и разработал схему станции на шесть номеров. Но это еще не была АТС в современном понимании, поскольку коммутация соединений, хотя и выполнялась без телефонисток, но управлялась абонентами. Абонент посылал через станцию позывные абонента, которого он вызывал, и этот сигнал поступал во все телефонные аппараты, включенные в станцию.
Американец Элмон Браун Строуджер (1839 -1902) создал в 1888 году работающую модель своего декадно-шагового искателя, когда ему было 49 лет. На это устройство им был получен патент (US Patent № 447918 10/6/1891). В течение десятков лет данное устройство было основным элементом АТС. Построенные по системе Строуджера АТС были достаточно надежны и эксплуатировались во всех странах мира вплоть до 1970-х годов. Такая АТС работала и на станциях правительственной связи.
Э.Строуджер изобрел и номеронабиратель в виде оборотного диска, что также в течение десятилетий использовался в телефонных аппаратах, которые выпускались промышленностью. В изобретении коммутатора Э.Строуджер не был пионером. Подобное устройство было изобретено еще в 1879 году американскими инженерами братьями Дэниелом и Томасом Конноли и Томасом МакТайтом. Однако именно благодаря энтузиазму и настойчивости Э.Строуджера идеи автоматической коммутации получили в конечном итоге практическое приложение.
Первая ручная телефонная станция Московской городской телефонной сети на 800 номеров была открыта в 1882 году в доме № 6 по улице «Кузнецкий мост». В списке ее телефонных абонентов значилось 26 человек. Это были в основном богатые коммерсанты, промышленники, способные позволить себе такую «роскошь».
Телефонная станция работала с однопроводными абонентскими линиями и использованием досок системы Гилеланда емкостью 50 номеров каждая. Это устройство представляло собой ручной коммутатор с вертикальной панелью и горизонтальным столом, на котором располагались продольные и поперечные латунные полосы толщиной в полмиллиметра. Эти полосы соединялись вставным штепселем. Между вертикальной доской и горизонтальным столом размещались 50 (по одному на каждый номер) вызывающих клапанов, расположенных в два ряды.
Абонентские линии подключались к клеммам на обратной стороне коммутаторной доски. Каждая из них соединялась с электромагнитом соответствующего вызывающего клапану и соответствующих полос на горизонтальном столе и вертикальной панели. По мере расширения станции к каждой доске Гилеланда включались соединительные линии для связи с другими досками станции. Например, московская станция до конца XIX века имела 16 досок с 90 соединительными линиями в каждой.
Абонентские устройства в то время состояли из трубки Белла, микрофона Блейка, индуктора и колокольчика Гилеланда и батареи элементов Лекланше. Эти телефонные аппараты, которые получили название Белла-блейка, вызывали массу нареканий, в частности, через неудобство размещения микрофона (он был вмонтирован в корпус аппарата, и, чтобы говорить, приходилось наклоняться), а также через большую взаимную индукцию однопроводных абонентских линий и несовершенной підоймової системы, которая чаще всего давала сбои.
Пользуясь своим монопольным правом, компания Белла установила высокую плату за пользование телефоном – 250 рублей в год и, обеспечив себя сверхвысокой прибылью, не стремилась вкладывать средства в усовершенствование построенной системы, даже невзирая на многочисленные жалобы. Нередко абонент не мог соединиться со вторым абонентом в течение нескольких часов.
На каждой станции работало одновременно несколько телефонисток. Одна из них, получив сигнал вызова, спрашивала абонента, с кем он желает установить связь. Если необходимый номер был увімкнутий к другому коммутатору, первая телефонистка громко извещала об этом другую. Но, в свою очередь, убедившись, что номер не занят, соединяла его со свободной соединительной линией, которая вела к первому коммутатору, и громко оповещала об этом его телефонистку. И только после этого телефонистка, которая получила вызывающий сигнал, соединяла абонента. В результате голосних разговоров телефонисток, которые создавали на станции шум и путаницу, часто возникали ошибки в соединениях.
Официальное открытие междугородного телефонного звхязку между Петербургом и Москвой состоялось в Петербурге 31 декабря 1898 года (за старым стилем) в 11 часов утра. В течение первой недели ежесуточно происходило в среднем 60 переговоров между Петербургом и Москвой, но уже на будущей неделе количество это удвоилось. Междугородная телефонная связь в России до 1917 года своего последующего значительного расширения не получила. В России были только две телефонных магистрали: Петроград – Москва и Москва – Харьков (построенная в 1912 году) и несколько линий небольшой протяжности.