Так, к 1929 году А. Ф. Шориным был разработан телеграфный аппарат Ш-29, а к 1933 году завод стал изготовлять несколько модификаций этого семейства, в том числе и новейший телеграфный аппарат Ш-33. В 1934 году главным конструктором Е. Д. Миловидовым был разработан нормальный одноканальный телеграфный аппарат «НОТА-34». Годом позже Н. Г. Гагарин, взяв за прототип печатающее устройство телеграфного аппарата Т-14 фирмы «Моркрум-Кляйншмидт», создал собственную оригинальную конструкцию отечественного стартстопного телеграфного аппарата «СТ-35» (Советский Телетайп 1935 года). Аппарат имел множество модификаций и проработал на линиях связи до 1960-х годов.

В 1937 году под руководством З. Д. Шендерова был разработан рулонный одноканальный телеграфный аппарат «РТА-38». В 1938 году под руководством начальника отдела И. П. Федорова был разработан первый отечественный фототелеграфный аппарат (бильдаппарат) в двух вариантах: настольный и чемоданный. Доведение конструкции бильдаппаратов было поручено З. Д. Шендерову.

Параллельно с этой работой он изобрел и сконструировал аппарат, который передавал фотоизображение по радио. Результаты испытаний были оптимистичными. На опытном образце было получено четкое и контрастное изображение, полностью приемлемое при оперативной аэрофотосъемке. К сожалению, во время одного из испытательных полетов произошла авиакатастрофа, и З. Д. Шендеров погиб. Довести аппарат до производства без него не удалось, а с началом Отечественной войны работы были вообще прекращены.

Завод «Электроприбор» также был восстановлен и выпускал корабельные приборы для ВМФ, но практически не имел никакого опыта по разработке и изготовлению телеграфной аппаратуры, техники конструктивно очень близкой к шифровальной. В результате было решено создать научно-производственную структуру по разработке и изготовлению шифротехники на заводе имени А. А. Кулакова.

Теоретическую основу создания шифротехники впервые предложил на заседании научного совета РККА 29 июня 1930 года инженер-конструктор Иван Павлович Волосок (1900–1982). Впоследствии именно он стал ведущим конструктором многих образцов шифровальной и кодировочной техники довоенного и послевоенного периодов. За основу был взят принцип наложения комбинаций так называемой гаммы бесконечного ключа на комбинации знаков открытого текста. В результате выходила криптограмма с гарантированной стойкостью. Как носитель знаков гаммы использовалась перфолента, изготовленная с помощью специального устройства, получившего название «Икс» (англ. Х). Это было оригинальным и удачным изобретением, позволявшем получать шифроленту с гаммой случайной последовательности, что обеспечивало необходимую гарантированную стойкость шифрования любых сообщений.

В 1931 году при 8-м отделе ГШ РККА была создана техническая лаборатория. В 1932 году в лаборатории отдела были разработаны и изготовлены два опытных образца шифровального устройства. Приблизительно, это были специальные электромеханические трансмиттеры для шифровальных машин с внешним носителем шифра. Одновременно с этим сотрудники Спецотдела НКВД, уже имея в своем арсенале конкретные наработки, приступили вместе со специалистами 8-го отдела к составлению проекта технического задания на конструирование отечественной шифромашины.

И уже в том же году под руководством инженера И. П. Волоска был создан первый опытный образец шифромашины, получившей название ШМВ-1 (Шифровальная Машина Волоска). Также были разработаны опытные образцы механических шифровальных приспособлений к телеграфным аппаратам, которые, впрочем, не получили дальнейшего развития. В силу своей громоздкости и механической ненадежности ШМВ-1 не пошла в серию, однако послужила прототипом для последующего создания новых серийных образцов.

Таким образом, группа советских специалистов, преодолев все технические и организационные трудности, вложив в создание машины все свое умение, изобретательность, знание, физическую и моральную силу, разработала с «чистого листа» отечественную шифромашину. Учитывая, что на организацию ее серийного производства ушло менее года, это является уникальным случаем в мировой практике, особенно с учетом общего состояния промышленности СССР в те годы. Необходимо также обратить внимание на то, что это могли сделать только люди, которые пошли на это добровольно и, осознавая, что значит для государства наличие отечественной шифротехники, считали ее создание своим гражданским долгом.

Эта история позволяет также понять, как страна, еще не восстановленная после гражданской войны, смогла не только решить проблему создания отечественной шифротехники, но и организовать ее промышленный выпуск. Ведь для этого, кроме наличия необходимого количества специалистов по криптологии (причем специалистов высшего класса, в шутку называемых «звездочетами»), нужны были высококлассные конструкторы, инженеры, технологи, организаторы производства, рабочие высокой квалификации. Было нужно хорошо оснащенное специализированное производство, специализированные контрольно-испытательные станции, лаборатории, самостоятельно изготовленное диагностическое оборудование и т. д.

В ноябре 1934 года на завод имени А. А. Кулакова (тогда он назывался заводом № 209) приехал начальник 2-го отделения 8-го отдела ГШ РККА капитан I ранга И. П. Волосок. Он должен был лично убедиться, сможет ли завод освоить выпуск новой продукции — шифротехники. Была утверждена первая группа специалистов, которые должны были работать над этой проблемой, в составе В. М. Домничева, В. Н. Рытова, О. А. Примазовой и Е. П. Изотовой. Именно они положили начало новому направлению в отечественной технике, которая будет обеспечивать скрытое управление войсками. К концу 1935 года (по сути, всего за шесть месяцев) группе удалось решить все принципиальные вопросы.

Как и планировалось, в начале 1936 года специалисты приступили к непосредственному конструированию приборов, которое должно было завершиться выпуском комплекта документации для передачи в производство. Работа была распределена следующим образом:

— шифровальную аппаратуру в целом и дешифратор взял на себя В. М. Домничев;

— специальный трансмиттер конструировал Валентин Николаевич Рытов;

— все четыре электромагнитных устройства разрабатывал Г. А. Андреев, а конструировал Николай Михайлович Шарыгин;

— доработка импортной электромеханической машинки «Мерседес» была поручена О. А. Примазовой;

— доработку серийных перфораторов (заимствованных из телеграфной техники) в виде отдельных приборов осуществляла Е. П. Изотова.

Практически весь 1936 год пошел на разработку конструкции приборов и устройств, а в 1937 году был завершен выпуск конструкторской документации на шифромашину В-4. Комиссия по проведению государственных испытаний рекомендовала принять на вооружение В-4, получившую впоследствии название М-100 «Спектр». Соответствующий приказ наркома обороны СССР был подписан в середине мая 1938 года. Именно с этого образца инженерно-криптологической мысли начался отсчет создания серии шифромашин, которые до конца ХХ века обеспечивали гарантированную стойкость применяемых шифров.

К этому времени лаборатория 8-го отдела ГШ РККА переросла в достаточно мощное конструкторское бюро. В 1937 году в черноморском санатории И. П. Волосок познакомился с молодым офицером-шифровальщиком Михаилом Степановичем Козловым и, почувствовав в нем талант конструктора, предложил продолжить службу в лаборатории 8-го отдела.