Кроме В.А.Котельникова в работах по секретной телефонии принимали участие Александр Львович Минц (1894-1974), Константин Петрович Егоров (1905-1959) и Виктор Виторский. Учёные пытались обеспечить конфиденциальность передачи информации с помощью созданной ими уникальной многоканальной аппаратуры радиосвязи, которая впервые использовала одну боковую полосу частот. В 1939 году она была установлена на магистрали Москва – Хабаровск.
Идею нераскрываемого шифра В.А.Котельников сформулировал незадолго до войны. Свой закрытый отчёт «Основные положения автоматической шифровки», где было впервые представлено строгое обоснование того, что системы шифрования с одноразовыми ключами абсолютно стойкие, он сдал за три дня до начала Отечественной войны. Эта работа, к сожалению, малоизвестная, поскольку так и не вышла в открытой печати.
А через пять лет американский инженер и математик Клод Элвуд Шеннон изложил подходы к построению стойких систем шифрования в своём секретном докладе, датированном 1 сентября 1946 года. В открытой печати его работа появилась в 1949 году.
Из воспоминаний В.А.Котельникова: «Использование одноразового ключа полезно и для засекречивания в телефонии как проводной, так и радио. Только там все гораздо сложнее, и в случае аналоговой передачи спектра речи, не преобразуя его в цифровую, получить абсолютно стойкое засекречивание невозможно. Можно получить высокую степень стойкости, но не абсолютную. При мозаичном шифровании спектра, даже, если применяется одноразовый ключ, система остаётся уязвимой, поскольку каждый «кусочек», сам по себе, оказывается незашифрованным. Поэтому-то важно сделать интервалы и по возможности меньше, но при этом теряется качество передаваемой речи».
Под руководством В.А.Котельникова был разработан первый телефонный шифратор «мозаичного типа», который совмещал в себе частотные преобразования речевого сигнала с перестановками его отрезков по времени. Реализуемые им преобразования были динамическими, т.е. периодически изменялись по закону распределения случайных величин, и потому их раскрытие представляло очень серьёзную задачу даже для квалифицированных специалистов. Была предложена система, основанная на квазислучайных (известных только получателю) перестановках временных (сто миллисекунд) отрезков и двух частотных полос с инверсией речевого сигнала. Управление частотными и временными перестановками на передаче и приёме осуществлялось шифратором, который генерировал пять бит гаммы десять раз в секунду.
Из воспоминаний В.А.Котельникова: «Сначала мы просто «перевёртывали спектр», но быстро поняли, что это легко разгадать. Тогда стали разбивать речь на некоторые «отрезки» по частоте с инверсией спектра, и их «перепутывать»… «перепутывали» не просто так, как придётся, а определённым образом, с помощью шифратора… Был у нас «барабан», наполненный