По данным заместителя резидента ИНО НКГБ в Турции Константина Волкова, который в августе 1945 года пытался попросить у английского вице-консула политическое убежище и миллион в придачу, все шифрованные сообщения между Лондоном и Москвой в течение последних 2,5 лет дешифровывались в СССР.

Уже после войны в октябре 1948 года советская шифровальная служба получила чувствительный удар. Американские криптоаналитики смогли прочесть радиограммы НКГБ, перехваченные в течение 1944—1945 годов, из сверхсекретного досье американской контрразведки «Венона», в котором были собраны более 2 тысяч документов советского посольства и резидентур советской разведки в США. Их дешифровали криптологи под руководством Мередита Гарднера.

Так американцы узнали имена и псевдонимы 100 различных источников секретной информации советских спецслужб, получили сведения о деятельности ряда членов знаменитой «кембриджской пятерки». Это послужило толчком к созданию в США Агентства национальной безопасности (АНБ), которому был поручен «перехват и чтение шифрованной переписки всех государств». Директиву о создании на базе разведывательной службы войск связи АНБ президент США Гарри Трумэн подписал 20 мая 1952 г.

В этот период научный и конструкторский потенциал советской службы криптографии и радиоразведки весьма активно подпитывался за счет информации, добытой агентурным путем. В феврале 1953 года, например, в Восточном Берлине резидентурой МГБ СССР был завербован писарь-регистратор секретной части разведывательного отдела Берлинского командования армии США сержант Роберт Ли Джонсон, который позднее, в свою очередь, привлек к сотрудничеству своего друга курьера вооруженных сил в аэропорту Орли сержанта Джеймса Мннткенбау. Последний длительное время передавал резидентуре советской разведки во Франции высокосекретные документы НАТО и командования воо­руженных сил США в Европе.

Министерство обороны США в августе I960 года вынуждено было официально признать, что два сотрудника американской радиоэлектронной разведки АНБ дешифровалыцики Вернон Фергюсон Митчелл и Уильям Гамильтон Мартин по неизвестной причине не вернулись на работу из отпуска. Позднее выяснилось, что они пошли инициативно на контакт с КГБ в 1959 году во время отдыха в Мексике. Оба сотрудника АНБ вскоре через Кубу перебрались в СССР, где попросили политического убежища и дали пресс-конференции с разоблачением деятельности АНБ по планомерному дешифрованию корреспонденции стран — союзников США. После этого Митчеллу и Мартину предоставили советское гражданство. Мартин сменил фамилию на Соколовский и женился, а Митчелл, разочаровавшись в советской действительности, пытался запрашивать госдепартамент США о возможности своего возвращения на родину, но получил отказ.

В свою очередь, в январе 1961 года ушел на Запад завербованный ЦРУ подполковник польской разведки Михаил Голениевский (оперативная кличка в ЦРУ «Снайпер»). Он передал американцам 300 страниц микрофильмированных документов и выдал английской контрразведке завербованного КГБ в начале 1950-х годов шифровальщика британского военно-морского атташе в Варшаве Гарри Фредерика Хоутона (агент «Шах»), которого арестовали в Лондоне вместе с любовницей Этель Элизабет Джи, работавшей вместе с ним старшим клерком в бюро учета и размножения секретных документов НИИ подводных исследований в Портленде. Произошло это во время передачи агентом в районе знаменитого лондонского Шекспировского театра «Олд Вик» секретных материалов нелегалу советской разведки Гордону Лонсдейлу (Конон Молодый). Вскоре были арестованы и связники Лонсдейла — Питер и Леонтина Крогеры, обеспечивавшие шифрованную связь нелегала с Центром.

Понесенные потери восполнил сотрудник криптографического подразделения разведки США в Париже Джозеф Хелмич, передавший в августе 1962 года агентам советской разведки за вознаграждение в 131 тысячу долларов секретную информацию об американских шифрах. Она позволила КГБ перехватывать связь американских войск в период войны во Вьетнаме. Хелмич был разоблачен только в 1980 году, когда ФБР зафиксировало его встречу с советским разведчиком. Арестованного гражданина США суд приговорил к пожизненно­му заключению.

В январе 1968 года сотрудник британского специального дешифровального подразделения из Лондонской группы обработки Центра правительственной связи капрал Джеффри Артур Прайм, занимавшийся переводом перехваченной с советских каналов связи информации, возвращаясь после рождественских праздников на базу радиошпионажа английских ВВС в Западном Берлине и проезжая через контрольно-пропускной пункт, передал контролеру записку с предложением встречи с представителем разведки СССР. Затем в 1968 — 1977 годы, вплоть до своего провала, Прайм сообщал КГБ сведения о деятельности ШКПС, ее личном составе и базах прослушивания как внутри страны, так и за рубежом, о том, какие из советских кодов и каким образом раскрыты британскими криптографами, а также материалы по двум разведывательным спутникам США — «Биг Бёрд» и «Райолайт». Прайма приговорили к 38 годам тюрьмы: 35 — за шпионаж и 3 — за сексуальные преступления в отношении несовершеннолетних школьниц (этот порок и погубил ценного агента советских спецслужб).

Одного из крупнейших успехов советская разведка добилась 15 декабря 1967 г. В тот день советское посольство в Вашингтоне посетил дежурный офицер связи в оперативном штабе командующего подводным флотом США в Атлантическом регионе шифровальщик Джон Энтони Уокер, который передал за деньги чемодан с шифрами американских ВМС и сверхсекретными материалами, касающимися деятельности разведуправления Министерства обороны (РУМО). История сотрудничества с ним завершилась 17 ноября 1984 г., когда Барбара Уокер сообщила сотруднику ФБР о шпионской деятельности своего мужа. На проверку сигнала американская контрразведка потратила полгода, и в мае 1985 года в Пулсвиле (Мэриленд) агенты ФБР арестовали заместителя директора школы радистов военно-морского учебного центра в Сан-Диего Джона Энтони Уокера, который 18 лет работал на КГБ. Одновременно взяли под стражу капитан-лейтенанта ВМС США, сотрудника военно-промышленной корпорации «Би Си Ай Ко» Артура Уокера, снабжавшего брата секретной информацией, и сына Джона – Майкла.

Все Уокеры признали себя виновными, после чего Артур был приговорен к трем пожизненным срокам заключения, Джон получил один пожизненный срок, а Майкл Уокер — 25 лет тюрьмы. Находясь под впечатлением публичного процесса, в июне 1985 года ФБР добровольно сдался связанный с арестованным Джоном Уокером сотрудник отдела снабжения базы морской авиации в Лос-Аламитос и учебного центра ВМФ в Сан-Диего 46-летний Альфред Джерри Уитворт, передававший советской разведке секретную военную информацию, в том числе криптографические материалы, шифровальные ключи и руководства по эксплуатации военных систем связи.