Большинство сотрудников ЧК были иностранцами, которые получили российское гражданство. В основном это были немцы, которые говорили по-русски с большим акцентом, поскольку с целью собственной безопасности они вели изолированный образ жизни. Для вскрытия писем, как правило, использовался пар или горячая проволока, с помощью которых снималась восковая печать.

Как утверждал бывший сотрудник ЧК Владимир Иванович Кривош, «иностранная дипломатическая переписка попадала в руки русских „специалистов“ практически полностью. В российском „черном кабинете“ имелся полный набор безукоризненно скопированных печатей для зарубежной переписки всех находившихся в Петербурге посольств и консульств… У российского „черного кабинета“ имелись копии многих шифров иностранных государств».

Успехи российского ЧК признавали даже достаточно высокопоставленные деятели заграничных государств. Так, в конце XIX века «железный канцлер» Германии Отто фон Бисмарк обнаруживал особую обеспокоенность на счет сохранности секретных посланий, которые отправлялись из Петербурга. Он писал: «…немецкий шифр не остается неизвестным российскому императорскому двору; ведь я знал по опыту, что даже в здании нашей миссии в Петербурге сохранить наши тайны мог не искусно сделанный замок, а только частая смена шифра. Я был уверен, что не мог телеграфировать в Ливадию ничего, что не дойдет до сведения императора».

Сам император Александр II не стеснялся в использовании сведений, полученных в результате дешифровки. Он жаловался Бисмарку, что его, императора, резко критикуют немецкие правители в своих шифрованных посланиях в Россию. Чтение шифропереписки он считал естественным правом самодержца. Здесь нужно отметить, что при использовании сведений, добытых путем дешифровки, стоило обнаруживать особую осторожность, поскольку противник, узнав, что его шифры раскрыты, мог сменить ключ и даже всю шифросистему.

Во второй половине XIX века криптослужба России перестала быть привилегией МИД, поскольку была создана еще в двух ведомствах: военном министерстве и МВД. Этот факт свидетельствовал о росте значения криптологии в деятельности государственных органов, о существенном расширении сфер ее применения.

Развитие внешних и внутренних сетей связи, рост объема шифрованной переписки повлекли за собой увеличение количества действующих шифров и кодов. Появилось достаточно большое разнообразие таких систем. Постепенно выкристаллизовывалась классификация шифров по своему предназначению и цели.

Шифры разделялись прежде всего по языковому принципу. В зависимости от языка шифрованной информации появились русские, французские, немецкие, английские и другие шифры. По отраслевому принципу они делились на шифры МИД, шифры военного ведомства, включая и императорские шифры, шифры жандармерии и созданного в 1880 году в структуре МВД Департамента полиции, а также шифры, которые использовались гражданскими ведомствами для шифрования своей секретной информации (например, министерства финансов). Отдельно выделялись агентурные шифры, которые были предназначены для связи с разведчиками и агентами.

Все шифры делились на секретные и несекретные. Кроме них вводились еще так называемые шифры специального назначения. В одной из инструкций к шифрам МИД говорилось, что несекретными ключами следовало пользоваться во всех тех случаях, когда содержание сообщения само по себе не могло считаться секретным, но когда передача его в незашифрованном виде не представлялась удобной, например, когда желательно было избегать преждевременной огласки таких сообщений в печати и т. п.

Интересное дополнение содержалось в примечаниях к этой инструкции: «Следует полагать, что несекретные ключи известны иностранным правительствам, тем не менее они представляют безусловную тайну для публики и должны храниться если не с секретными ключами, то, во всяком случае, с секретными делами установлений, которые ими снабжены».

Ключи специального назначения использовались для сношений с «различными правительственными установлениями, а также с частными учреждениями и лицами».

Как писал в то время начальник секретной экспедиции МИД Ф. Годениус, в 1862 году было признано необходимым обеспечить русские консульства в Турции русским биграммным шифром. Хотя применение особенностей русского алфавита представляло собой значительные трудности, экспедиция их преодолела и составленный ею русский биграммный шифр № 334 (в количестве 12 экземпляров) был разослан в консульства. В то же время в эти же консульства были отправлены новые передвижные полоски для русского биклавного шифра № 332 в количестве 90 экземпляров.

Вслед за этим экспедиции был поручен огромный труд, а именно изготовление изобретенного действительным статским советником Г. Гамбургером шифра. После «неусыпных семимесячных трудов» отмеченный шифр был изготовлен и по приказу руководства разослан в 1863 году в главные миссии.

Известно, что в это же время Г. Гамбургером был составлен шифр, получивший название «Chiffre polilexique», на 900 словарных величин. В нем кодовыми обозначениями были трехзначные числа, повторявшиеся 26 раз каждое в зависимости от букв специальных полосок, которые выбирались в особых календарях. Этот шифр был введен в действие в апреле 1862 года и использовался до 1897 года в переписке МИД с посольствами в Европе.