В этот период лексиконы или словари для шифрования и дешифрования (цифирь) уже изготавливались типографским способом.

После изготовления «цифири», то есть кода, составлялась докладная записка примерно следующего содержания:

«В Государственную коллегию иностранных дел

От нижеподписавшегося покорнейшее доношение.

Составив по приказанию сей Коллегии новую генеральную цифирь на российском и французском языках, ею одобренную, и отобрав цены за изготовление передвижных машин, равно и за напечатание наборных и разборных таблиц и за бумагу, имею честь представить о том подробную записку, прося покорнейше помянутую Коллегию благоволить на сей расход определить сумму.

Коллежский советник Христиан Миллер.

Октябрь дня 3-го 1804 года».

В прилагаемой записке указывалась смета расходов:

«За машины:

За 15 машин с двойными передвижными дощечками по 125 рублей, за пару — 1875 рублей.

Типографщику:

за набор разборных таблиц для российской цифири с напечатанием по 20 рублей, за таблицу — 40 рублей;

за набор двух разборных таблиц для французской цифири с напечатанием по 20 рублей, за таблицу — 40 рублей;

за набор одного листа и напечатание чисел и букв, принадлежащих к разборным таблицам обеих сих цифирей — 10 рублей;

за набор 112 ½ страниц российской наборной азбуки и напечатание по 30 рублей за страницу, а за все 112 ½ страниц — 3375 рублей;

за набор 122 ½ страниц французской наборной азбуки и напечатание по 30 рублей за страницу, а за все 122 ½ страницы — 3675 рублей.

Бумаги.

Александрийской 83 листа по 2 рубля 50 копеек каждая — 207 рублей 50 копеек.

Итого 9222 рубля 50 копеек.

Коллежский советник Христиан Миллер».

В это время в Министерстве иностранных дел действовал так называемый Цифирный комитет, в который входили наиболее опытные и квалифицированные криптографы. Коллективными усилиями чужие коды было легче «форсировать». Комитет занимался анализом и введением новых систем шифров, контролировал их правильное использование и хранение, выводил из употребления устаревшие или скомпрометированные шифры, составлял заключения и докладные по «цифирным» вопросам как руководству МВД, так и императору Александру I.

Надзор за цифирной службой МВД всю первую половину XIX века осуществлял лично министр и канцлер К. В. Нессельроде. Наши криптографы внесли огромный вклад в победу русской армии над наполеоновской, потому что им удалось расшифровать используемый Наполеоном для общения со своими маршалами код, и русское командование могло читать все или почти все его депеши.

После войны Александр I имел беседу с командующим одним из французских корпусов маршалом Ж. Э. Ж. Макдональдом (1765–1840) и сказал ему, что «мы всегда знали намерения вашего императора из его же собственных депеш».

— Я считаю очень странным, что Вы смогли их прочесть, — удивился француз, — кто-нибудь, наверное, выдал вам ключ?

— Отнюдь нет! — заверил его русский император. — Даю Вам честное слово, что ничего подобного не имело места. Мы просто дешифровали их.

Секретными экспедициями при Нессельроде заведовали П. Л. Шиллинг фон Канштадт (шифры и литография), X. А. Бек (дешифрование) и Н. С. Лаваль (перлюстрация). Учебным заведением иностранных языков заведовал Ф. П. Аделунг. Перепиской по политическим вопросам ведали два барона: по делам Востока — Ф. Бруннов, будущий посол в Англии, а по делам Запада — П. Л. Шиллинг. Говоря современным языком, бароны пользовались допуском № 1, то есть им доверялись все важные государственные секреты.

Как уже упоминалось ранее, в 1828 году секретные экспедиции канцелярии были преобразованы в департаменты внешних сношений, а в 1846 году — в особую канцелярию министерства, в которой стала сосредоточиваться вся политическая переписка МИД со своими загранучреждениями.

Постоянный рост шифрообмена потребовал поиска способов быстрого размножения шифродокументов, и такой способ был найден упомянутым выше Павлом Львовичем Шиллингом фон Канштадтом, выдающимся учёным и изобретателем. Он родился в Ревеле (Таллин) в 1786 году в семье командира Низовского мушкетёрского полка, окончил Первый кадетский корпус в Петербурге, служил в чине поручика в Генштабе русской армии, затем по семейным обстоятельствам оставил военную службу и перевёлся в Министерство иностранных дел и работал переводчиком русской миссии в Мюнхене. Будучи патриотично настроенным и преданным России, он во время Отечественной войны 1812–1814 годов возвратился в армию и в качестве штаб-ротмистра воевал в составе 3-го Сумского полка, получил награды за храбрость в боях. После войны он снова вернулся в систему МИД и обратил на себя внимание К. В. Нессельроде. По его поручению отправился в Баварию и изучил там изобретённый А. Зенефельдером способ литографирования. В 1817 году он установил в Министерстве иностранных дел литографию и был назначен её управляющим. В 1832 году цифирная часть МИД преобразовалась в экспедицию, и П. Л. Шиллинг стал её заведующим.

Шиллинг был страстным любителем и знатоком восточной культуры и скоро завоевал всеобщее признание как наилучший в мире литограф китайских рукописей. Он становится близким другом А. С. Пушкина, который в альбоме Е. Н. Ушаковой оставил его карандашный портрет. В отзывах современников этот выдающийся русский криптограф и литограф, а также востоковед, этнограф, электротехник (изобретатель электрической мины и электромагнитного телеграфного аппарата) и коллекционер остался как умный учёный, необычайно толстый человек, весельчак, отличный говорун, игравший в шахматы две партии одновременно, не глядя на шахматные доски, и побеждавший обоих противников в один момент.

В истории криптографии Шиллинг прежде всего известен как изобретатель так называемого биграммного шифра. Двузначные буквенные сочетания (латиница) составляют лексикон (цифирь) биграммного шифра, кодовыми обозначениями служат здесь двух-, трёх-или четырёхзначные числа, «взятые по два раза каждое для переменной передачи буквенных биграмм то одним, то другим числом». Внешне биграммный шифр представлял собой наборно-разборную таблицу, наклеенную на коленкор, при которой имелась инструкция по пользованию шифром. Буквенные сочетания лексикона могли быть русскими или французскими, могли быть и двойные русско-французские «цифири».

Переписка с помощью биграммного шифра Шиллинга велась на французском языке, и шифровались при этом биграммы, то есть двойные сочетания букв и знаков препинания, французского алфавита. Тип шифра — простая замена на 992 знака (31x31= 992) с пустышками. Шифровались не идущие подряд биграммы открытого текста, а буквы или знаки, расположенные на длине Т периода транспаранта, на котором расписывалось передаваемое сообщение. Биграммы, таким образом, составлялись по вертикали из двух строк транспаранта: первая буква — из первой строки, вторая — из второй. Если в конце сообщения не хватало знаков второй строки, то недостающая её часть заполнялась произвольным образом, и шифровались уже отдельные знаки[19].

К шифру прилагались ключи. Шифр передавался пользователю с тремя ключами на французском языке вместе с пакетом бумаг. В феврале 1824 года шифр Шиллинга с ключами № 1, № 2 и № 3 был направлен цесаревичу Константину Павловичу; в январе 1826 года тот же шифр и ключ № 2 были переданы князю Меншикову перед его поездкой в Персию, а в 1828 году К. В. Нессельроде получил этот шифр для отправления в Америку.

Предельный срок действия биграммного шифра определялся Цифирным комитетом в шесть лет — если, конечно, он не был скомпрометирован ранее. С 1858 года этот срок сократился до трех лет, хотя на практике эти строгости не всегда соблюдались.

В мидовской литографии печатались не только шифры, но и другие документы, в том числе материалы перлюстрации. Литографированные копии перлюстрированных материалов барон Шиллинг ежедневно отправлял на просмотр министру, а тот на своё усмотрение передавал их государю императору. Чтение перлюстрированных писем иностранных послов и других особ было любимым занятием императоров всех времён и народов. Русские монархи в этом отношении не являлись исключением.