В XIX в. в России, как и в других передовых государствах Европы, в вопросах применения шифров начинает постепенно входить и развиваться принцип иерархии. Для каждого уровня корреспондентов, как правило, применялись свои системы шифров или свои правила пользования ими: от простых в эксплуатации, но менее стойких к сложным и более стойким.
Сравнивая шифры России с шифрами других развитых государств того времени, следует сделать вывод, что по крайней мере по криптографической стойкости, а также по ряду других критериев, включая (в определенной мере) и критерии, характеризующие эксплуатационные качества, отечественные шифры не уступали шифрам таких передовых стран, как Англия, Франция, Италия. Действовавшие в России разновидности кодов и многоалфавитных шифров были примерно теми же, что и в указанных странах. Российские криптографы успешно дешифровали переписку этих стран в течение всего рассматриваемого периода, естественно, творчески усваивая достижения зарубежной криптографии.
Увеличение объемов шифрпереписки потребовало упрощения процессов обработки информации и ускорения процессов шифрования и расшифрования. По этой причине в России в это время, как и в других странах, появляются различные шифровальные приспособления, облегчающие шифрование и расшифрование. Указанные в биклавных ключах приспособления типа таблиц, передвижных полосок–лам, календарей для набора и разбора, рамок служили этой цели. Практически эти приспособления весьма близки шифровальным устройствам, использовавшимся в середине и конце XIX века во Франции и получившим название «Линейки Сен–Сира», которые были разработаны специальной криптографической комиссией при военной академии Сен–Сир.
По–видимому, можно сделать вывод о том, что если Россия в чем–то и отставала от стран Западной Европы, то это все–таки относится к вопросам углубленной механизации и автоматизации процессов шифрования и дешифрования. К этому можно добавить вопросы организации широкой подготовки кадров криптографов и разработки теории криптографического анализа шифров и опубликования результатов этой разработки в фундаментальных трудах, оказавших большое влияние на последущее развитие криптографической мысли.
Так, известно, что еще в начале XIX в. знаменитый Томас Джефферсон изобрел дисковый шифратор, состоявший из набора деревянных дисков, по окружности которых размещались буквы алфавита в определенном порядке. Диски устанавливались так, чтобы на некоторой горизонтальной линии находился открытый текст, тогда шифрованный текст получался на другой горизонтальной линии, определяемой ключом. Как и следовало ожидать, это изобретение не нашло применения в тот период. Но сам этот факт, несомненно, в последующем дал толчок созданию электромеханических дисковых шифраторов.
Другое изобретение, сделанное в 1860 г. лондонским профессором Чарльзом Уинстоном, представляет собой–двухдисковый шифратор — весьма удобное для шифрования устройство, но, правда, содержащее малое число простых замен.
В чем еще можно усмотреть отставание России от стран Европы, так это, во–первых, в написании и публикации книг, посвященных теории криптографии и, в частности, анализу существовавших в то время шифров и методов дешифрования, и, во–вторых, в широте постановки вопросов изучения криптографии. В Европе в это время выходит книга Фридриха Казисского «Искусство тайнописи и дешифрования» (Германия, 1863 г.) и монография Огюста Керкгоффса «Военная криптография» (Франция, 1883 г.). Обе эти книги содержали глубокий анализ шифров, раскрывали многие методы дешифрования, включая и методы с использованием математики, формулировали основные требования к стойким шифрам, не потерявшие своей актуальности и в настоящее время.
В истории России XIX — начала XX в. нельзя назвать ни одного имени крупного математика или группы молодых специалистов, впоследствии выросших в крупных ученых, которые бы профессионально занимались теорией криптографии, анализом шифров и разработкой методов дешифрования. П. Л. Шиллинг в этом плане был скорее исключением, чем правилом, но и он был инженером–электротехником и не имел каких–либо крупных теоретических трудов в области математики. В то время в странах Западной Европы многие математики занимались вопросами криптографии, что в конечном счете не могло не сказаться в дальнейшем на ее быстром развитии в этой прикладной области исследования. Достаточно вспомнить профессора математики в Кембридже Чарльза Беббиджа, который успешно применял математические методы в криптоанализе. Он уже в то время конструировал и применял аналитические машины для вычислений, и его идеи о логической структуре вычислительной машины были в некоторой степени использованы в современных ЭВМ.