Сами перестановки были достаточно простыми. Например, открытый текст разбивался на слоги, после чего в них осуществлялась перестановка букв. Так, слово «УЖГОРОД» превращалось в слово «ЖУОГДОР».

В 1633 году патриарх Филарет написал «для своих государевых и посольских тайных дел» особенную азбуку и «состав затейным письмом». Сохранился приказ российскому представителю в Швеции Д. Францбекову, из которого видно, что при составлении сообщений царю посол должен был использовать тайнопись. Приказ заканчивался таким образом: «Да что он, Дмитрий [Францбеков], будучи в Свее [Швеции], по сему тайному наказу о тех или иных о наших тайных делах и наших тайных вестей проведает и ему обо всем писать ко государю царю и великому князю Михаилу Федоровичу всея Руси к Москве по сему государева тайному наказу затейным закрытым письмом».

До наших времен дошел черновик этого приказа, в котором слово «затейным» зачеркнуто и заменено «закрытым». Следовательно, можно прийти к выводу, что в России тайнопись превратилась в одно из средств сохранения государственных тайн.

Так, в инструкции российскому агенту в Швеции Дмитрию Андрееву говорилось: «Лета 7143 (1653) декабря 15 день… А про те тайные дела и про затейное письмо подьячий Иван Исаков и иной никто отнюдь не ведал, и черные о сих тайных делах тем же затейным письмом держать у себя бережно, чтоб о тех тайных делах и про то затейное письмо оприч его, Дмитрия, подьячий Иван Исаков и иной никто однолично не проведал».

Приведем также выдержку из присяги переводчика-шифровальщика конца XVII века: «…ему всякие государственные дела переводить в правду, и с неприятелями государскими тайно никакими письмами не ссылаться и мимо себя ни через кого не посылать, и в Московском государстве с иноземцами о государственных делах, которые ему будут даны для перевода, ни с кем не разговаривать».

При усилении центральной власти в годы правления царя Алексея Михайловича (1629–1676) применение шифров распространяется. В 1654 году царь образовал «Приказ большого государя тайных дел», которым руководил лично, а бояре к тайным делам не допускались. Как писал Г. Котошихин, «А устроен тот Приказ при нынешнем царе, для того чтоб его царская мысль и дела исполнилися все по его хотению, а бояре бы и думные люди о том ни о чем не ведали».

Главное должностное лицо приказа — «Тайный дьяк» — имел титул «дьяка в государевом имени», что означало право подписывать указы от имени царя. Главной задачей приказа был негласный контроль за высшими должностными лицами. «Подьячие приказа» присматривали за воеводами во время войны и посылались с посольствами за границу: «и то подьячие над послами и над воеводами подсматривают и царю, приехав, сказывают: и которые послы, или воеводы, ведая в делах неисправление свое и страшась царского гневу, и они тех подьячих дарят и почитают выше их меры, чтоб они, будучи при царе, их послов выславляли, а худым не поносили».

Сам царь, очень образованный для своего времени, лично также использовал шифры и в своей приватной переписке. Послы и резиденты всегда обеспечивались шифрами. Например, в 1673 году резидентом в Речь Посполитую (Польшу) был назначен полковник В. М. Тяпкин. По пути в Вильно его догнал царский гонец и вручил ему «знаки тайнописи и повеление царское пользоваться ими для донесений».

В государственной криптологии получают развитие и некоторые другие способы тайнописи, известные по древнерусским рукописям, например, таким как «мудрая литорея». Этим способом, в частности, был зашифрован текст, отлитый на большом колоколе Саввино-Сторожевского монастыря под Звенигородом. Шифрование текста, по предположению ученых, осуществил сам царь Алексей Михайлович. Дешифрован он был филологами М. Ф. Калайдовичем, А. И. Ермолаевым, князем П. П. Лопухиным и ротмистром М. С. Суридиным.

А. И. Ермолаев по поводу этого обстоятельства высказался так: «Сия надпись во многих отношениях достойна особенного внимания. Представляя нам любопытный образец русской тайнописи (стеганографии) XVII века, она доказывает, что в России в старину шифры были пригодны не для одних дипломатических переписок или для внесения в книги разных обстоятельств, которые затейливые люди того времени ухитрялись сделать непонятными для многих из своих современников, долженствовавших быть видимыми народом…».

Первым русским царем, который четко осознал важность шифрования депеш и развития шифровального дела для обеспечения безопасности государства, был Петр I Великий (1672–1725). Эпоха его правления характеризуется усилением российского государства, всех его управленческих структур, а также структур исполнительной власти. Петр I осуществил ряд важнейших реорганизаций: организацию мануфактуры, строительство горных и оружейных заводов, развитие торговли, включая межгосударственную, создание Сената — высшего органа власти по делам законодательства и государственного управления, создание коллегий.

Активная внешнеполитическая деятельность Петра I требовала создания постоянной криптологической службы, способной обеспечить эффективную защиту своих сообщений и раскрытие дипломатической переписки других государств. Сначала функции криптослужбы выполнял «Посольский приказ», позже параллельно с ним начала функционировать «Посольская канцелярия» при Петре I.

Указом от 18 февраля 1700 года во главе «Посольского приказа» и принадлежащих ему приказов был официально поставлен выдающийся деятель и дипломат раннего периода петровского времени Федор Алексеевич Головин (1650–1706). Он заменил думского дьяка Е. И. Украинцева, который в 1699 году был отправлен послом в Константинополь на русском корабле, который впервые появился в водах Босфора.

При своем назначении Ф. А. Головин получил звание «начального президента государственной посольской канцелярии». Как генерал-адмирал Ф. А. Головин одновременно управлял флотом, возглавлял оружейную палату, монетный двор, малороссийский приказ. Кроме личного участия в переговорах с иностранными государствами и заключения договоров с ними Головин руководил деятельностью русских послов за рубежом, оказывал большое влияние на внешнюю политику России в период Северной войны. Под непосредственным наблюдением Ф. А. Головина работало «цифирное» отделение.

Уже в самом начале XVIII века Петром I была создана «Походная посольская канцелярия», что сосредоточила в своем ведении важнейшую политическую переписку. Создание ее было вызвано частыми поездками Петра I. «Походная канцелярия» была преимущественно личной канцелярией императора, откуда выходили его важнейшие распоряжения по всем отраслям управления. Сюда стекались на его решение дела из всех ведомств. Но главной ее функцией было ведение дипломатических дел, почему к ее названию добавлялось слово «посольская».

Первое упоминание в документах о «Походной канцелярии» относится к 1702 году. В это время царь отправился «в поход» на Архангельск. В поездке его сопровождал начальник «Посольского приказа», первый министр Ф. А. Головин. Несмотря на то, что все государственные дела продолжали проходить через «Посольский приказ», а «печатанье государственной печатью грамот» должно было в дальнейшем находиться под контролем бояр, наиболее важные дела решались Петром I уже в Архангельске.