С конца XVI в. русские посланники за рубежом получают шифры в виде таблиц замены или «на память», — т.е. задание «вытвердить гораздо памятно» дипломатический шифр.
С началом правления Романовых (1613 г.) укрепляются основы феодального строя. В 1619 г. из польского плена возвращается отец царя Михаила Федор, постриженный Борисом Годуновым в монахи под именем Филарета. Еще при Лжедмитрии II он был наречен патриархом, теперь к этому был добавлен титул «великого государя». Больной и малоспособный царь Михаил предоставил отцу управление страной (до 1633 г., а затем боярам). Филарет соединил в своих руках верховную, светскую и духовную власть. Он лично заведовал иностранными делами и сам разрабатывал тайные азбуки. Используемые в это время шифры были, естественно, самого простейшего вида — простые замены и простейшие перестановки. Так, известно, что русский посол в Грузии К. П. Савин в 1597—1598 гг. употреблял шифр перестановки, при котором текст сообщения (мы будем в дальнейшем называть его открытым текстом) разбивался на слоги и осуществлялась перестановка букв в слогах.
При усилении центральной власти в годы правления царя Алексея Михайловича (1629—1676) шифры получают более широкое распространение. Сам царь, человек весьма образованный для своего времени, в своей частной переписке также использовал шифры. Послы и резиденты всегда снабжались шифрами. Известен, например, такой факт. В 1673 г. резидентом в Речь Посполитую был назначен полковник В. М. Тяпкин. По дороге в Вильно его догнал царский гонец и вручил ему «знаки тайнописи и повеление царское пользоваться ими для донесений».
Однако через некоторое время царь Алексей Михайлович заметил, что корреспонденция его резидента из Варшавы сильно запаздывает. Причина выяснилась очень просто. Когда В. М. Тяпкин явился с жалобой к королю Яну Собескому, тот, в свою очередь, упрекнул резидента в том, что он писал «ссорные и затейные письма» к царю. Следовательно, поляки перехватывали и дешифровали послания Тяпкина.
В государственной криптографии получают развитие и некоторые другие способы тайнописи, известные по древним русским рукописям, например, такие, как «мудрая литорея». Этим способом, в частности, зашифрован текст, отлитый на большом колоколе Саввино–Сторожевского монастыря под Звенигородом. Зашифрование текста, по предположению ученых, произвел 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 в., 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…»
Первые организаторы и руководители криптографической службы России
И все же первым из российских государей, который предельно ясно осознал важность шифрования депеш и развития шифровального дела для обеспечения безопасности государства, был Петр Великий (1672—1725). Эпоха его правления характеризуется усилением Российского государства, всех его управленческих структур, а также структур исполнительной власти. Петр Великий осуществил ряд важнейших преобразований: организацию мануфактур, строительство горных и оружейных заводов, развитие торговли, включая межгосударственную, создание Сената — высшего органа власти по делам законодательства и государственного управления, создание коллегий. Для удобства управления страной он разделил ее на губернии, организовал строительство флота, крепостей, каналов, возвел новую столицу — Петербург. Он открыл учебные заведения, Академию наук, ввел практику посылки молодых дворян для учебы за границу, приглашение иностранных ученых и специалистов для работы в России. Все эти реформы и преобразования привели к усилению внешнеполитической деятельности государства, развитию экономики и науки в стране, что способствовало становлению и последующему развитию криптографической деятельности России на государственном уровне.
Уже в самом начале XVIII в. Петром Великим была учреждена Походная посольская канцелярия, сосредоточившая в своем ведении важнейшую политическую переписку. Создание ее было вызвано частыми поездками Петра. Походная канцелярия являлась преимущественно личной канцелярией императора: отсюда исходили 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 и к названию ее прибавлялось слово «посольская».