Крім телеграфу застосовувалися й інші способи передачі інформації, зокрема, «прапорцеві» коди. У 1856 році офіцер медичної служби Альберт Джеймс Майер (1828—1880) запропонував метод зв'язку з використанням сигнальних прапорців – прапорцевий семафор (англ. wig-wag). Для представлення різних букв використовувалися різні положення прапорця, і в такий спосіб солдати передавали повідомлення. «Прапорцеву» систему Майера застосовували як солдати північної коаліції, так і конфедерати. Для цього використовувалися природні височини. Якщо таких не виявлялося, то будувалися спеціальні вишки.

Тепер розглянемо шифри, якими користувалися федерали та конфедерати під час Громадянської війни в США. Найбільше поширення у федералів мав шифр, що включав елементи кодування та перестановки слів. Найбільш таємні слова тексту попередньо замінювалися за допомогою довгострокового коду. Наприклад, слово «COLONEL» замінювалося на «VENUS». Аналогічно, фраза «PRESIDENT OF USA» замінювалася на слово «ADAM» тощо. Заміна на позначення, що легко читалися, полегшувала роботу телеграфістів, які передавали шифровані повідомлення.

Потім кодований текст виписувався за словами порядково в прямокутник, що містив визначену кількість стовпців. Кількість стовпців у відкритому вигляді передавалося в шифрованому тексті у вигляді якого-небудь слова. Наприклад, слово «GUARD», яке стояло на початку телеграми, означало, що в прямокутнику 5 стовпців (кількість букв у слові). Потім з отриманого прямокутника слова виписувалися, наприклад, за таким правилом: перший стовпець – зверху донизу, другий – знизу нагору, третій – зверху донизу тощо. Виходив остаточний шифрований текст, що й передавався телеграфом.

Цей шифр був запропонований у 1861 році Ансоном Стейджером, першим керівником компанії «Вестерн Юніон телеграф». Після мобілізації він був призначений керівником управління військового телеграфу в Огайо. Ще до війни Стейджер запропонував такий шифр для губернатора штату Огайо, що з успіхом використовувався останнім у листуванні зі своїми колегами – губернаторами штатів Індіана й Іллінойс.

У 1862 році завдяки першому масштабному використанню телеграфа у військових целях шифр Стейджера почав застосовуватися всією армією Півночі. Досвід роботи Стейджера на телеграфі, вочевидь, привів його до системи, у якій шифротекст складався, як і в нових телеграфних кодах, зі звичайних слів, що значно менше піддавалися перекручуванням, ніж групи довільно набраних букв. У ході війни до системи були введені деякі елементарні ускладнення, що її помітно підсилили. До написаного тексту вставлялися «пустишки». Виписка стала робитися по діагоналях і змінних стовпчиках у прямокутниках, що усе більше і більше збільшувалися.

С. Беквіт, шифрувальник командувача військами федералів Уіліса Гранта, запропонував, щоб важливі терміни передавалися кодовими позначеннями, які він ретельно вибирав, щоб звести до мінімуму телеграфну помилку. Цікаво відзначити, що крім військових цим шифром користувався й керівник розвідки Алан Пінкертон, майбутній засновник знаменитого детективного агентства.

Також використовувалися прості словникові перестановки. У цьому шифрі слова відкритого тексту переставлялися за визначеним законом (ключем). Цей шифр був досить слабким. Використовувався ще один вид шифрів – багатоалфавітні системи (стосовно алфавіту шифрованого тексту), у якому будувалася таблиця розміром 26х26 (число букв латинського алфавіту).

Стовпці таблиці позначалися буквами латинського алфавіту в порядку їхнього звичайного проходження (A, B, C,Z). Рядки таблиці були довільними перестановками цих букв. Це був алфавіт відкритого тексту, що визначав верхній рядок підстановки, за яким набиралися букви відкритого тексту. Рядки таблиці використовувалися в природному порядку (перший, другий тощо) і визначали нижній рядок підстановки. Перша буква тексту шифрувалася по першому рядку, друга – по другому тощо. Правило повторювалося циклічно (27-а буква тексту шифрувалася знову по першому рядку, 28-а – по другому тощо).

У липні 1865 року сержант Е. Хоулі запропонував використовувати для цього шифру віяло, що складалося з 26 дерев'яних дощечок, на яких були записані алфавіти шифрованого тексту (рядки таблиці). Це віяло виявилося настільки ефективним у практичному застосуванні, що вперше в історії США його автору був виданий патент на шифропристрій.

У той час як федерали прийняли централізовану організацію системи зв'язку, конфедерати поширили принцип прав штатів і на сферу шифрувальної справи. Кожен командир міг за своїм розсудом вибирати власні коди та шифри. Це привело до істотних негативних наслідків, оскільки місцеві командири практично не розбиралися в шифрувальній справі.

Конфедерати використовували примітивні шифри аж до шифрів простої заміни. Наприклад, перед битвою в Шайлоу 6 квітня 1862 року генерал Джонстон домовився зі своїм заступником генералом Борегаром використовувати як військовий шифр заміну Цезаря. Зрідка вживалися книжкові шифри. Книжковим шифром користувався президент конфедерації південних штатів Джеферсон Девіс. Перед битвою під Шайлоу він послав генералу Джонстону словник для його використання як кодової книги. Додатком до словника була інструкція, в якій вказувалося, що слово «з'єднання» буде виражатися як «146.Л.20», що означало, відповідно, номер сторінки, лівий стовпчик і номер слова.

Словники використовувалися як кодові книги також у ВМФ конфедерації. Його міністр Стефан Мелорі особисто розпорядився, щоб командири кораблів здобули ідентичні примірники різних словників.

Поширені у той час були шифри типу Віженера. Збереглися, навіть, зразки таких шифрувальних пристроїв у вигляді мідних шифрувальних циліндрів. Шифрування здійснювалося за допомогою двох покажчиків (на верхній планці пристрою) на букви відкритого тексту та відповідні їм букви шифрованого тексту.

Як уже було сказано раніше, при шифруванні допускалися численні помилки. Помилками конфедератів успішно користувалися федерали для дешифрування перехоплених повідомлень. Зокрема, при використанні книжкових шифрів у якості вихідних шифровеличин вибиралися не букви, а слова й цілі вирази. При цьому конфедерати часто використовували загальнодоступні комерційні кодові книги, згідно з якими і робили заміну шифровеличин. Федералам не складно було перебирати обмежене число комерційних кодових книг і знаходити ключ. Для посилення кодування конфедерати вводили прості правила типу: якщо слово, що шифрувалося, знаходилося на 18-у місці 29-ї сторінки книги, то воно замінялося 18-м словом на 19-й сторінці. Однак подібні модифікації не бентежили федералів.

Шифрований зв'язок федералів здійснювався через Управління військового телеграфу, при якому була шифрувальна служба. Начальником військового телеграфу був майор Томас Екерт, який пізніше став головою правління компанії «Вестерн Юні-он телеграф». Управління військового телеграфу розміщалося в будинку військового міністерства, що знаходилося поруч з Білим Домом. Президент Авраам Лінкольн приділяв велику увагу організації шифрованого зв'язку та часто спілкувався з трьома молодими телеграфістами-шифрувальниками: Девідом Бейтсом, Чарльзом Тінкером і Альбертом Чендлером. Ці люди були основними криптоаналітиками Півночі.

Криптоаналітична служба федералів досягла досить серйозних успіхів. Так, наприклад, у грудні 1863 року начальник поштового відділення Нью-Йорка Абрам Уейкман, переглядаючи кореспонденцію перед відправленням, наткнувся на лист, адресований Олександру Кейту до міста Галіфакс у Новій Шотландії. Про Кейта було відомо, що той часто листувався з агентами Півдня. Тому, розкривши конверт та встановивши, що лист зашифрований, Уейкман передав його військовому міністру.

Протягом двох днів співробітники Військового міністерства марно намагалися розгадати таємничі знаки перехопленої криптограми. Потім вона була передана шифрувальникам президента Лінкольна, що взялися її прочитати. Вони швидко встановили, що невідомий автор листа використовував для його зашифрування як звичайний алфавіт, так і 5 різних шифроалфавітів. Але він вчинив нерозсудливо, розділивши слова листа комами та обмеживши одним алфавітом у межах кожного слова.

Дешифрувальники знайшли слово, що складалося з шести букв, у якому друга й шоста букви повторювалися. Потім випливало слово з чотирьох букв, за яким у свою чергу йшла фраза, послана клером: «reaches you». Вони вирішили, що за цією послідовністю шифрознаків повинна ховатися фраза «before this». Бейтс припустив, що в листі використано шифр, подібний тому, що застосовувався для позначення цін у магазині в Пітсбурзі, де він колись давно працював посильним.

Цей здогад дозволив значно просунути вперед процес дешифрування криптограми. Допомогло й виявлення знаків, що позначали місце відправлення і дату – «Нью-Йорк, 18 грудня 1863 р.». Діючи таким чином, три шифрувальники у присутності президента Лінкольна, що нетерпляче очікував результати, за чотири години прочитали шифрований лист, у якому було написано:

«Нью-Йорк, 18 грудня 1863 р. …Два пароплави відбудуть звідси приблизно на Різдво… 12 тисяч нарізних мушкетів прийшли точно за адресою та відправлені в Галіфакс відповідно до інструкцій. Ми зможемо захопити ще два пароплави, як намічено… перш ніж це дійде до вас. Ціна 2000 доларів. Нам потрібно більше грошей… Пишіть як колись…»

Два дні по тому була перехоплена та швидко дешифрована ще одна криптограма, адресована Кейту. У ній говорилося: «Передай Мемінджеру, що в Хілтона усі верстати знаходяться в зібраному вигляді та всі матриці будуть готові до відправлення 1 січня. Гравірування друкованих форм чудове».

Таким чином, з листа стало відомо, що форми для друкування грошей конфедератів виготовлялися в Нью-Йорку. Гравера Хілтона легко знайшли в Манхеттені. 31 грудня 1863 року поліцейські відвідали його помешкання, де захопили друковані верстати й матриці, а також уже видрукувані гроші на суму в кілька мільйонів доларів. Тим самим конфедерація позбавилася устаткування для виготовлення паперових грошей, яких їй бракувало. Головну роль у всій цій справі зіграли криптоаналітичні здібності, виявлені трьома молодими шифрувальниками Лінкольна. За це кожний з них одержав збільшення до зарплатні розміром у 25 доларів на місяць.

Усього за час війни Північ передала приблизно 6,5 мільйона телеграм. Конфедерати здійснювали перехоплення їхніх телеграфних повідомлень, багато з яких, зазвичай, шифрувалися. їхня кавалерія робила нальоти на пункти зв'язку, що приводило до компрометації систем шифрування федералів та дозволяло конфедератам одержувати ключі й інформацію про відкриті тексти, що відповідали відомим шифрованим текстам. Крім того, шифри федералів мали слабкості. Незважаючи на все це, конфедерати так і не навчилися розкривати шифровані повідомлення федералів.

Вони іноді, навіть, не могли правильно розшифрувати свої власні повідомлення, не дивно, що їм не вдалося прочитати жодного шифрованого повідомлення федералів. Цьому факту було б важко повірити, якби конфедерати самі не визнали його, надрукувавши у своїх газетах кілька шифрованих повідомлень із проханням їхнього дешифрування.

Федерали також захоплювали шифри Півдня та здійснювали перехоплення кур'єрів із шифрованими повідомленнями. Так, наприклад, у 1863 році під час облоги міста Віксберга війська У. Гранта захопили вісім повстанців і в одного з них знайшли криптограму. її відправили до Вашингтона криптоаналітикам Президента, які успішно справилися з черговим завданням. Хоча дешифрування цієї телеграми не допомогло Гранту «взяти» Віксберг, але воно дало федералам один з ключів, якими конфедерати користувалися під час війни.

Шпіони як федералів, так і конфедератів зашифровували свої повідомлення дуже простими шифрами. Так, прихильниця Півночі Елізабет Ван Лью захищала свої агентурні донесення за допомогою буквено-цифрового шифру, основаного на квадраті Полібія. А прихильниця Півдня Роза Грінхоу захищала свої агентурні донесення за допомогою шифру випадкової заміни.

Із закінченням громадянської війни та перемогою федералів розробкою кодів і шифрів став займатися Державний департамент США. У 1867 році держсекретар Уільям Генрі Сьюард (1801—1872) розробив код Держдепартаменту на 148 сторінках. Однак процес кодування та декодування виявився для дипломатів дуже складним. Тому у 1871 році начальник корпусу зв'язку полковник Альберт Майер розробив для Держдепартаменту код на 88 сторінках, що складався з однієї частини. Книга містила коди для часу діб, днів, місяців і – вперше в історії кодів – років. Вона стала першим кодом Держдепартаменту, в якому одному кодовому слову відповідала довга фраза або ціле речення. Для позначення часу доби як кодові сдова використовувались жіночі імена, а днів місяця – чоловічі. Назви міст і країн замінялися цифрами.

Наступну книгу державних кодів розробив у 1876 році завідувач бюро каталогів і архівів Держдепартаменту Джон Генрі Хасвел (1841—1899), який до цієї справи підійшов дуже змістовно та прискипливо. Багато років він займався питаннями стійкості кодів і дорожнечі телеграм, вивчав методи шифрування Майера і Стейджера часів Громадянської війни та комерційні коди, зокрема: телеграфний код Слейтера 1870 року. В результаті книга Хасвела, яка мала назву «Шифр Держдепартамента (1876)», містила найкращі риси кодів того часу та мала одну частину на 1200 сторінках. Оскільки вона мала червону обкладинку, пізніше код був названий «червоним» (англ. red). Для підвищення стійкості свого коду Хасвел розробив також «Доповнення до шифру Держдепартаменту: код, що не піддається декодуванню». У цьому доповненні перераховувались 50 правил, або способів перешифрування, які могли застосовуватися до закодованих повідомлень.

У 1878 році вперше в історії США вирішальну роль в американській політиці був вимушений зіграти криптоаналіз. Все почалося з сенсаційної статті, надрукованої 7 жовтня газетою «Трибуна Нью-Йорка» (англ. The New York Tribune). У замітці, розміщеній під заголовком «Перехоплені шифровані телеграми», приводився відкритий текст декількох криптограм.

Справа в тому, що в результаті підрахунку голосів, поданих на виборах президента в 1876 році, першим виявився кандидат від Демократичної партії Самуель Тілден, що одержав на чверть мільйона голосів більше, ніж його суперник від Республіканської партії Рутерфорд Хейс. Але як розподіляться вирішальні голоси виборців – це залежало від того, які із суперечливих результатів голосування, проведеного двічі у Флориді, Луїзіані, Південній Кароліні й Орегоні, будуть визнані дійсними. Конгрес створив спеціальну комісію для вирішення цього питання, яка постановила віддати всі спірні голоси виборців Хейсу. Це забезпечило йому більшість усього в один голос у колегії виборців і посаду Президента США.

На сесії Конгресу, що відбулася після виборів Президента, була призначена ще одна спеціальна комісія для розслідування поширених демократами слухів про «купівлю» республіканцями голосів вибірників. У ході розслідування комісія конфіскувала більше 600 шифротелеграм, що були послані різними політичними діячами та їх довіреними особами під час виборчої кампанії в чотирьох штатах. Інші американська телеграфна компанія «Вестерн Юніон» на той час уже встигла знищити, щоб показати, що гарантує таємницю довіреного їй листування.

У 1875 році 27 шифротелеграм були таємно передані до прореспубліканської газети «The New York Tribune» у надії на те, що будучи дешифровані, вони поставлять демократів у скрутне становище. Цікаво, що редактор газети Уайтлоу Рейд вирішив не обмежуватися публікацією шифротелеграм своїх політичних супротивників. Він особисто взявся за «розкриття» шифролистування демократів із метою оприлюднення їхніх відкритих текстів.

Багато читачів, спонукувані редакційними статтями газети, пропонували свої варіанти дешифрування опублікованих шифротелеграм, але при перевірці усі вони виявилися невірними. Тим часом газета «Детройт пост» зуміла вивідати в одного з демократів, яким саме шифром користувалися його партійні соратники під час передвиборчої кампанії в Орегоні. Шифрувальник відшукував потрібне слово в «Домашньому англійському словнику», що був виданий у Лондоні в 1876 році, визначав порядковий номер цього слова на сторінці, відраховував 4 сторінки назад і брав на ній відповідне слово як кодове позначення. Для розшифрування отриманого повідомлення його адресат робив навпаки.

4 вересня 1878 року один з редакторів «The New York Tribune» Джон Хассард, ґрунтуючись на інформації газети «Детройт пост», опублікував кілька відкритих текстів дешифрованих криптограм, з яких випливало, що в Орегоні демократи прагнули підкупити одного республіканського виборця, однак угода не відбулася тільки через затримку з передачею йому грошей.

Але «Домашній англійський словник» мало допомагав у дешифруванні повідомлень демократів, надісланих з інших трьох штатів. Не розраховуючи більше на сторонню допомогу, Рейд запропонував своїм співробітникам зайнятися їхнім дешифруванням. За справу взялися Джон Хассард і Вільям Гросвенор, економічний оглядач «The New York Tribune». Причому Хассард працював над криптограмами настільки завзято, що застудився, занедужав туберкульозом і наступні останні десять років свого життя думав лише про своє одужання.

Пізніше Рейд згадував: «Обоє вони трудилися надзвичайно добре, працювали незалежно один від одного, чесно порівнюючи результати, чудово співробітничали разом… Хассард трохи раніше почав працювати в цій сфері та заслужив особливої похвали. Гросвенор був також здібним і, як я зараз пригадую, досяг майже такого ж успіху. Іноді він і Хассард підходили до дешифрування однієї і тієї ж криптограми з різних боків і після кількаразових невдач, нарешті, знаходили вірне рішення в той самий вечір…»

Одночасно з Хассардом і Гросвенором над читанням криптограм, оприлюднених у редакційних статтях «The New York Tribune», працював молодий математик з військово-морської обсерваторії США у Вашингтоні Едвард Холден. У своїх мемуарах Холден написав з цього приводу: «До 7 вересня 1878 року я відкрив закономірність, за допомогою якої можна було безпомилково знайти будь-який ключ до найважчих і хитромудрих із цих телеграм». Він звернувся до газети «Нью-Йорк трибюн», якій сподобалася ідея найняти професійного математика. Хассард вислав Холдену велику кількість криптограм. Однак на той час Хассард і Гросвенор незалежно від Холдена розробили свої криптоаналітичні методи та зуміли випередити його в читанні деяких криптограм. Рейд стверджував, що жодної з дешифрованих Холденом криптограм «The New York Tribune» не одержала раніше, ніж ці ж самі криптограми були прочитані Хассардом і Гросвенором. Тому результати роботи Холдена розглядалися лише як підтвердження правильності дешифрувань Хассарда і Гросвенора.

Результат перевершив усі сподівання. Громадськість була обурена з приводу непорядності демократів і захоплена винахідливістю дешифрувальників. Тисячі читачів розшифровували криптограми за допомогою ключів, опублікованих у «The New York Tribune