Los primeros métodos de cifrado utilizan alfabetos cifrados que modifican cada letra. He aquí uno de ellos, de 1627, conservado en los archivos de Estrasburgo.
Para utilizarlo, se sustituye cada letra de la A a la Z (confundiendo I y J, así como U y V) por el símbolo escrito encima. Se habla de sustitución monoalfabética. Este método resulta fácil de descifrar en cuanto el mensaje es algo largo. En primer lugar, el cálculo de las frecuencias de cada símbolo permite identificar el sustituto de la letra E, la más frecuente en francés. Le siguen SAINTURLO, algo fácil de recordar diciendo que Urlo es el santo patrón de los criptólogos. Después, se trata de reconocer palabras cuya presencia sea probable, lo que a menudo ocurre. Por ejemplo, en un mensaje procedente de una plaza fuerte sitiada, es lógico pensar en la presencia de una palabra como «munición». Entonces puede buscarse a través de las repeticiones que contiene, esto es, \\xy\y\x donde x e y son dos símbolos distintos (y los asteriscos, otros símbolos).
La caja de cifrado de Enrique II
Ya en el 16.º siglo, varios criptólogos, entre ellos Blaise de Vigenère (1523–1596), tuvieron la idea de variar la sustitución según la posición de las letras. Hoy se utiliza este método en una forma simplificada: cada sustitución consiste en un desplazamiento del alfabeto identificado por una letra: sin desplazamiento para A, desplazamiento de una letra para B, etc. Así, la clave ABC transforma «secret» en «sferfv». El método es sencillo en teoría, pero complicado de aplicar en la práctica, pues un solo error vuelve un mensaje… indescifrable. Por eso, ya desde el Renacimiento se intentó utilizar máquinas. La más célebre es la caja de cifrado de Enrique II. Esta caja contiene cuatro páginas; las páginas 1 y 4 constan de veinticuatro pequeños cuadrantes, alternadamente alfabéticos y numéricos. Esta es la alternancia de la página 1:
