Последнее усовершенствование несло и некоторую криптографическую нагрузку. Поскольку на то время стало понятно, что противнику известен принцип шифрования по этой системе, то целесообразно было ввести некоторые изменения в этот принцип, что, конечно, усложняло работу дешифровщиков. Нужно было еще догадаться, в чем заключались эти изменения.
Вторая группа биграммных шифров — это русские биграммные шифры, с помощью которых шифровались сообщения, написанные по-русски. Предназначались они как для внутренней, так и для внешней переписки. Поскольку в русском языке количество биграмм превышало количество трехзначных чисел (вместе со знаками препинаний их было 1296), то разработчики шифров восполняли недостаток чисел шифробозначениями: трехзначных чисел — однозначными, двузначными и четырехзначными.
Известны такие русские биграммные шифры:
1. Ключ № 304. Так называемый «генерал-губернаторский шифр» предназначался «для секретного сообщения из Петербурга с теми из генерал-губернаторов, в местопребывании коих находятся телеграфные станции». Это были такие пункты: Петербург, Москва, Киев, Одесса, Рига, Гельсингфорс, Варшава, Вильно (Вильнюс). Экземпляры этого ключа были у военного министра, министра внутренних дел и шефа жандармов. Шифр был введен в действие в 1857 году. Именно этот ключ был первой попыткой составления русского биграммного шифра.
Впоследствии, когда было введено правило о соединении цифр для передачи по телеграфу сначала в трехзначные, а затем в пятизначные группы, применение этой системы было признано невозможным, и она была заменена сначала сочетаниями из цифр и букв для передачи русских двухбуквенных сочетаний (как, например, в биграммном ключе № 334), а затем уже биграммными ключами, в которых количество букв было сокращено до 28 (ключи № 347, 375, 380, 381 и т. п.). Эти ключи использовались и в начале XX века. Ключ № 304 был выведен из действия (в своем первичном виде) в 1892 году как по указанным причинам, так и в результате потери во время использования большого количества его экземпляров.
2. «Двузначный» ключ № 331. Был составлен по системе биграммных шифров Шиллинга в 1861 году. Этот шифр отличался тем, что не имел двойных чисел в качестве кодобозначений. К 1296 двухбуквенным сочетаниям было добавлено 1296 чисел: 7 однозначных, 75 двузначных, 591 трехзначное и 633 четырехзначных. Использовался этот ключ для шифропереписки между Министерством народного образования и опекунами учебных округов. Выведен из употребления в 1883 году.
3. Ключ № 334. Был составлен Г. Ф. Эстом по системе Шиллинга. Печатал этот шифр, как и другие шифры того времени, Ф. Годениус. Ключ включал 1482 двухбуквенных сочетания. Кодобозначениями служили 1500 трехзначных чисел, из которых 1000 — числа от 000 до 999, 500 — сочетания двузначных чисел с одной из десяти латинских букв, взятых каждая по два раза «для переменной передачи валер [словарных величин]». Шифр этот предназначался для переписки по почте между консульствами в Турции: в Адрианополе, Бейруте, Виталии, Бухаресте, Варне, Виддине, Белграде, Иерусалиме, Коржу, Мостаре, Призряне, Рагузе и др. Выведен из употребления в 1872 году.