У работников посольства, как и у шифровальщиков 1-го Управления внешней разведки НКГБ имелись толстые тома одноразовых ключей, и это было единственным недостатком применяемого шифрования. Система ключей разрабатывалась специалистами отдела внешней разведки, затем типография выпускала книги с одноразовыми ключами строго в двух экземплярах. Одна из них дипломатической почтой уходила в посольство СССР, а другая оставалась у дешифровальщиков Управления. Ключи были пронумерованы, и если приходило сообщение из США, например с номером 286, то оно и дешифровалось ключом с таким же порядковым номером. Следующее исходное шло под № 287 и аналогично расшифровывалось. Специалисты проекта «Венона» получали бессмысленные комбинации букв в результате своей работы и «сломали себе зубы» на этом. Шифр никак не поддавался, и почти десять лет был "неприступной крепостью", пока наши составители случайных ключей ошибочно не допустили повтора. Только в 50-х годах из этого изобилия удалось расшифровать несколько сообщений, из которых трудно было чего-либо понять.
В сообщениях, как правило, не употреблялись настоящие имена людей или организаций, а только условные названия. Например, президент Рузвельт проходил под именем «капитан», а вместо «секретарь компартии Браудер», писали «рулевой». Одно из расшифрованных сообщений, например, было такое:
«№ 901.
От: НЬЮ-ЙОРК.
Кому: Москва.
14 ноября 1944 г.
Виктору!
Либерал благополучно провел через «Хьюс». Он хороший приятель Мэтра. Мы предлагаем соединить их с фотографом, чтобы иметь большую темную комнату и все оборудование, но у него нет «Лейки». Либералы получат фильмы от Мэтра для прохождения. Направление стажеров будет продолжено с помощью трактовки в письме № 8.
ОСА согласилась сотрудничать с нами в созидании ШМЕЛЯ (отныне КАЛИБР — см. Ваш № 5258), с целью ЭНОРМОЗ. По вызову от КАЛИБР она уезжает 22 ноября в лагерь № 2. КАЛИБР будет иметь отпуск в неделю. Перед отъездом OСA и Либерал проведут два брифинга № 901.
Антон».
Чтобы понять о ком идет речь, нужно было знать, что:
Виктор — это Павел Михайлович Фитин.
Либерал — Джулиус Розенберг.
Хьюс: Джои Барр.
Мэтр: Альфред Сарант.
OSA: Рут Грингласс.
Шмель /КАЛИБР: Дэвид Грингласс.
Лагерь № 2: лаборатория в Лос-Аламосе.
Антон: Леонид Романович Квасников.
Там, где не имелось возможностей применения шифра Вернама, как в посольстве, использовалась другая система шифрования. Резиденты, находящиеся в зоне боевых действия, как Майкл Беннет, шифровали свои донесения с помощью определённых заранее книг, имеющих каждая свой порядковый номер. Отдельное слово состояло из набора цифр, и распознавалась следующим образом. Например, 32417 — это последнее слово в книге № 3, на странице 241, седьмая строка сверху. Майкл открывал роман Джека Лондона на странице 241 и выписывал это слово. Зашифровывал аналогично, сообщения старался сделать короткими, но понятными. Этот шифр также трудно разгадать и когда в «Веноне" получили от Беверли перехваченные шифровки для Стивена Грина, долго пытались выявить их связь с посланиями по дипломатическому каналу. Это внесло еще большую неразбериху в выстраиваемую криптографами систему, в которой столбики цифр из сообщения для Стивена Грина, воспринимались ими, как ключ к шифрованию сообщений дипломатического канала.