В 1925 году Глеб Бокий благодаря своим успехам на поприще тайной войны сумел подняться по чекистской служебной лестнице до должности заместителя председателя ОГПУ. Он организовал образцовую работу по криптографии и радиоразведке. Именно Бокий был инициатором создания в СССР в сентябре 1927 года так называемой Радиопеленгаторной станции № 3, положившей начало советской военно-морской радиоразведке. Ввиду особого значения Спецотдела, а также в связи с тем, что его начальник имел очень большое влияние в партийных верхах, это подразделение фактически не подчинялось руководству органов госбезопасности, а находилось в ведении ЦК ВКП(б). В результате отдел к своей немалой выгоде всегда оставался вне ведомственных рамок.

Одной из приоритетных задач заграничных резидентур советской разведки стало «привлечение к секретному сотрудничеству лиц, располагающих возможностями выполнить задания по добыванию информации об организации шифровальной работы западных спецслужб». Первый успех на этом направлении разведки был достигнут 20 июня 1929 г., когда находившийся с торговой делегацией в Париже шифровальщик управления связи британского Министерства иностранных дел Эрнест Холлоуэй Олдхем пришел в советское посольство и предложил за 2 тысячи долларов английский дипломатический шифр. Сотрудник резидентуры ИНО ОГПУ Владимир Войнович, подозревая провокацию, в соседней комнате сфотографировал шифр и, обвинив Олдхема в мошенничестве, выгнал его из посольства. Действия Войновича были признаны ошибочными, и пришлось предпринимать очень сложную оперативную комбинацию, чтобы разыскать Олдхема и отблагодарить его соответствующим образом за проявленную инициативу.

После того как в сентябре 1936 года во главе НКВД вместо Ягоды был поставлен Николай Ежов, началась реорганизация и чистка органов госбезопасности. Она коснулась и подразделений Спецотдела, который «в целях конспирации» переименовали в 9-й отдел и вновь переподчинили непосредственно Центральному комитету партии, как бы подчеркнув значимость его функций, в которые, в частности, входило «создание технических приспособлений и передвижных станций, отслеживающих передающие источники». Техническая база отдела в тот период располагалась на закрытом объекте в подмосковном Кучино.

7 июня 1937 г. в кабинете у Ежова арестовали Глеба Бокия, обвиненного в принадлежности к масонской организации «Единое трудовое братство», якобы занимавшейся шпионажем в пользу Великобритании. Вскоре он был расстрелян.

В 1920 —1930-е годы большой урон советской радиоразведке нанесли перебежчики из числа сотрудников Иностранного отдела (ИНО) ОГПУ и советских дипломатов.

Так, в октябре 1937 года отказался вернуться в Советский Союз директор Лондонского отдела Интуриста Арон Шейнман, бывший нарком внешней и внутренней торговли СССР, председатель правления Госбанка СССР и замнаркома финансов СССР. Шейнман хорошо знал все прикрытия советских разведчиков в системе Внешторга и имел прямой доступ к шифрпереписке.

29 мая 1938 г. с территории Монголии, воспользовавшись автомобилем, бе­жал к японцам работник штаба 36-ой мотострелковой дивизии майор Фронтямар Францевич, пользовавшийся военным комплексом шифрпереписки.

12 июня 1938 г. начальник Управления НКВД по Дальневосточному краю Генрих Люшков, испугавшись сталинских репрессий, перешел государственную границу и сдался японским оккупационным властям Маньчжурии. Он, помимо всего прочего, сообщил сведения об организации шифровальной связи. Люшков стал гражданином Японии под именем Ямогучи Тосикадзу. Когда советские войска в 1945 году вступили в Маньчжурию, его ликвидировали японцы как нежелательный источник информации о методах японской разведки.

12 июля 1938 г., опасаясь ареста, бежал в США резидент ИНО НКВД в Испании Александр Орлов (Лейба Фельбинг). Он знал очень многое об организации шифрработы советской разведки. Орлов после бегства под именем Берга проживал в США, где и умер в 1974 году.

В октябре 1938 года еще один работавший во Франции, Швейцарии и Испании нелегал ИНО Матвей Штейнберг отказался выполнить приказ о возвращении в Москву из-за опасения ареста и остался на Западе.

Можно только представить, что наговорили при целевых тематических опросах контрразведчикам все эти перебежчики. Во всяком случае, сведения, которыми они располагали, смело можно назвать бесценными для любой западной криптологической службы. Требовалось немало трудоемких и дорогостоящих усилий по перестройке шифрработы советских разведывательных и дипломатических ведомств. Необходимо было изменить всю технологию агентурной радиосвязи, что и делалось. В Париже, в частности, создали учебный центр, в котором агенты нелегальной разведки проходили за счет НКВД двухнедельную стажировку. В центре им преподавали криптографию, технологию агентурной связи и методы уничтожения «объектов заинтересованности».

Результатом всех перечисленных провалов, а также репрессий явилась катастрофа 1941 года. Следует признать, что советские криптоаналитики так и не смогли в первые годы Великой Отечественной вскрыть высокосложные шифры Германии в отличие от англичан, сумевших разобраться с принципами работы электрической шифровальной машины «Энигма», применявшейся вооруженными силами и правительственными ведомствами гитлеровцев во время Второй мировой войны, и регулярно читавших немецкую шифрпереписку.

Уже в апреле 1940 года британские криптографы, группу которых возглавлял Туринг из правительственной дешифровальной школы в Блечли-Парк, выполнили с помощью одного из самых первых компьютеров («Колоссус») первую дешифровку ключа, с помощью которого немцы кодировали свои радиосообщения на «Энигме». Эта операция под названием «Алтре» проводилась во взаимодействии с МИ-6, при этом генеральный директор МИ-6 Стюарт Мензис смог добиться того, что расшифрованные материалы вначале поступали к нему, а уж затем он докладывал о них руководству страны.

Правда, англичане не знали, что в Блечли-Парк внедрен агент НКВД Джон Кернкросс.

Вдобавок советская разведка через своего агента «Тони» (Блант) имела возможность знакомиться с материалами британской дешифровальной службы, которая за время войны перехватила и расшифровала свыше 15 тысяч немецких шифровок. В результате в январе 1943 года управление связи вермахта пришло к выводу о вскрытии «Энигмы»... советскими криптоаналитиками. Дело в том, что в распоряжении окруженных под Сталинградом немецких войск было задействовано 26 шифровальных машин «Энигма», уничтожить которые в условиях окружения не представилось возможным. Кроме того, среди десятков тысяч пленных, захваченных под Сталинградом, были связисты и шифровальщики.

По данным заместителя резидента ИНО НКГБ в Турции Константина Волкова, который в августе 1945 года пытался попросить у английского вице-консула политическое убежище и миллион в придачу, все шифрованные сообщения между Лондоном и Москвой в течение последних 2,5 лет дешифровывались в СССР.

Уже после войны в октябре 1948 года советская шифровальная служба получила чувствительный удар. Американские криптоаналитики смогли прочесть радиограммы НКГБ, перехваченные в течение 1944—1945 годов, из сверхсекретного досье американской контрразведки «Венона», в котором были собраны более 2 тысяч документов советского посольства и резидентур советской разведки в США. Их дешифровали криптологи под руководством Мередита Гарднера.

Так американцы узнали имена и псевдонимы 100 различных источников секретной информации советских спецслужб, получили сведения о деятельности ряда членов знаменитой «кембриджской пятерки». Это послужило толчком к созданию в США Агентства национальной безопасности (АНБ), которому был поручен «перехват и чтение шифрованной переписки всех государств». Директиву о создании на базе разведывательной службы войск связи АНБ президент США Гарри Трумэн подписал 20 мая 1952 г.