Dans le domaine des substitutions polyalphabétiques, on a largement utilisé le Carré de Vigenère. Celui-ci étant universellement connu, il est aisé de comprendre que les efforts des concepteurs de procédés de chiffrement se soient surtout reportés sur la clé pour contrer les efforts des décrypteurs.

C'est ainsi que l'ouvrage de Kasiski ayant donné le coup de grâce à l'emploi de la clé périodique, on vit éclore plusieurs familles de solutions nouvelles :

1. La clé « apériodisée » par différentes méthodes. Quelle que soit la solution adoptée, un défaut fondamental subsistait : les clés successives, différentes certes, dérivaient toutes d'une même clé initiale.
   
   
2. La clé claire indéfinie, aussi longue que le clair. Cette solution montra très vite son point faible : elle ne résistait pas à l'emploi du mot probable. Pire : une fois le mot probable correctement positionné, on disposait de deux moyens d'étendre le décryptement : d'une part, les hypothèses portant sur le clair, d'autre part, celles portant sur le texte-clé.
   
   
3. La clé incohérente indéfinie. Où la prendre ? (n'oublions pas que l'expéditeur et le destinataire devaient en être détenteurs). Il importait de ne pas céder à la solution de facilité consistant à prendre dans ses archives un ancien cryptogramme, l'adversaire l'ayant peut-être intercepté. C'est pourquoi le général Sacco suggère d'effectuer le chiffrement préalable d'un texte convenu, dont le cryptogramme servira de clé pour le chiffrement du message à transmettre. On obtient alors un niveau élevé de sécurité, mais il faut faire deux chiffrements au lieu d'un seul.
   
   
4. Les procédés autoclaves se révélèrent très douteux. Dans le procédé basé sur l'emploi du clair en guise de clé, l' utilisation du mot probable faisait des ravages considérables. Dans le procédé basé sur l'emploi du cryptogramme lui même en guise de clé, les fragments de clé se trouvant sous les yeux du décrypteur, celui-ci n' avait qu'à en chercher la place exacte dans la clé.
   
   
5. Enfin, aux alentours de 1920, apparut la clé aléatoire une fois. Sur le plan de la sécurité, elle était irréprochable : l'impossibilité du décryptement n'était plus seulement une opinion d'expert (l'histoire montre qu'ils se sont tant de fois trompés), mais une certitude mathématiquement démontrable. Elle suscita sans aucun doute beaucoup d'enthousiasme. J'ai entendu des gens peu compétents affirmer que la cryptologie était une science qui avait perdu toute utilité. Il fallut déchanter : si le problème du générateur d'aléa fut bien résolu de diverses manières, de nombreux problèmes apparurent très vite : la nécessité de produire des quantités considérables de clés, et surtout l'inaptitude de ce procédé au fonctionnement en réseau (précisons qu'il faut entendre par réseau un ensemble de correspondants où chacun d'eux doit pouvoir correspondre avec chacun des autres). Dans un réseau, la quantité de clés aléatoires à mettre en place croit en progression géométrique lorsque le nombre des correspondants croit en progression arithmétique.

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