Сотрудниками ЦШО были разработаны первые советские шифры «74-й Ключ Наркомвоена», «Гелиос», «75-й Ключ Наркомвоена», «Советский» и др. В 1921 году ими было изготовлено и разослано в войска и на флот 54 новых шифра и два радиокода.
Коды и шифры того времени – «Глаз», «Пулемёт», «Стрелок», «Пролетарий», «Искра», «Спартаковец» – впоследствии были вытеснены более серьёзными – «УП Третий», «АРО Первый» и др. Это повысило стойкость шифрованных сообщений и увеличило безопасность применения имеющихся каналов связи.
С первых месяцев своего существования Спецотдел начал успешно осуществлять дешифровку иностранной переписки. Коллегия ВЧК делала всё для того, чтобы организовать дело наилучшим образом и обеспечить полную секретность. Был установлен порядок, согласно которому обо всех раскрытых шифрах и добытых сведениях Спецотдел докладывал ЦК партии, Совнаркому, Председателю ВЧК и руководителям других заинтересованных ведомств.
Коллегия ВЧК придавала большое значение оперативному использованию дешифрованной секретной переписки. Все срочные и особо важные дешифрованные сообщения докладывались немедленно. Уже в то время дешифрованные материалы активно использовала советская разведка, НКИД, некоторые другие организации.
Первый позитивный результат был достигнут в раскрытии немецкого дипломатического кода, которым пользовался полномочный представитель правительства Германии в Москве. Это был цифровой пятизначный код с перешифрованием гаммой многоразового использования. Начиная с июля 1921 года, дешифровывалась вся переписка на линии связи Москва – Берлин.
С 1922 года Германия ввела на дипломатических линиях связи буквенный код с перешифрованием гаммой многоразового использования. Коды и большая часть перешифровальных средств в Спецотделе раскрывались аналитическим путем. Раскрытие таких шифров позволило контролировать переписку многих линий дипломатической связи Германии и её консульств в Ленинграде, Киеве, Одессе, Харькове, Тбилиси, Новосибирске, Владивостоке вплоть до 1933 года, когда количество читаемой переписки резко сократилось из-за того, что немцы начали применять гамму одноразового использования.
В августе 1921 года была осуществлена дешифровка первых турецких дипломатических телеграмм. Уже в начале 1920-х годов криптоаналитики Спецотдела добились возможности читать переписку внутренних линий связи Турции и отдельных линий связи военных атташе. Турки применяли, в основном, четырёхзначные коды с перешифрованием короткой гаммой, меняющейся через двое суток, а также коды без перешифрования.
Дешифрованная переписка содержала сведения, представлявшие большой интерес для советской стороны,