Как уже упоминалось ранее, в 1828 году секретные экспедиции канцелярии были преобразованы в департаменты внешних сношений, а в 1846 году — в особую канцелярию министерства, в которой стала сосредоточиваться вся политическая переписка МИД со своими загранучреждениями.
Постоянный рост шифрообмена потребовал поиска способов быстрого размножения шифродокументов, и такой способ был найден упомянутым выше Павлом Львовичем Шиллингом фон Канштадтом, выдающимся учёным и изобретателем. Он родился в Ревеле (Таллин) в 1786 году в семье командира Низовского мушкетёрского полка, окончил Первый кадетский корпус в Петербурге, служил в чине поручика в Генштабе русской армии, затем по семейным обстоятельствам оставил военную службу и перевёлся в Министерство иностранных дел и работал переводчиком русской миссии в Мюнхене. Будучи патриотично настроенным и преданным России, он во время Отечественной войны 1812–1814 годов возвратился в армию и в качестве штаб-ротмистра воевал в составе 3-го Сумского полка, получил награды за храбрость в боях. После войны он снова вернулся в систему МИД и обратил на себя внимание К. В. Нессельроде. По его поручению отправился в Баварию и изучил там изобретённый А. Зенефельдером способ литографирования. В 1817 году он установил в Министерстве иностранных дел литографию и был назначен её управляющим. В 1832 году цифирная часть МИД преобразовалась в экспедицию, и П. Л. Шиллинг стал её заведующим.
Шиллинг был страстным любителем и знатоком восточной культуры и скоро завоевал всеобщее признание как наилучший в мире литограф китайских рукописей. Он становится близким другом А. С. Пушкина, который в альбоме Е. Н. Ушаковой оставил его карандашный портрет. В отзывах современников этот выдающийся русский криптограф и литограф, а также востоковед, этнограф, электротехник (изобретатель электрической мины и электромагнитного телеграфного аппарата) и коллекционер остался как умный учёный, необычайно толстый человек, весельчак, отличный говорун, игравший в шахматы две партии одновременно, не глядя на шахматные доски, и побеждавший обоих противников в один момент.
В истории криптографии Шиллинг прежде всего известен как изобретатель так называемого биграммного шифра. Двузначные буквенные сочетания (латиница) составляют лексикон (цифирь) биграммного шифра, кодовыми обозначениями служат здесь двух-, трёх-или четырёхзначные числа, «взятые по два раза каждое для переменной передачи буквенных биграмм то одним, то другим числом». Внешне биграммный шифр представлял собой наборно-разборную таблицу, наклеенную на коленкор, при которой имелась инструкция по пользованию шифром. Буквенные сочетания лексикона могли быть русскими или французскими, могли быть и двойные русско-французские «цифири».
