Unos cincuenta años después del cifrador  de Polybios, en el siglo I antes de  J.C., aparece un cifrador básico conocido con el nombre genérico de cifrador del César  en honor al emperador Julio César y en el que ya se aplica una transformación al texto  en claro de tipo Mono alfabética.    Consistía en  aplicar un desplazamiento constante de tres caracteres al texto en claro, de forma  que el alfabeto de cifrado es el mismo que el alfabeto del texto en claro pero  desplazado 3 espacios hacia la derecha módulo n, con n el número de letras del  mismo. Este cifrador por sustitución de caracteres para el alfabeto castellano de 27 letras.

A mediados del siglo II antes de J.C., encontramos el cifrador por sustitución de  caracteres más antiguo que se conoce .Atribuido al historiador griego Polybios. El  sistema de cifra consistía en hacer corresponder a cada letra del alfabeto un par de  letras que indicaban la fila y la columna en la cual aquella se encontraba, en un  recuadro de 5 x 5 = 25 caracteres, transmitiéndose por tanto en este caso el mensaje  como un criptograma.
Acorde con este método, la letra A se cifrará como AA, la H como BC, etc. Esto  significa que aplicamos una sustitución al alfabeto {A, B, C, .., X, Y, Z} de 26 letras  convirtiéndolo en un alfabeto de cifrado {AA, AB, AC, ..., EC, ED, EE} de 25 caracteres,  si bien sólo existen 5 símbolos diferentes {A, B, C, D, E}. Este tipo de tabla o matriz de  cifrado será muy parecida a la que en el siglo XIX se utilizará en el criptosistema   conocido como cifrador de Playfair y que será tratado más adelante en el apartado de  cifradores poligrámicos, salvo que en este último la operación de cifra no se realiza por  monogramas como en el de Polybios sino por diagramas, conjunto de dos caracteres del texto en claro.

El criptógrafo de Wheatstone según un invento de  Decius Wadsworth desarrollado en 1817- sigue, básicamente, el mismo algoritmo de  cifra que el de Alberti. Ahora bien, en este caso se utiliza el alfabeto inglés de 26  caracteres más el espacio en blanco para el texto en claro, representado de forma  ordenada en el disco exterior, en tanto que el disco interior contiene solamente los 26  caracteres del lenguaje distribuidos aleatoriamente. Las agujas están engranadas de  forma que cuando la externa gira 27 posiciones, la interna lo hace 26. 
El método de cifra consiste en hacer girar la aguja externa en el sentido de las  manecillas del reloj hasta hacer coincidir cada letra del texto en claro con la letra del  disco externo y apuntar el carácter correspondiente que aparece en el círculo interior,  incluso para el espacio en blanco. Observe que por la relación de giro de las agujas,  éstas se van separando una posición o letra por cada vuelta, de forma que el alfabeto  de cifrado será diferente cuando se cumpla cualquiera de estas tres condiciones



a) Que se termine una palabra del texto en claro y por tanto demos un giro completo  de la aguja mayor al buscar el espacio en blanco.

b) Que aparezcan letras repetidas y tengamos que dar toda una vuelta completa al  buscar la segunda. No obstante, según los autores, en este caso es posible   también omitir cifrar la letra repetida o bien cifrar ambas como una única letra  poco usual, por ejemplo la letra Q.
c) Que las letras de una palabra no vengan en orden alfabético. Es decir, si ciframos  la palabra CELOS no alcanzamos a dar la vuelta completa al disco exterior, en   tanto que la palabra MUJER implica dos vueltas y HOMBRE significa tres. No  trate de encontrar ningún  mensaje subliminal en estas tres palabras y sus  vueltas.