Un semplice accorgimento per aumentare la sicurezza di un cifrario è quello di cifrare una seconda volta il messaggio, preferibilmente con un metodo diverso; questa operazione di cifrare una seconda volta è chiamata di sovracifratura. Matematicamente corrisponde a una funzione composta. La prima idea di combinare più cifre sembra risalire ad Al-Kindi che però non fornì alcun dettaglio ed esempio.

Questo metodo si diffuse poi nel XIX secolo per aumentare la sicurezza dei codici; una delle debolezze di questi sistemi è che se il libro con il codice cade in mano al nemico, la sicurezza è azzerata e si è costretti a cambiare il codice, operazione laboriosa, dispendiosa, e che richiede molto tempo; si deve realizzare un nuovo dizionario di centinaia o migliaia di termini, e lo si deve far pervenire ai corrispondenti in modo sicuro.

Sovracifrando il codice con una cifra monoalfabetica o polialfabetica, il possesso del codice non è più sufficiente per decifrare i messaggi, e questo garantisce ancora un discreto margine di sicurezza. Meglio ancora se le chiavi di sovracifratura vengono periodicamente cambiate.

Nel XX secolo la sovracifratura è divenuta il componente essenziale di cifrari come il DES, il celebre cifrario dell'IBM, che consiste di ben sedici cifrature successive, in questo caso alternando sostituzioni a trasposizioni.

Attenzione però che non sempre cifrare due o più volte di seguito un messaggio aumenta la sicurezza. Per esempio far seguire a un cifrario monoalfabetico un altro cifrario dello stesso tipo seppure con chiave diversa, non aumenta in nulla la sicurezza, si ottiene semplicemente un altro cifrario monoalfabetico. E al limite potrebbero aversi sgradite sorprese: se a una cifratura di Cesare con spostamento di 10 se ne fa seguire una con spostamento di 16 (nell'alfabeto internazionale di 26 lettere) si ottiene ...

Alla fine del suo De Componendis Cifris Leon Battista Alberti propone il modo più complesso di usare il suo disco, realizzando un nomenclatore fatto con gruppi di cifre scelte tra 1,2,3,4; i numeri vanno poi sostituiti con le lettere sottostanti nel disco ruotato secondo una regola convenuta. Di fatto è una forma di sovracifratura sostituzione-sostituzione della quale però non dà alcun esempio pratico. Una traduzione in italiano del trattato fu pubblicata postuma nel 1568 a Venezia.

Sempre a Venezia, pochi anni dopo dopo il 1575 entrò in uso la cifra delle caselle ideata da Hieronimo di Franceschi, deputato alle cifre del Consiglio di Dieci. Si tratta di un nomenclatore a due cifre, 20 lettere e 60 parole, sovracifrato con una griglia numerica; per cifrare ad ogni cifra andava sottratto il numero della griglia, per decifrare si doveva sommare. In sostanza una sovracifratura polilalfabetica tipo Vigenere con una chiave molto lunga. Maggiori dettagli alla pagina Cifra delle caselle.

La cosa interessante è che questa cifra delle caselle fu usata per diversi anni tra il 1578 e 1595 almeno, nei dispacci tra Venezia e i suoi ambasciatori in Francia, Spagna, Germania (Sacro Romano Impero), e Costantinopoli (Impero Ottomano). Fu abbandonata nel 1595, quando il CX venne a sapere che il matematico francese François Viète si era vantato di aver decrittato le cifre veneziane, forse anche le caselle.

Dopo Franceschi un altro grande crittologo veneziano, Pietro Partenio ideò altri cifrari composti nei quali era anche aggiunto un altro espediente ideato da Franceschi, il falso scontro che consisteva nel cifrare insieme al testo vero anche un testo falso con una chiave falsa da far cadere in mano al nemico in modo che ottenesse il messaggio falso invece di quello vero. Anche su questi cifrari pubblicherò presto alcune pagine. Per il momento sono pubblicate le cifre elencate nella tabella a destra.