Вместо того, чтобы пользоваться одним ключом и одной таблицей квадратной системы, составляют их несколько, например две, три, четыре, и затем при шифровании берут знаки сначала из первой таблицы, потом из второй и т. д.; наконец возвращаются опять к первой и, таким образом, периодически обходят все ключи. Положим, например, что ключами служат слова: «ЭТА КОРОБКА», «НАЧАЛъНИК», «АЛЕКСАНДР». По простой квадратной системе составляют три таблицы. Прежде, чем пользоваться этой системой, надо условиться о «переходе» с одного ключа на другой. Обычно это было какое-то короткое условное слово или двукратное или трехкратное повторение одной буквы, выраженное, конечно, в разных знаках.
Таблицы составлялись или по простой квадратной системе, или по сложной, или часть по одной, а часть по другой. Соответственно употреблялись три формы множественного квадратного шифра:
1. Множественный простой квадратный шифр;
2. Множественный сложный квадратный шифр;
3. Множественный смешанный квадратный шифр.
Если текст был не очень большой, ключи выбраны удачно, если тщательно прослежены частоты повторяемости каждой буквы, если переходы от ключа к ключу делались достаточно часто (например, после 10—20 букв), а сигналы продуманы рационально или просто обходились без них, то для рассматриваемого периода данный шифр принадлежал все же к весьма трудным для разгадки системам. Громоздкость и трудоемкость, однако, ограничивали его использование.