レッド暗号
レッド暗号文の単文字頻度を調べると母音の頻度が原語にほぼ近くなる。それを説明できる暗号方式として、次の3つが考えられる。
転置式
換字式であって、母音 - 母音、子音 - 子音という置換制限がある
両方の混合式
ここで、機械式暗号はもっぱら換字式である。さらに、転置式ならば母音と子音がランダムに連接するはずだが、暗号文はそうなっていないので 2. が候補に残る。なお、英国解読チームは、1933年12月21日付けの2,000字超の電文を使用し、日本語ローマ字によく表れる母音の3連続、YOOとYUUに注目して解読に辿りついた。
このように母音を母音だけに換字した理由は、電信オペレーターが読み上げやすい電報文にして電報料金のコストダウンを狙ったためと推定される。このような電文はartificial wordsと呼ばれ、母音がある程度登場する必要がある(例:5文字ごとに母音が最低1字以上)。この規約は後に撤廃され、1936年12月までには母音と子音を混ぜて換字するように規約が拡張されたが、理論解読が済み、模造機が完成した後では毎日の解読作業を遅らせる効果しかなかった。このartificial words対応仕様が次世代のパープル暗号に引き継がれたため外務省暗号機の根本的欠点も解消しなかった。
各暗号文の前には5桁の数字が付けられた。240通りある符号が指定されるとハーフローターとピンホイールの各スタート位置、そしてピンホイールから取り去るピンの位置が決まった。符号は運用期間中に変更されることがなかったので、米陸軍は鍵パターンを全て回収した。