Важным является также вопрос о том, когда в Москве узнали об операции «Венона». Там, похоже, возлагали слишком большие надежды на абсолютную стойкость одноразового шифрблокнота. В конце 1941 года советский агент в Берлине сообщил в Москву о том, что немцы получили копию кодовой книги, которую финны захватили в Петсамо. Учитывая сложное положение, в котором Советская Россия оказалась после нападения на нее Германии, а также уверенность советских криптологов в том, что дополнительное шифрование кодированных сообщений с помощью одноразового шифрблокнота надежно защищает их от глаз противника, неудивительно, что русские не удосужились сменить код вплоть до 1943 года. А первую информацию о самой операции «Венона» в Советской России получили только примерно через полтора года после ее начала. Согласно свидетельским показаниям Элизабет Бентли, весной 1943 года помощник американского президента Лочлин Керри сообщил русским, что США вот-вот вскроют какую-то из их шифрсистем. Об этом событии он мог узнать, например, из отчета о ходе операции, который АНБ отправило в Белый дом.
Тогда в качестве ответной защитной меры Москва распорядилась с 1 мая 1944 года сменить индикатор. Отныне вместо номера страницы шифрблокнота, использовавшейся для зашифрования донесения, надлежало задействовать первую пятизначную группу, располагавшуюся в левом верхнем углу страницы. Эта незначительная поправка, скорее всего, должна была послужить для того, чтобы можно было быстрее отрапортовать столичному начальству о принятии необходимых мер, призванных повысить стойкость применявшихся шифрсистем. Однако вне зависимости от причин, побудивших русских сменить индикатор, это решение привело к катастрофическим последствиям для советской разведки.
В ноябре 1944 года 19-летний криптоаналитик из АНБ Сесил Филлипс, недавно подключившийся к участию в операции «Венона», заметил изменение формата советских шифровок и тщательно изучил пятизначные цифровые группы, стоявшие в начале и в конце нескольких сотен шифровок. Выяснилось, что в них преобладала цифра 6. Если бы эти группы были чисто случайными, то количество шестерок составляло бы примерно одну десятую часть от суммарного числа цифр в группах. Филлипс пришел к выводу, что пятизначные цифровые группы в начале и в конце каждого сообщения не были зашифрованы, то есть вставлялись туда непосредственно из одноразового шифрблокнота. Криптоаналитики АНБ так и не смогли найти разумное объяснение такому явному преобладанию шестерок – ведь последовательность цифр в одноразовом шифрблокноте по определению должна быть случайной.