Các bé trai Spartan được chọn lọc và huấn luyện quân sự ngay từ khi bảy tuổi. Đặc biệt, người Spartan đã  thấy được   tầm quan trọng của giữ bí thông tin và đã sáng chế ra một loại sản phẩm mật mã của riêng mình trong cuộc chiến chống quân xâm lược Ba Tư vào thế kỷ thứ 5 trước Công nguyên, được gọi là Skytale.

Qui trình thao tác với Skytale có lẽ cũng được truyền bá tại các khoá huấn luyện quân sự của chiến binh Spartan. Trong lúc quấn băng trên roi da, với hiện tượng lặp lại có chu kỳ của một vạch băng quấn trên cán roi có thể đã gợi mở cho người Spartan ý tưởng sáng chế ra Skytale.
Skytale gồm một trục bằng gỗ và bản ghi bằng da hoặc giấy papyrus (giấy cói). Bản ghi được quấn chặt vào trục gỗ,  thông tin cần truyền được ghi theo chiều đường sinh trục gỗ, sau đó bản ghi được nhả ra và chuyển tới nơi nhận. Bản ghi được quấn vào trục để cho phép tạo ra bản tin rõ, nhưng khi nhả ra theo chiều đường kính trục gỗ các ký tự trở lên lộn xộn để tạo ra bản mã.
Tại nơi nhận, bản ghi lại được quấn vào trục tương tự như trục của nơi gửi theo một trình tự đã quy định, thông tin dần dần được hiện ra đọc theo chiều đường sinh của trục gỗ chính là bản tin đã được tạo trước đó.

Hình ảnh dụng cụ Skytale

Trong cuộc chiến, những chiến binh khoẻ mạnh, dẻo dai được cử là người mang bản ghi  tới điểm cần nhận trong thời gian nhanh nhất. Kỷ luật quân sự và kỹ năng hợp đồng tác chiến được rèn luyện từ khi còn nhỏ đã tạo cho người Spartan kỹ năng truyền thông tin một cách nhanh chóng, gây  bất ngờ cho đối phương cả về lực lượng và cách bố trí thế trận của họ.    
Để biết nội dung bản tin rõ, người nhận phải hiểu nguyên lý của Skytale, có trục gỗ giống hệt như trục của người gửi và biết quy trình quấn bản ghi trên trục. Khi sáng chế ra dụng cụ Skytale, người Spartan đã xem xét mối liên hệ giữa các thông số về bề rộng bản ghi, điểm bắt đầu quấn bản ghi và đường kính trục gỗ. Quy trình giải mã dựa trên dụng cụ Skytale được minh họa qua ví dụ sau:
Khi nhận được bản ghi với các ký tự sau:

người nhận chọn trục gỗ có đường kính theo quy ước quấn bản ghi lại để thu được bản tin rõ, trải phẳng bản tin rõ ta có mô hình như sau:

Từ bản ghi gồm các ký tự tưởng như vô nghĩa trên, qua dụng cụ Skytale chuyển thành một thông điệp mà nội dung là một đoạn trong bài hát quen thuộc Happy New Year: Happy new year, Happy new year, Happy new year, may we all have a vision now and then of a world where every neighbour is a friend. Happy new year. Happy new year. Lời bài hát chúc mọi người năm mới hạnh phúc, an vui, từ thời khắc thiêng liêng đầu năm chúng ta cùng hướng về một viễn  cảnh  thế giới tươi đẹp người với người là bạn. 
Ngày nay, với máy tính thông thường, việc thám mã hệ mật chuyển vị dựa trên dụng cụ Skytale (tạm gọi là hệ mật Skytale) là công việc đơn giản, nhưng ở thời của người Spartan, bằng phương tiện thủ công thì việc khám phá hệ mật Skytale trong khoảng thời gian ngắn là rất khó khăn.
Còn có giả thuyết khác về nguyên lý hoạt động của Skytale cho rằng, bản ghi trong hệ mật Skytale được người Spartan viết trên băng giấy đã quấn theo chiều dọc trục, sau khi nhả ra dải giấy lưu các chữ cái lộn xộn làm người đọc không hiểu được nội dung bản viết - hơn nữa số người biết chữ thời đó cũng quá ít nên thật khó thám mã được hệ mật Skytale. Nhưng có lẽ Skytale không thể sử dụng một cách quá đơn giản như vậy. Giống như nhiều điều bí mật trong lĩnh vực mật mã, bí mật của hệ mật Skytale giấu chìm trong lịch sử.
David Kahn, tác giả của cuốn Những người mã thám (The Codebreakers) đánh giá: Skytale là loại máy đầu tiên của mật mã học, trong toàn bộ lịch sử khoa học mật mã nó là một trong số những máy mã hiếm hoi thuộc dòng máy mã chuyển vị.