سایفر ویژنر روشی برای رمزنگاری یک متن الفبایی با استفاده از روش سزار بر مبنای حروف یک کلمهٔ کلید می‌باشد. در واقع شکل دیگری از روش رمزنگاری جانشینی است.

اولین بار در سال ۱۵۵۳ توسط Giovan Battista Bellaso بیان شد. علاوه بر این که رمزنگاری ساده فهمی بود و به راحتی پیاده‌سازی می شد، در برابر تمام تلاش‌ها برای شکستن مقاومت نیز کرد تا این که بعد از سه قرن در سال ۱۸۶۳ شکسته شد. به همین دلیل به این نوع رمزنگاری، لقب le chiffre indéchiffrable (یعنی رمز غیرقابل رمزگشایی) را دادند. خیلی از افراد سعی کردند تا طرحهایی از رمزنگاری را پیاده‌سازی کنند که در واقع همهٔ آن‌ها براساس رمزنگاری ویژنر بود. در سال ۱۸۶۳ Friedrich Kasisk روشی برای رمزگشایی متون رمز شده با شیوهٔ ویژنر ارائه داد.

در قرن نوزدهم این طرح به اشتباه به Blaise de Vigenère نسبت داده شد به همین دلیل نام این رمزنگاری ویژنر است.

• تاریخچه

لئون باتیستا آلبرتی اولین کسی بود که تعریف جامعی از رمز چند الفبایی ارائه داد. او از یک دیسک رمزنگاری آهنین برای جانشینی بین حروف رمز استفاده می‌کرد. سیستم آلبرتی تنها بعد از چند کلمه حروف را تغییر می‌داد. منظور از سوییچ، نوشتن حرف متناسب با حرف الفبایی رمز شده در متن رمز شده بود. بعدها یوهانس تریتمیوس در یک تحقیق مربوط به رمزنگاری ، tabula recta را منتشر کرد و این جدول در واقع جدولی مربعی از حروف الفبا است که شیفت داده شده‌اند و از ابزار مهم در رمزنگاری ویژنر است. روش رمزنگاری تریتمیوس ، پیشرفت چشم‌گیری به جای سوییچ‌های بین حروف حروف متن رمز شده که سخت‌افزاری و قابل پیش‌بینی بودند، ارائه می‌داد.

در سال ۱۵۸۶، Blaise de Vigenère یک نوع رمزنگاری چند الفبایی(polyalphabetic) به نام رمزنگاری autokey را منتشر کرد زیرا کلید آن بر اساس متن اصلی استوار است. رمزنگاری که اکنون به عنوان رمز Vigenère شناخته می‌شود، در ابتدا توسط Giovan Battista Bellaso در کتاب ۱۵۵۳ خود La cifra del Sig شرح داده شده‌است. رمزنگاری او براساس tabula recta است با این تفاوت که از یک کلید (countersign) استفاده می‌کند که برای هر حرف، حروف رمزنگاری تغییر کنند. در حالی که آلبرتی و تریتمیوس از الگوی ثابت جایگزینی استفاده می‌کردند، طرح Bellaso به این معنی بود که الگوی substitutions را می‌توان به سادگی با انتخاب یک کلید جدید تغییر داد. کلیدها معمولاً کلمه‌های منفرد یا عبارت‌های کوتاه بودند؛ بنابراین در روش Bellaso امنیت قوی تنها به کلید آن بستگی داشت. از آنجا که تهیه یک عبارت کلیدی کوتاه، مانند مکالمه خصوصی قبلی، نسبتاً آسان است، سیستم Bellaso از امنیت قابل توجهی برخوردار بود. در قرن نوزدهم، اختراع رمزگذاری Bellaso به نادرستی به Vigenère نسبت داده شد. David Kahn, در کتاب خود، "Codebreakers" با ابراز تاسف از این سوء تفسیر، اظهار داشت که تاریخ "این سهم مهم را نادیده گرفته‌است و در عوض یک رمزنگاری ابتدایی را برای وی[Vigenère] نامگذاری کرده‌است، گرچه هیچ ارتباطی با آن نداشت". رمزنگاری Vigenère به دلیل قوی بودن و امنیتش شهرت پیدا کرد. چارلز لوتویج داگسون (نویسنده و ریاضیدان مشهور)، رمزنگاری Vigenère را در اثر خود در سال 1868 "The Alphabet Cipher" در یک مجله کودک غیرقابل شکست می‌نامد. در سال ۱۹۱۷، دانشمندی آمریکایی رمزنگاری Vigenère را "ترجمهٔ نشدنی (impossible of translation)" توصیف کرد. چارلز بابیج شناخته شده‌است در این که متون رمز شدهٔ متنوعی را در اوایل سال ۱۸۵۴ شکست اما هیچ‌گاه کار خود را منتشر نکرد. Kasiskبه‌طور کامل رمزنگاری را شکست و در قرن نوزدهم این تکنیک را منتشر کرد، اما حتی در قرن شانزدهم، بعضی از رمزنگاران ماهر می‌توانستند گاه به گاه رمز را بشکنند. رمزگذاری Vigenère به اندازهٔ کافی ساده هستند که در صورت استفاده از دیسک‌های رمزگذاری، رمزگذاری می‌شود. به عنوان مثال، کشورهای کنفدراسیون آمریکا از دیسک رمزنگاری برای پیاده‌سازی رمز Vigenère در طول جنگ داخلی آمریکا استفاده کردند. پیام‌های کنفدراسیون پنهان نمی‌ماندند و اتحادیه مرتباً پیام‌های آن‌ها را کرک می‌کرد. در طول جنگ، رهبری کنفدراسیون در درجه اول به سه عبارت اساسی به عنوان کلید تکیه می‌کرد: "Manchester Bluff" , "Complete Victory" و وقتی که جنگ به پایان رسید، "Come Retribution". رمزنگاری Vernam که کلید آن تا زمانی که پیام به one-time pad[۶] تبدیل نشود، از نظر تئوری، یک رمزنگاری ناگسستنی است. Gilbert Vernam سعی کرد رمز شکسته (ایجاد رمز Vernam-Vigenère در سال ۱۹۱۸) را ترمیم کند، اما فناوری که او از آن استفاده کرده بود آنقدر دست و پاگیر و پیچیده بود که عملاً نشدنی بود.

• توصیف

در رمزنگاری (Caesar)، هر حرف از الفبایی به اندازهٔ عدد مشخصی شیفت پیدا می‌کند. به عنوان مثال، در رمزنگاری Caesar شیفت به اندازهٔ ۳ واحد به این صورت است که، A می‌شود B , D می‌شود Y , E می‌شود B و غیره. رمزگذاری Vigenère دارای چندین رمز Caesar به همراه مقادیرمتفاوتی برای شیفت دادن، است. (different shift values)

برای رمزگذاری، می‌توان از جدول حروف استفاده کرد که به آن یک tabula recta، مربعVigenère یا جدول Vigenère گفته می‌شود. این حروف الفبا ۲۶ بار در ردیف‌های مختلف نوشته شده‌است، هر الفبا در مقایسه با الفبای قبلی، شیفت چرخه ای به چپ دارد، متناسب با ۲۶ حالت رمزگذاری Caesar است. در نقاط مختلف فرایند رمزگذاری، از حرف الفبایی متفاوتی از یکی از ردیف‌ها استفاده می‌شود. الفبای مورد استفاده در هر نقطه به آن کلید (repeating keyword) بستگی دارد.

به عنوان مثال متنی زیر را که می‌خواهیم رمزنگاری کنیم، در نظر بگیرید:

شخصی که پیام را ارسال می‌کند یک کلمه را به عنوان کلید انتخاب می‌کند و آن را تکرار می‌کند تا اینکه با طول متن اصلی برابر شود. به عنوان مثال، کلمه کلیدی "LEMON" را بعنوان کلید استفاده می‌کند:

هر ردیف با یک حرف کلیدی شروع می‌شود. اگرچه ۲۶ ردیف کلیدی نشان داده شده‌است، یک کد فقط از همان کلیدهایی (حروف مختلف) استفاده می‌کند که در رشتهٔ کلید آمده‌است. در این مثال فقط ۵ کلید خواهیم داشت: L, E، M, O، N.

حروف پشت سر هم از متن اصلی همراه با حروف کلید در نظر گرفته می‌شود. حال با در نظرگیری یک حرف از متن اصلی و حرف متناظر در کلید، در جدول عنصر [key-row, msg-col] را پیدا می‌کنیم و آن را به عنوان حرف رمز شده درنظر می‌گیریم.

به عنوان مثال، اولین حرف متن اصلی، A ، با L، حرف اول از کلید متناظر هم می‌شوند؛ بنابراین، از ردیف L و ستون A از جدول Vigenère استفاده می‌شود، یعنی L. به همین ترتیب، برای حرف دوم متن ساده از حرف دوم کلید استفاده می‌شود. حرف ردیف E و ستون X ,T است. بقیه متن به روشی مشابه رمزگذاری می‌شوند.