Vernam-Vigenère-chiffer , typ av substitutionschiffer som används för datakryptering. Vernam-Vigenère-chiffren utformades 1918 av Gilbert S. Vernam, ingenjör för American Telephone & Telegraph Company (AT&T), som introducerade den viktigaste nyckelvarianten till Vigenère-chiffreringssystemet, som uppfanns av franska 1500-talet kryptograf Blaise de Vigenère.
Vid tidpunkten för Vernams arbete kodades alla meddelanden som överfördes via AT & T: s teleskrivarsystem i Baudot-koden, en binär kod där en kombination av markeringar och mellanslag representerar en bokstav, ett nummer eller en annan symbol. Vernam föreslog ett sätt att införa tvetydighet i samma takt som det reducerades av redundans bland meddelandets symboler och därmed skyddade kommunikation mot kryptanalytisk attack. Han såg att periodicitet (liksom frekvensinformation och korrelation mellan symboler), på vilken tidigare metoder för dekryptering av olika Vigenère-system hade förlitats, kunde elimineras om en slumpmässig serie av märken och mellanslag (en löpande nyckel) blandades med meddelandet under kryptering för att producera så kallad en stream eller streaming-chiffer.
Det fanns dock en allvarlig svaghet i Vernams system. Det krävde en nyckelsymbol för varje meddelandesymbol, vilket innebar att kommunikanter måste byta ut en opraktiskt stor nyckel i förväg - dvs de måste byta ut en nyckel så stor som det meddelande de så småningom skulle skicka. Själva nyckeln bestod av ett stansat papperstejp som kunde läsas automatiskt medan symboler skrevs på skrivmaskinens tangentbord och krypterades för överföring. Denna operation utfördes i omvänd riktning med hjälp av en kopia av pappersbandet på den mottagande skrivmaskinen för att dekryptera krypteringen. Vernam trodde ursprungligen att en kort slumpmässig nyckel säkert kunde återanvändas många gånger, vilket motiverade ansträngningen att leverera en så stor nyckel, men återanvändning av nyckeln visade sig vara sårbar för attacker med metoder av den typ som Friedrich W. Kasiski,en tysk arméofficer och kryptanalytiker från 1800-talet, i sin framgångsrika dekryptering av ciphertexts som genererades med hjälp av Vigenère-systemet. Vernam erbjöd en alternativ lösning: en nyckel som genererades genom att kombinera två kortare tangentband avm och n binära siffror, eller bitar, där m och n inte delar någon gemensam faktor förutom 1 (de är relativt primära). En bitström så beräknad upprepas inte förrän m nbitar av nyckel har producerats. Denna version av Vernam-chiffreringssystemet antogs och användes av den amerikanska armén tills major Joseph O. Mauborgne från Army Signal Corps demonstrerade under första världskriget att en chiffer konstruerad av en nyckel producerad genom att linjärt kombinera två eller flera korta band kunde dekrypteras med metoder av det slag som används för att kryptanalysera környckelkoder. Mauborgnes arbete ledde till insikten att varken det upprepande enkla tangenten eller det tvåbandiga Vernam-Vigenère-krypteringssystemet var kryptosäkert. Av betydligt större konsekvenser för modern kryptologi - faktiskt en idé som förblir dess hörnsten - var slutsatsen från Mauborgne och William F. Friedman (ledande amerikanska arméns kryptanalytiker som knäckte Japans chiffersystem 1935–36) att den enda typen av kryptosystem som är villkorslöst säkert använder en slumpmässig engångsnyckel.Beviset på detta levererades dock nästan 30 år senare av en annan AT & T-forskare, Claude Shannon, far till modern informationsteori.
I en strömmande chiffer är nyckeln osammanhängande - det vill säga den osäkerhet som kryptoanalytikern har om varje på varandra följande nyckelsymbol måste vara inte mindre än det genomsnittliga informationsinnehållet i en meddelandesymbol. Den streckade kurvan i figuren indikerar att den råa frekvensen av förekomstmönster går förlorad när utkaststexten för denna artikel krypteras med en slumpmässig engångsnyckel. Detsamma skulle vara sant om digraf- eller trigrafrekvenser ritades för en tillräckligt lång ciffertext. Med andra ord är systemet villkorslöst säkert, inte på grund av att kryptanalysatorn inte har hittat rätt kryptanalytisk teknik utan snarare på grund av att han står inför ett oupplösligt antal val för nyckel- eller klartextmeddelandet.
