Chiffre de Vigenère

Le chiffre de Vigenère a été décrit par Giovan Battista Bellaso en 1553, puis attribué à tort au diplomate français Blaise de Vigenère, qui publia sa version en 1586. Pendant près de trois siècles, il a été considéré comme le chiffre indéchiffrable — jusqu’à ce que Friedrich Kasiski le casse en 1863.

Principe

Vigenère est un chiffre poly-alphabétique : c’est un César dont le décalage change à chaque lettre, dicté par une clé répétée cycliquement sous le message clair.

Formellement, pour clair P, clé K (cyclée), ciphertext C :

C_i = (P_i + K_i) mod 26
D_i = (C_i − K_i) mod 26

Chaque lettre de la clé choisit une ligne du tableau de Vigenère (26 alphabets décalés les uns des autres). La sécurité vient du fait que la même lettre claire peut être chiffrée différemment selon sa position.

Exemple

Clair CIPHERCHRONICLE avec clé KEY (cyclée : KEYKEYKEYKEYKEY) :

C + K → M    I + E → M    P + Y → N
H + K → R    E + E → I    R + Y → P
C + K → M    H + E → L    R + Y → P
O + K → Y    N + E → R    I + Y → G
C + K → M    L + E → L    E + Y → P

Résultat : MMNRIPMLPYRGMLP. Même lettre claire (C, trois occurrences) → trois ciphers différents selon la position.

Variantes proches

• Beaufort — variante involutive : C = (K − P) mod 26 au lieu de l’addition.
• Autokey (autoclave) — la clé se prolonge avec le texte clair lui-même, supprimant la périodicité.
• Gronsfeld — la clé est numérique (suite de chiffres 0-9) au lieu d’alphabétique.
• Vernam (One-Time Pad) — Vigenère avec clé aléatoire aussi longue que le message, jamais réutilisée : seul chiffre prouvablement incassable.

Faiblesses

La force de Vigenère s’effondre dès qu’on connaît la longueur de la clé :

• Méthode de Kasiski (1863) : les répétitions dans le ciphertext à intervalles réguliers révèlent la période de la clé.
• Indice de coïncidence (Friedman) : mesure statistique qui estime la longueur de clé à partir de la distribution des lettres.

Une fois la longueur n connue, on sépare le ciphertext en n colonnes, et chaque colonne est un César qu’on attaque par analyse de fréquence.

Dans CipherChronicle

Vigenère marque le passage du pédagogique au véritable jeu de logique. Les grilles associées demandent de deviner la période avant d’attaquer colonne par colonne — une mécanique qui récompense l’observation plutôt que la force brute.