एक पॉली-अल्फाबेटिक सिफर प्रतिस्थापन पर आधारित कोई भी सिफर है, जो कई प्रतिस्थापन वर्णमालाओं का उपयोग करता है। पॉलीअल्फाबेटिक प्रतिस्थापन सिफर में, प्लेनटेक्स्ट अक्षरों को टेक्स्ट में उनकी स्थापना के आधार पर अलग-अलग एन्क्रिप्ट किया जाता है। एक-से-एक पत्राचार होने के बजाय, प्रत्येक अक्षर और उसके विकल्पों के बीच एक-से-कई संबंध होता है।
उदाहरण के लिए, 'a' को टेक्स्ट की शुरुआत में 'd' के रूप में एन्क्रिप्ट किया जा सकता है, लेकिन मध्य में 'n' के रूप में। पॉलीअल्फाबेटिक सिफर का लाभ मूल भाषा की अक्षर आवृत्ति को छिपाना है। इसलिए हमलावर सिफरटेक्स्ट को तोड़ने के लिए व्यक्तिगत अक्षर आवृत्ति आंकड़ों का उपयोग नहीं कर सकता।
पहला पॉलीअल्फाबेटिक सिफर अल्बर्टी सिफर था जिसे 1467 में लियोन बतिस्ता अल्बर्टी द्वारा पेश किया गया था। इसने प्लेनटेक्स्ट को एन्क्रिप्ट करने के लिए एक यादृच्छिक वर्णमाला का उपयोग किया, लेकिन विभिन्न बिंदुओं पर यह एक अलग मिश्रित वर्णमाला में बदल सकता है, सिफर टेक्स्ट में एक अपरकेस अक्षर के साथ परिवर्तन को दर्शाता है।
इस सिफर का उपयोग करने के लिए, अल्बर्टी ने एक सिफर डिस्क का उपयोग यह दिखाने के लिए किया कि प्लेनटेक्स्ट अक्षर सिफर टेक्स्ट अक्षरों से कैसे संबंधित हैं। इस सिफर में, प्रत्येक सिफरटेक्स्ट वर्ण संबंधित प्लेनटेक्स्ट वर्ण और संदेश में प्लेनटेक्स्ट वर्ण की स्थिति दोनों पर निर्भर करता है।
जैसा कि नाम पॉलीअल्फाबेटिक सुझाव देता है यह केवल एक कुंजी के बजाय कई कुंजियों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। इसका तात्पर्य है कि कुंजी सबकी की एक स्ट्रीम होनी चाहिए, जिसमें प्रत्येक सबकी किसी तरह प्लेनटेक्स्ट वर्ण की स्थिति पर निर्भर करती है जिसे एन्क्रिप्शन के लिए सबकी की आवश्यकता होती है।
दूसरे शब्दों में, एक कुंजी स्ट्रीम k = (K₁, K₂, K₃ ...) होना आवश्यक है जिसमें Kᵢ का उपयोग प्लेनटेक्स्ट में i-वें वर्ण को एन्क्रिप्ट करने के लिए किया जाता है ताकि सिफरटेक्स्ट में i-वां वर्ण बनाया जा सके। ऐसे एल्गोरिदम का सबसे प्रसिद्ध और सरल विगनेर सिफर के रूप में परिभाषित किया गया है।
विगनेर सिफर पॉलीअल्फाबेटिक सिफर में सबसे सरल और लोकप्रिय एल्गोरिदम में से एक है। इस दृष्टिकोण में, वर्णमाला टेक्स्ट को एक कीवर्ड के अक्षरों के आधार पर कई सीज़र सिफर के क्रम का उपयोग करके एन्क्रिप्ट किया जाता है।
सीज़र सिफर प्लेनटेक्स्ट में प्रत्येक अक्षर को वर्णमाला में दाएं स्थिर स्थिति पर खड़े अक्षरों से बदल देता है। यह शिफ्ट मॉड्यूलो 26 लागू किया जाता है। उदाहरण के लिए, शिफ्ट 3 के सीज़र सिफर में, A, D बन सकता है, B, E बन सकता है और इसी तरह।
विगनेर सिफर में कई सरल प्रतिस्थापन सिफर कई शिफ्ट मानों के साथ क्रम में शामिल होते हैं। इस सिफर में, कीवर्ड को तब तक दोहराया जाता है जब तक यह प्लेनटेक्स्ट की अवधि से जुड़ नहीं जाता।
एन्क्रिप्शन तालिका में कुंजी से संबंधित पंक्ति पर जाकर और प्लेनटेक्स्ट वर्ण के संबंधित अक्षर को कॉलम हेडिंग में ढूंढकर लागू किया जाता है; विगनेर स्क्वायर की संबंधित पंक्ति और कॉलम के प्रतिच्छेदन पर अक्षर सिफरटेक्स्ट वर्ण बनाता है। बाकी प्लेनटेक्स्ट को इसी तरह एन्क्रिप्ट किया जाता है।
