Sandi Vernam-Vigenère , jenis sandi substitusi yang digunakan untuk enkripsi data. Sandi Vernam-Vigenère dibuat pada tahun 1918 oleh Gilbert S.Vernam, seorang insinyur untuk American Telephone & Telegraph Company (AT&T), yang memperkenalkan varian kunci terpenting ke sistem sandi Vigenère, yang ditemukan oleh Prancis abad ke-16. kriptografer Blaise de Vigenère.
Pada saat pekerjaan Vernam, semua pesan yang dikirimkan melalui sistem teleprinter AT&T dikodekan dalam Kode Baudot, kode biner di mana kombinasi tanda dan spasi mewakili huruf, angka, atau simbol lainnya. Vernam menyarankan cara untuk memperkenalkan penyamaran pada tingkat yang sama dengan pengurangan redundansi di antara simbol-simbol pesan, dengan demikian melindungi komunikasi dari serangan kriptanalitik. Dia melihat bahwa periodisitas (serta informasi frekuensi dan korelasi antar simbol), yang diandalkan oleh metode dekripsi sebelumnya dari berbagai sistem Vigenère, dapat dihilangkan jika serangkaian tanda dan spasi acak (kunci berjalan) dicampur dengan pesan selama enkripsi untuk menghasilkan apa yang dikenal sebagai stream atau streaming cipher.
Namun, ada satu kelemahan serius dalam sistem Vernam. Untuk itu diperlukan satu simbol kunci untuk setiap simbol pesan, yang berarti bahwa komunikan harus menukar kunci besar yang tidak praktis sebelumnya — misalnya, mereka harus menukar kunci sebesar pesan yang akhirnya akan mereka kirimkan dengan aman. Kunci itu sendiri terdiri dari pita kertas berlubang yang dapat dibaca secara otomatis sementara simbol diketik pada keyboard teletypewriter dan dienkripsi untuk transmisi. Operasi ini dilakukan secara terbalik menggunakan salinan pita kertas di teletypewriter penerima untuk mendekripsi sandi. Vernam awalnya percaya bahwa kunci acak pendek dapat digunakan kembali dengan aman berkali-kali, sehingga membenarkan upaya untuk mengirimkan kunci sebesar itu, tetapi penggunaan kembali kunci tersebut ternyata rentan terhadap serangan dengan metode jenis yang dirancang oleh Friedrich W. Kasiski,seorang perwira angkatan darat dan kriptanalis Jerman abad ke-19, yang berhasil mendekripsi ciphertext yang dihasilkan menggunakan sistem Vigenère. Vernam menawarkan solusi alternatif: kunci yang dihasilkan dengan menggabungkan dua pita kunci yang lebih pendekm dan n digit biner, atau bit, di mana m dan n tidak memiliki faktor persekutuan selain 1 (keduanya relatif prima). Aliran bit sehingga dihitung tidak berulang sampai m nbit kunci telah diproduksi. Versi sistem sandi Vernam ini diadopsi dan digunakan oleh Angkatan Darat AS sampai Mayor Joseph O. Mauborgne dari Korps Sinyal Angkatan Darat mendemonstrasikan selama Perang Dunia I bahwa sandi yang dibuat dari kunci yang dihasilkan dengan menggabungkan secara linier dua atau lebih pita pendek dapat didekripsi dengan metode yang digunakan untuk menganalisa sandi sandi yang sedang berjalan. Pekerjaan Mauborgne mengarah pada kesadaran bahwa baik kunci tunggal yang berulang maupun sistem sandi Vernam-Vigenère dua pita tidak bersifat cryptosecure. Konsekuensi yang jauh lebih besar bagi kriptologi modern — pada kenyataannya, sebuah gagasan yang tetap menjadi landasannya — adalah kesimpulan yang ditarik oleh Mauborgne dan William F. Friedman (pemimpin kriptanalis Angkatan Darat AS yang memecahkan sistem sandi Jepang pada 1935–36) bahwa satu-satunya jenis kriptosistem yang aman tanpa syarat menggunakan kunci sekali waktu acak.Bukti ini, bagaimanapun, diberikan hampir 30 tahun kemudian oleh peneliti AT&T lainnya, Claude Shannon, bapak teori informasi modern.
Dalam streaming cipher, kuncinya tidak koheren — yaitu, ketidakpastian yang dimiliki kriptanalis tentang setiap simbol kunci yang berurutan harus tidak kurang dari rata-rata konten informasi dari simbol pesan. Kurva titik-titik pada gambar menunjukkan bahwa frekuensi mentah pola kemunculan hilang ketika draf teks artikel ini dienkripsi dengan kunci sekali waktu acak. Hal yang sama akan benar jika frekuensi digraf atau trigraf diplot untuk ciphertext yang cukup panjang. Dengan kata lain, sistem tersebut aman tanpa syarat, bukan karena kegagalan dari pihak kriptanalis untuk menemukan teknik kriptanalitik yang tepat, melainkan karena ia dihadapkan pada sejumlah pilihan yang tidak dapat diselesaikan untuk kunci atau pesan teks biasa.
