Utiliser plusieurs alphabets à tour de rôle fut le grand saut de la cryptographie de la Renaissance. Vers 1467, l'architecte et cryptographe italien Leon Battista Alberti propose un disque de chiffrement : deux roues de lettres superposées, tournées entre les mots pour qu'une même lettre ne soit pas toujours chiffrée de la même façon. Quelques décennies plus tard, l'abbé allemand Johannes Trithemius publie la tabula recta — la table carrée des 26 alphabets de décalage qu'utilisent encore les chiffres de type Vigenère — dans son livre de stéganographie Polygraphia (1508).
Le chiffre qu'on appelle aujourd'hui Vigenère fut décrit en 1553 par Giovan Battista Bellaso, qui associa la tabula recta à une phrase clé facile à retenir et nota qu'il fallait changer souvent de clé. En 1586, le diplomate français Blaise de Vigenère publie sa propre variante, plus forte, à auto-clé. L'histoire s'est trompée d'attribution : le chiffre à clé répétée porte le nom de Vigenère, et le nom est resté.
Pendant près de trois siècles, le chiffre fut connu sous le nom de le chiffre indéchiffrable. Il fut largement utilisé pour la correspondance diplomatique, et longtemps la réputation fut méritée : tant que la clé était aussi longue que le message et jamais réutilisée, les méthodes ci-dessous ne fonctionnent pas.
La clé répétée est la faille. Charles Babbage comprend en 1854 comment retrouver la clé à partir d'un texte anglais chiffré, probablement pour déjouer une annonce chiffrée dans la presse, mais il ne publie jamais. En 1863, l'officier prussien Friedrich Kasiski publie la même méthode générale — c'est pourquoi l'examen des séquences répétées porte son nom. Dans les années 1920, l'indice de coïncidence de William Friedman transforme la détection de longueur de clé en statistique mesurable, et le chiffre devient un exercice de manuel.
David Kahn, The Codebreakers (1967), chapitres sur les chiffres de la Renaissance.