在凯撒密码的基础上，发展出一种更为复杂的维吉尼亚密码（Vigenère Cipher）。该密码取名自法国密码学家维吉尼亚，是一种多表替换密码，也被叫做维热纳尔密码。
如果需要对明文进行加密，就需要这组密码矩阵和一个关键词（密钥）来实现。在维吉尼亚密码下，可以采用两种方式来进行加密：公式法和查表法。
16世纪法国亨利三世王朝的布莱瑟·维吉尼亚（图片来自维基百科）
维吉尼亚密码也可以用代数的形式来对待。将字母A-Z对应0-25（26个数字），因此我们可以引入mod26运算（取模运算）。对于公式法来说，我们可以采用：
维吉尼亚密码加密公式
通过K这个密钥来实现对E的加密（M为明文，E为密文，K为密钥）。而对于解密，则可以采用：
维吉尼亚密码解密公式
在以上公式中，
代表明文，
代表密文，
则为使用的密钥。
另外，我们也可以用查表法来进行加密。例如密钥的字母为“d”，明文对应的字母“b”，在下图的表格第一行找到字母“d”，再在左边第一列找到字母“b”，两个字母的交叉点(b行d列)就是字母“e”，所以对应的密文字母为“e”。
维吉尼亚密码表（图片来自维基百科）
和其他所有的加密方法一样，维吉尼亚密码通过字母以某种频率出现，因此频率分析也称为了破解此类加密的一种方法。比如，如果P在密文中的频率非常高，那么人们就可以猜测出所对应的E也是频率较高的字母。但是，使用维吉尼亚密码下的E可以以不同的密文形式来加密。
维吉尼亚密码中不同英文字母出现的频率（图片来自维基百科）
1914-1940瑞士使用过的加密计算尺（图片来自维基百科）
之前介绍的凯撒密码是一种替换加密术，每个字母都制定了以唯一的替换符号（Monoalphabetic Substitution Cipher，单字母表替换加密），因此它们很容易被频率分析法破解。维吉尼亚密码后来出现过多种改进和变形，也引用了这种“多字母表替换加密”（Polyalphabetic Substitution Cipher）。这种多表加密比单表加密复杂，破解难度也大大增加。自从维吉尼亚加密术出现以后，多表加密成为欧洲人最常用的加密方法。比如上图中展示的1914年至1940年间，瑞士军队使用了这种加密计算尺。
