Die Hill-Chiffre ist eine polyalphabetische Substitution, basierend auf Matrizenrechnung der linearen Algebra. Erfunden wurde sie 1929 von Lester S. Hill, einem Professor am Hunter College in New York City.
Der Klartext wird in Blöcke aus je n aufeinanderfolgenden Zeichen unterteilt, und jeder Block wird durch Multiplikation mit einer n×n Matrix als Ganzes substituiert. Die Matrix wird aus einem Schlüsselwort der Länge n×n errechnet. Hierzu werden die Buchstaben durch ihre Buchstabenwerte – meist A=0, B=1, … Z=25 – ersetzt und die Matrix zeilenweise gefüllt. D.h. jeder Buchstabe wird von einer Zahl modulo 26 repräsentiert.
Weil auf Grund der Matrixmultiplikation jeder Geheimtextbuchstabe aus allen Klartextbuchstaben des Blockes berechnet wird, wird die Struktur und damit die Häufigkeitsverteilung des Klartextes verändert.