Claude Shannon pasiūlė painiavos ir sklaidos metodą, kad būtų galima užfiksuoti pagrindinius kriptografinės funkcijos blokus, o ne naudoti ilgą ir daug laiko reikalaujančią statistikos metodą. Šanonas daugiausia susirūpinęs dėl kriptanalizės prevencijos naudojant statistinę analizę.
Priežastis yra tokia. Tarkime, kad užpuolikas turi tam tikrų supratimo apie paprastojo teksto charakteristikas supratimą. Pavyzdžiui, žmogaus suprantamu pranešimu abėcėlės dažnio pasiskirstymas gali būti žinomas iš anksto. Tokiu atveju kriptanalizė yra gana paprasta atlikti, kai žinoma statistika gali atsispindėti šifruotame tekste. Ši kriptoanalizė, be abejo, gali lemti raktą ar dalį jo. Štai kodėl Shannon pasiūlė du metodus, būtent painiavą ir sklaidą.
Palyginimo diagrama
| Palyginimo pagrindas | Sumišimas | Difuzija |
|---|---|---|
| Pagrindinis | Naudojama miglotų tekstų kūrimui. | Naudojamas neaiškių, paprastų tekstų kūrimui. |
| Siekiama | Padaryti ryšį tarp šifravimo teksto statistikos ir šifravimo rakto vertės kaip įmanoma sudėtingiau. | Statistinis ryšys tarp paprastojo teksto ir šifravimo teksto sudaromas kaip įmanoma sudėtingesnis. |
| Pasiekta per | Pakeitimo algoritmas | Perkėlimo algoritmas |
| Naudojama | Srautinio šifravimo ir blokavimo šifravimas | Tik blokuoti šifravimą. |
| Rezultatas | Padidėjęs neaiškumas | Padidėjęs atleidimas |
Sumišimo apibrėžimas
Sumišimas yra kriptografinė technika, sukurta didinti šifruotojo teksto neaiškumą, paprastais žodžiais tariant, technika užtikrina, kad šifravimo tekstas nesuteikia jokios informacijos apie paprastąjį tekstą. Pateiktoje technikoje ryšys tarp šifruoto teksto statistikos ir šifravimo rakto vertės yra išlaikomas kuo sudėtingesnis. Nors užpuolikas gauna tam tikrą šifrinio teksto statistikos kontrolę, jis negalėtų daryti išvados, kaip raktas buvo naudojamas tokiam šifriniam tekstui sukurti.
Sumišimas gali būti pasiektas naudojant pakaitinį ir sudėtingą kodavimo algoritmą, kuris priklauso nuo raktų ir įvesties (paprasto teksto).
Difuzijos apibrėžimas
Difuzija - tai kriptografinė technika, sukurta siekiant padidinti paprasto teksto redundanciją, kad būtų užtemta paprasto teksto statistinė struktūra, kad būtų išvengta bandymo išversti raktą. Difuzijos metu paprasto teksto statistinė struktūra gali išnykti į ilgo nuotolio šifravimo teksto statistiką ir jų tarpusavio santykiai yra sudėtingi, kad niekas negalėtų daryti išvados apie pradinį raktą.
Tai pasiekiama skleidžiant atskirą teksto skaitmenį daugeliu šifravimo teksto skaitmenų, pvz., Kai keičiamas vienas paprastojo teksto bitas, jis turi paveikti visą šifravimo tekstą arba pokytis turi vykti visame šifravimo tekste.
Blokavimo šifruose difuziją galima gauti taikant tam tikrus permutacijos duomenis permutacijai, rezultatas yra tas, kad bitai iš skirtingų pozicijų originaliame paprastame tekste prisidės prie vieno šifrinio teksto bitų. Pakeitimai blokų šifruose priklauso nuo rakto.
Pagrindiniai skirtumai tarp painiavos ir difuzijos
- Sumišimo technika naudojama siekiant sukurti neaiškius šifravimo metodus, o difuzija naudojama siekiant sukurti neaiškius plaintexts.
- „Confusion“ stengiasi, kad statistinė sąsaja tarp paprastojo teksto ir šifravimo būtų kuo sudėtingesnė. Priešingai, difuzijos technika bando kuo labiau komplikuoti šifruoto teksto statistiką ir šifravimo rakto vertę.
- Gali būti naudojami pakaitiniai algoritmai, siekiant gauti painiavą. Priešingai, difuziją galima pasiekti naudojant perkėlimo metodus.
- Blokavimo šifras priklauso nuo painiavos ir difuzijos, o srauto šifravimas naudoja tik painiavą.
Išvada
Sumišimas ir difuzija yra kriptografiniai metodai, kai supainiojimu siekiama susieti šifruoto teksto statistiką ir šifravimo rakto vertę kaip įmanoma sudėtingiau. Kita vertus, difuzija bando užtemdyti paprastojo teksto statistinę struktūrą, išsklaidydama kiekvieno atskiro teksto skaitmens įtaką pagrindinei ar šifruotiems skaitmenų skaitmenims.
