Клод Шеннон предложил метод путаницы и диффузии для захвата фундаментальных блоков криптографической функции, а не использование длительного и трудоемкого метода статистики. Шеннон в основном беспокоился о предотвращении криптоанализа с помощью статистического анализа.
Причина этого заключается в следующем. Предположим, что злоумышленник имеет некоторое представление о статистических характеристиках открытого текста. Например, в понятном человеку сообщении распределение частот алфавитов может быть известно заранее. В этом случае криптоанализ довольно легко провести, когда известная статистика может быть отражена в зашифрованном тексте. Этот криптоанализ, безусловно, может вывести ключ или некоторую часть ключа. Вот почему Шеннон предложил два метода, а именно: путаница и диффузия.
Сравнительная таблица
| Основа для сравнения | неразбериха | диффузия |
|---|---|---|
| основной | Используется для генерации расплывчатых зашифрованных текстов. | Используется для создания неясных, простых текстов. |
| Стремится к | Сделайте связь между статистикой зашифрованного текста и значением ключа шифрования настолько сложной, насколько это возможно. | Статистические отношения между открытым текстом и зашифрованным текстом сделаны максимально сложными. |
| Достигнутый через | Алгоритм замещения | Алгоритм транспонирования |
| Использован | Потоковый и блочный шифр | Только блочный шифр. |
| Результат в | Повышенная неопределенность | Увеличенная избыточность |
Определение путаницы
Путаница - это криптографический метод, разработанный для увеличения неопределенности зашифрованного текста. Простыми словами, этот метод гарантирует, что зашифрованный текст не дает подсказки о незашифрованном тексте. В данном методе связь между статистикой зашифрованного текста и значением ключа шифрования поддерживается настолько сложной, насколько это возможно. Несмотря на то, что злоумышленник получает некоторый контроль над статистикой зашифрованного текста, он не может вывести ключ, поскольку способ, которым ключ использовался для создания этого зашифрованного текста, был настолько сложным.
Путаница может быть получена путем использования подстановки и сложного алгоритма скремблирования, который опирается на ключ и ввод (открытый текст).
Определение диффузии
Диффузия - это криптографический метод, изобретенный для увеличения избыточности простого текста, чтобы скрыть статистическую структуру открытого текста, чтобы предотвратить попытки вывести ключ. При распространении статистическая структура открытого текста может исчезнуть в статистике зашифрованного текста на большие расстояния, и взаимосвязь между ними является сложной, так что никто не может вывести исходный ключ.
Это достигается путем распределения отдельных цифр открытого текста по многим цифрам зашифрованного текста, например, когда изменяется один бит открытого текста, это должно влиять на весь текст шифра или изменение должно происходить на весь текст шифра.
В блочном шифре диффузия может быть получена путем применения некоторой перестановки к данным с функцией перестановки, в результате чего бит из разных позиций в исходном открытом тексте будет вносить вклад в один бит шифротекста. Преобразование в блочном шифре зависит от ключа.
Ключевые различия между путаницей и диффузией
- Техника путаницы используется для создания нечетких зашифрованных текстов, а диффузия - для создания неясных открытых текстов.
- Путаница пытается сделать статистическую связь между открытым текстом и зашифрованным текстом как можно более сложной. Напротив, метод диффузии пытается сделать корреляцию между статистикой зашифрованного текста и значением ключа шифрования как можно более сложной.
- Алгоритмы замещения могут быть использованы для получения путаницы. В отличие от диффузии может быть достигнуто с помощью методов транспозиции.
- Блочный шифр зависит от путаницы, а также от распространения, в то время как потоковый шифр использует только путаницу.
Заключение
Путаница и распространение - это криптографические методы, в которых цель состоит в том, чтобы сделать связь между статистикой зашифрованного текста и значением ключа шифрования как можно более сложной. С другой стороны, диффузия пытается скрыть статистическую структуру открытого текста, распространяя влияние каждой отдельной цифры открытого текста на основную часть или цифры зашифрованного текста.
