Atšķirība starp apjukumu un difūziju

• 2019

Termini apjukums un izkliede ir drošas šifrēšanas īpašības. Gan apjukumu, gan difūziju izmanto, lai novērstu šifrēšanas atslēgu no tā atskaitīšanas vai galu galā, lai novērstu sākotnējo ziņojumu. Apjukums tiek izmantots, lai radītu neskaidrus šifrētus tekstus, bet difūziju izmanto, lai palielinātu vienkārša teksta redundanci lielākajā daļā šifrētā teksta, lai padarītu to neskaidru. Plūsmas šifrēšana balstās tikai uz neskaidrībām. Alternatīvi difūziju izmanto gan plūsmas, gan bloku šifrēšana.

Claude Shannon ierosināja sajaukšanas un izkliedēšanas metodi kriptogrāfiskās funkcijas pamatbloku uztveršanai, nevis izmantojot ilgu un laikietilpīgu statistikas metodi. Šanona galvenokārt bija norūpējusies par kriptanalīzes novēršanu ar statistikas analīzes palīdzību.

Iemesls tam ir šāds. Pieņemsim, ka uzbrucējam ir kāda izpratne par vienkāršā teksta statistiskajiem raksturlielumiem. Piemēram, cilvēka saprotamā ziņojumā alfabētu frekvences sadalījums var būt zināms jau iepriekš. Tādā gadījumā kriptanalīze ir diezgan vienkārša, ja zināmā statistika var atspoguļoties šifrētajā tekstā. Šī kriptanalīze noteikti var secināt atslēgu vai daļu no atslēgas. Tas ir iemesls, kāpēc Shannon ierosināja divas metodes, proti, neskaidrības un izplatīšanās.

Salīdzinājuma diagramma

Salīdzināšanas pamats	Apjukums	Difūzija
Pamata	Izmantots, lai radītu neskaidrus šifrēšanas tekstus.	Izmantots, lai radītu neskaidru, vienkāršu tekstu.
Mēģina	Izveidojiet sakarību starp šifrētā teksta statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību pēc iespējas sarežģītāk.	Statistiskā saikne starp vienkāršo tekstu un šifrēto tekstu tiek veidota pēc iespējas sarežģītāka.
Sasniegts	Aizstāšanas algoritms	Transponēšanas algoritms
Lieto	Straumējiet šifrēšanu un bloķēt šifrēšanu	Bloķēt tikai šifrēšanu.
Rezultāts	Palielināta neskaidrība	Palielināta atlaišana

Apjukuma definīcija

Apjukums ir kriptogrāfiska tehnika, kas izstrādāta, lai palielinātu šifrētā teksta neskaidrību, vienkāršos vārdos tehnika nodrošina, ka šifrēšanas teksts nesniedz pavedienu par vienkāršo tekstu. Dotajā tehnikā sakarība starp šifrētā teksta statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību tiek saglabāta pēc iespējas sarežģītāka. Kaut arī uzbrucējs kontrolē šifrētā teksta statistiku, viņš nevarēja secināt šo atslēgu kā veidu, kādā atslēga tika izmantota šī šifrētā teksta sagatavošanai ir tik sarežģīta.

Apjukumu var iegūt, izmantojot aizvietošanas un sarežģītu kodēšanas algoritmu, kas balstās uz atslēgu un ievadi (vienkāršais teksts).

Difūzijas definīcija

Difūzija ir kriptogrāfiska tehnika, kas izgudrota, lai palielinātu vienkārša teksta redundanci, lai paslēptu teksta teksta statistisko struktūru, lai novērstu mēģinājumus secināt atslēgu. Difūzijas gadījumā vienkāršā teksta statistiskā struktūra var izzust šifrētā teksta tālsatiksmes statistikā, un to savstarpējā saistība ir sarežģīta, tāpēc neviens nevar secināt oriģinālo atslēgu.

Tas tiek panākts, izplatot individuālo teksta ciparu vairākos šifrētā teksta ciparos, piemēram, ja tiek mainīts viens teksta teksts, tas ietekmē visu šifrēšanas tekstu vai izmaiņas ir jāveic visā šifrēšanas tekstā.

Bloka šifrējumā difūziju var iegūt, pielietojot dažus permutācijas datus ar funkciju permutācijai, rezultāts ir tāds, ka bits no dažādām pozīcijām sākotnējā vienkāršajā tekstā veicinās vienu šifrētā teksta bitu. Bloka šifra pārveidošana ir atkarīga no atslēgas.

Galvenās atšķirības starp apjukumu un difūziju

1. Sajaukšanas metode tiek izmantota, lai radītu neskaidrus šifrēšanas veidus, turpretim difūzija tiek izmantota, lai radītu neskaidras plaintexts.
2. Apjukums mēģina padarīt statistisko asociāciju starp vienkāršo tekstu un šifrētu tekstu pēc iespējas sarežģītāku. Gluži pretēji, difūzijas metode cenšas padarīt korelāciju starp šifrētā teksta statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību pēc iespējas sarežģītāku.
3. Lai iegūtu neskaidrības, var izmantot aizvietošanas algoritmus. Tāpat kā difūziju var panākt, izmantojot transponēšanas metodes.
4. Bloka šifrēšana balstās uz neskaidrībām, kā arī difūziju, bet plūsmas šifrēšana izmanto tikai neskaidrības.

Secinājums

Apjukums un difūzija ir kriptogrāfijas paņēmieni, kur neskaidrības mērķis ir veidot sakarību starp šifrētā teksta statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību pēc iespējas sarežģītāk. No otras puses, izplatīšanās mēģina aizklāt plaša teksta statistisko struktūru, izplatot katra atsevišķā teksta cipara ietekmi uz lielāko daļu vai ciparu teksta cipariem.