Разлика между объркване и дифузия

2019

Понятията объркване и дифузия са свойствата за създаване на сигурен шифър. Както Confusion, така и diffusion се използват за предотвратяване на ключа за криптиране от неговото приспадане или в крайна сметка за предотвратяване на оригиналното съобщение. Объркването се използва за създаването на безличен шифротекст, докато дифузията се използва за увеличаване на излишъка на обикновен текст над основната част на шифротекста, за да го направи неясен. Цифровият шифър разчита само на объркване. Алтернативно, дифузията се използва както от поточния, така и от блоковия шифър.

Клод Шанън предложи техниката на объркване и дифузия за улавяне на фундаменталните блокове на криптографска функция, а не използването на дълъг и отнемащ време метод на статистиката. Шанън се притесняваше основно от превенцията на криптоанализата с помощта на статистически анализ.

Причината за това е както следва. Да предположим, че нападателят има някакво разбиране за статистическите характеристики на открития текст. Например, в разбираемо за човека съобщение, честотното разпределение на азбуките може да бъде известно предварително. В този случай криптоанализата е доста лесна за провеждане, където известната статистика може да бъде отразена в шифротекста. Този криптоанализ със сигурност може да изведе ключа или част от ключа. Това е причината Шанън да предложи два метода - объркване и дифузия.

Сравнителна таблица

Основа за сравнение	объркване	дифузия
Основен	Използва се за генериране на неясни текстове за шифриране.	Използва се за генериране на неясни, обикновени текстове.
Търси	Направете връзка между статистиката на шифротекст и стойността на ключа за кодиране колкото е възможно по-сложна.	Статистическата връзка между обикновен текст и шифротекст е възможно най-сложна.
Постигнато чрез	Алгоритъм за заместване	Алгоритъм за транспониране
Използван от	Поточен шифър и блоков шифър	Блокирайте само шифър.
Резултат в	Повишена неяснота	Повишено съкращение

Определение за объркване

Объркването е криптографска техника, разработена за увеличаване на неяснотата на шифровия текст, с прости думи техниката гарантира, че шифровият текст не дава представа за открития текст. В дадена техника връзката между статистиката на шифровия текст и стойността на ключа за криптиране се поддържа възможно най-сложна. Въпреки че нападателят получава някакъв контрол върху статистиката на шифротекста, той не може да изведе ключа като начин, по който ключът е бил използван за създаването на такъв шифров текст.

Объркването може да се получи чрез алгоритъм за заместване и сложен скремблиращ алгоритъм, който разчита на ключ и вход (plaintext).

Определение за дифузия

Дифузията е измислена криптографска техника за увеличаване на излишъка на обикновения текст, за да се скрие статистическата структура на обикновения текст, за да се предотвратят опитите за извеждане на ключа. При дифузията статистическата структура на открития текст може да изчезне в дългосрочната статистика на шифротекста и връзката между тях е сложна, така че никой не може да изведе първоначалния ключ.

Това се постига чрез разпръскване на отделна цифра от обикновен текст върху много цифри от шифров текст, например, когато един бит от обикновен текст се промени, той трябва да повлияе на целия текст на шифъра или промяната трябва да настъпи по целия текст на шифъра.

В блоковия шифър дифузията може да бъде получена чрез прилагане на някаква пермутация върху данните с функция към пермутацията, като резултатът е, че битът от различни позиции в оригиналния текст ще допринесе за единичен бит на шифротекста. Трансформацията в блоковия шифър зависи от ключа.

Основни разлики между объркване и дифузия

Техниката на объркване се използва за създаване на неясни шифрови текстове, докато дифузията се използва за генериране на неясни текстове.
Объркването се опитва да направи статистическата връзка между обикновен текст и шифротекст възможно най-сложна. Напротив, техниката на дифузия се опитва да направи възможно най-сложната корелация между статистиката на шифротекста и стойността на ключа за кодиране.
Могат да се използват заместващи алгоритми за получаване на объркване. За разлика от това, дифузията може да бъде постигната чрез използване на транспозиционни техники.
Блокираният шифър се основава на объркване, както и на дифузия, докато потокът шифър използва само объркване.

заключение

Объркването и разпространението са криптографски техники, при които объркването има за цел да направи възможно най-сложната връзка между статистиката на шифротекста и стойността на ключа за криптиране. От друга страна, дифузията се опитва да скрие статистическата структура на обикновения текст чрез разпространяване на влиянието на всяка отделна цифра от открит текст върху основните части или цифрите на шифровия текст.