Verschil tussen verwarring en diffusie
Inhoud
De termen verwarring en diffusie zijn de eigenschappen voor het maken van een veilig cijfer. Zowel verwarring als diffusie worden gebruikt om te voorkomen dat de coderingssleutel wordt afgeleid of uiteindelijk om het origineel te voorkomen. Verwarring wordt gebruikt om clueless cijfer te creëren, terwijl diffusie wordt gebruikt om de redundantie van de vlakte over het grootste deel van het cijfer te vergroten om het onduidelijk te maken. Het streamcijfer vertrouwt alleen op verwarring. Als alternatief wordt diffusie gebruikt door zowel stroom- als blokcodering.
Claude Shannon stelde de techniek van verwarring en diffusie voor om de fundamentele blokken van een cryptografische functie vast te leggen in plaats van een lange en tijdrovende statistische methode te gebruiken. Shannon maakte zich vooral zorgen over het voorkomen van de cryptanalyse met behulp van statistische analyse.
De reden erachter is als volgt. Stel dat de aanvaller enig begrip heeft van de statistische kenmerken van de vlakte. In een begrijpelijke mens kan bijvoorbeeld de frequentieverdeling van de alfabetten vooraf bekend zijn. In dat geval is de cryptanalyse vrij eenvoudig uit te voeren waarbij de bekende statistieken kunnen worden weerspiegeld in het cijfer. Deze cryptanalyse kan zeker de sleutel of een deel van de sleutel afleiden. Dat is de reden dat Shannon twee methoden heeft voorgesteld, namelijk verwarring en diffusie.
- Vergelijkingstabel
- Definitie
- Belangrijkste verschillen
- Gevolgtrekking
Vergelijkingstabel
| Basis voor vergelijking | Verwarring | verspreiding |
|---|---|---|
| basis- | Gebruikt om vage cijfers te genereren. | Gebruikt om obscure, gewone s te genereren. |
| Zoekt naar | Maak een verband tussen de statistieken van de codering en de waarde van de coderingssleutel zo ingewikkeld mogelijk. | De statistische relatie tussen het gewone en cijfer is zo ingewikkeld mogelijk gemaakt. |
| Bereikt door | Vervangingsalgoritme | Transpositie-algoritme |
| Gebruikt door | Streamcodering en blokcodering | Alleen blokcodering. |
| Resultaat in | Verhoogde vaagheid | Verhoogde redundantie |
Definitie van verwarring
Verwarring is een cryptografische techniek bedacht om de vaagheid van het cijfer te vergroten, in eenvoudige woorden zorgt de techniek ervoor dat het cijfer geen aanwijzing geeft over de vlakte. In de gegeven techniek wordt de relatie tussen de statistieken van de codering en de waarde van de coderingssleutel zo complex mogelijk gehouden. Hoewel de aanvaller enige controle krijgt over de statistieken van het cijfer, kon hij de sleutel niet afleiden, omdat de manier waarop de sleutel werd gebruikt om dat cijfer te produceren zo complex is.
De verwarring kan worden verkregen door substitutie en complexe scrambling-algoritmen te gebruiken die afhankelijk zijn van de sleutel en de invoer (gewoon).
Definitie van diffusie
verspreiding is een cryptografische techniek die is uitgevonden om de redundantie van de vlakte te vergroten om de statistische structuur van de vlakte te verdoezelen om pogingen om de sleutel af te leiden te voorkomen. In de diffusie kan de statistische structuur van de vlakte verdwijnen in langeafstandsstatistieken van het cijfer en de relatie daartussen is complex, zodat niemand de oorspronkelijke sleutel kan afleiden.
Dit wordt bereikt door het afzonderlijke gewone cijfer over vele cijfertekens te spreiden, bijvoorbeeld wanneer een enkel bit van de vlakte wordt gewijzigd, moet dit het hele cijfer beïnvloeden of moet de wijziging op het gehele cijfer plaatsvinden.
In blokcodering kan de diffusie worden verkregen door enige permutatie op de gegevens met een functie op de permutatie toe te passen, het resultaat is dat het bit van verschillende posities in de oorspronkelijke vlakte zal bijdragen aan een enkel bit van de codering. De transformatie in het blokcijfer hangt af van de sleutel.
- Verwarringstechniek wordt gebruikt om vage cijfers te creëren, terwijl diffusie wordt gebruikt om obscure vlaktes te genereren.
- De diffusie probeert de statistische associatie tussen vlakte en cijfer zo complex mogelijk te maken. Integendeel, de verwarringstechniek probeert de correlatie tussen de statistieken van het cijfer en de waarde van de coderingssleutel zo ingewikkeld mogelijk te maken.
- Vervangingsalgoritmen kunnen worden gebruikt om verwarring te verkrijgen. Daartegenover kan diffusie worden bereikt door transpositietechnieken te gebruiken.
- Blokcodering vertrouwt zowel op verwarring als diffusie, terwijl stroomcodering alleen verwarring gebruikt.
Gevolgtrekking
Verwarring en diffusie zijn beide de cryptografische technieken waarbij in verwarring het doel is om de relatie tussen de statistieken van het cijfer en de waarde van de coderingssleutel zo ingewikkeld mogelijk te maken. Aan de andere kant probeert diffusie de statistische structuur van de vlakte te verdoezelen door het effect van elk afzonderlijk gewoon cijfer over een groot deel of cijfers te verspreiden.
