Saturs

• Salīdzināšanas tabula
• Neskaidrības definīcija
• Difūzijas definīcija
• Secinājums

Termini neskaidrība un difūzija ir īpašības droša šifra iegūšanai. Gan apjukums, gan difūzija tiek izmantoti, lai novērstu šifrēšanas atslēgas atskaitīšanu vai, visbeidzot, oriģināla novēršanu. Apjukums tiek izmantots, lai izveidotu bezjēdzīgu šifru, savukārt difūzija tiek izmantota, lai palielinātu vienkāršā dublēšanos virs lielākās šifra daļas, lai padarītu to neskaidru. Straumes šifrs ir atkarīgs tikai no neskaidrībām. Alternatīvi difūziju izmanto gan straumes, gan bloka šifrs.

Klods Šenons ierosināja sajaukšanas un difūzijas paņēmienu, lai tvertu kriptogrāfijas funkcijas pamata blokus, nevis izmantojot ilgu un laikietilpīgu statistikas metodi. Šenonu galvenokārt uztrauca kriptoanalīzes novēršana ar statistiskās analīzes palīdzību.

Iemesls tam ir šāds. Pieņemsim, ka uzbrucējam ir zināma izpratne par līdzenuma statistiskajiem raksturlielumiem. Piemēram, saprotami cilvēkam alfabētu biežuma sadalījums var būt iepriekš zināms. Tādā gadījumā kriptoanalīzi ir diezgan viegli veikt, ja zināmo statistiku var atspoguļot šifrā. Šī kriptoanalīze noteikti var izsecināt atslēgu vai kādu tās daļu. Tas ir iemesls, kāpēc Šenons ieteica divas metodes, proti, sajaukšanu un difūziju.

1. Salīdzināšanas tabula
2. Definīcija
3. Galvenās atšķirības
4. Secinājums

Salīdzināšanas tabula

Salīdzināšanas pamats	Apjukums	Difūzija
Pamata	Tiek izmantots neskaidru šifru ģenerēšanai.	Tiek izmantots neskaidru, vienkāršu attēlu radīšanai.
Vēlas	Pēc iespējas sarežģītāk izveidojiet sakarību starp šifra statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību.	Statistiskā saistība starp vienkāršo un šifru ir padarīta pēc iespējas sarežģītāka.
Panākts caur	Aizvietošanas algoritms	Transponēšanas algoritms
Izmanto	Straumes šifrs un bloka šifrs	Tikai bloķēt šifru.
Rezultāts	Paaugstināta neskaidrība	Paaugstināta atlaišana

Neskaidrības definīcija

Apjukums ir šifrēšanas paņēmiens, kas izveidots, lai palielinātu šifra neskaidrību, vienkāršiem vārdiem sakot, šī metode nodrošina, ka šifrs nesniedz nekādu iespaidu par līdzenumu. Dotajā metodē sakarība starp šifra statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību tiek uzturēta pēc iespējas sarežģītāka. Kaut arī uzbrucējs iegūst zināmu kontroli pār šifra statistiku, viņš nevarēja izsecināt atslēgu, jo veids, kādā atslēga tika izmantota šī šifra iegūšanai, ir tik sarežģīts.

Neskaidrības var iegūt, izmantojot aizstāšanu un sarežģītu šifrēšanas algoritmu, kas paļaujas uz atslēgu un ievadi (vienkāršais).

Difūzijas definīcija

Difūzija ir kriptogrāfijas tehnika, kas izgudrota, lai palielinātu līdzenuma dublēšanos, lai aizēnotu līdzenuma statistisko struktūru, lai novērstu mēģinājumus secināt atslēgu. Izkliedē līdzenuma statistiskā struktūra var pazust šifra liela attāluma statistikā, un attiecības starp tām ir sarežģītas, lai neviens nevarētu izsecināt sākotnējo atslēgu.

Tas tiek panākts, izdalot atsevišķu vienkāršo ciparu pa daudziem šifra cipariem, piemēram, mainot vienkāršā vienkāršā bita ciparu, tam jāattiecas uz visu šifru vai arī izmaiņām jānotiek visā šifrā.

Bloka šifrā difūziju var iegūt, pieliekot permutācijai zināmu datu modifikāciju ar funkciju, rezultāts ir tāds, ka bits no dažādām sākotnējā līdzenuma pozīcijām sniegs ieguldījumu šifra vienā bitā. Pārveidošana bloka šifrā ir atkarīga no atslēgas.

1. Neskaidru šifru izveidošanai tiek izmantota neskaidrības tehnika, turpretī neskaidru līdzenumu izveidošanai tiek izmantota difūzija.
2. Izkliede mēģina padarīt pēc iespējas sarežģītāku statistisko saistību starp vienkāršo un šifru. Gluži pretēji, sajaukšanas paņēmiens mēģina pēc iespējas sarežģīt korelāciju starp šifra statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību.
3. Lai iegūtu neskaidrības, var izmantot aizvietošanas algoritmus. Pretstatā difūziju var panākt, izmantojot transpozīcijas paņēmienus.
4. Bloķētais šifrs ir atkarīgs no neskaidrības, kā arī difūzijas, savukārt straumes šifrs izmanto tikai neskaidrības.

Secinājums

Apjukums un difūzija ir kriptogrāfijas paņēmieni, kuru neskaidrību mērķis ir pēc iespējas sarežģītāk izveidot saikni starp šifra statistiku un šifrēšanas atslēgas vērtību. No otras puses, difūzija mēģina aizēnot līdzenuma statistisko struktūru, sadalot katra atsevišķā vienkāršā cipara ietekmi uz lielāko daļu vai šifra cipariem.