Claude Shannon은 길고 시간 소모적 인 통계 방법을 사용하는 대신 암호 기능의 기본 블록을 캡처하기위한 혼란과 확산 기술을 제안했습니다. Shannon은 주로 통계 분석을 통해 암호 해독을 방지하는 것에 대해 걱정했습니다.
그 이유는 다음과 같습니다. 공격자가 평문의 통계적 특성에 대해 어느 정도 이해하고 있다고 가정합니다. 예를 들어, 사람이 이해할 수있는 메시지에서 알파벳의 도수 분포를 미리 알 수 있습니다. 이 경우 암호 해독은 알려진 통계가 암호문에 반영 될 수있는 곳에서 매우 쉽게 수행 할 수 있습니다. 이 암호 해독은 키 또는 키의 일부를 확실히 추론 할 수 있습니다. 그것은 Shannon이 혼동과 확산이라는 두 가지 방법을 제안한 이유입니다.
비교 차트
| 비교 근거 | 혼동 | 확산 |
|---|---|---|
| 기본 | 막연한 암호문을 생성하는 데 활용됩니다. | 애매하고 평범한 텍스트를 생성하는 데 활용됩니다. |
| 추구하다 | 암호문 통계와 암호 키 값을 가능한 한 복잡하게 만드십시오. | 평문과 암호문 사이의 통계적 관계는 가능한 한 복잡해진다. |
| 달성 된 | 대체 알고리즘 | 전치 알고리즘 |
| 중고 | 스트림 암호 및 블록 암호 | 블록 암호 전용. |
| 의 결과 | 증가 된 모호성 | 증가 된 중복성 |
혼란의 정의
혼란 이란 암호문의 모호성을 높이기 위해 고안된 암호 기술입니다.이 기술은 암호문이 일반 텍스트에 대한 단서를 제공하지 못하도록합니다. 주어진 기술에서 암호 텍스트의 통계와 암호 키의 값 사이의 관계는 가능한 한 복잡하게 유지됩니다. 공격자가 암호문의 통계를 일부 제어 할 수는 있지만 암호문을 생성하는 데 사용 된 키 방식이 너무 복잡하므로 키를 추론 할 수 없습니다.
혼동은 키와 입력 (일반 텍스트)에 의존하는 대체 및 복합 스크램블 알고리즘을 사용하여 얻을 수 있습니다.
확산의 정의
확산 은 평문의 중복을 증가시켜 평문의 통계 구조를 모호하게하여 키를 추론하려는 시도를 방지하기 위해 고안된 암호화 기법입니다. 확산에서, 평문의 통계적 구조는 암호문의 장거리 통계로 사라질 수 있고 그 사이의 관계는 아무도 원래의 열쇠를 추론 할 수 없도록 복잡합니다.
일반 텍스트의 단일 비트가 변경 될 때 전체 암호 텍스트에 영향을 주거나 전체 암호 텍스트에서 변경이 발생해야하는 경우와 같이 많은 암호문 숫자에 개별 일반 텍스트 숫자를 분산 시켜서 수행됩니다.
블록 암호에서 퍼뮤 테이션에 대한 함수를 사용하여 데이터에 대한 일부 순열을 적용하여 확산을 얻을 수 있습니다. 결과는 원본 평문의 여러 위치에있는 비트가 암호문의 단일 비트에 기여한다는 것입니다. 블록 암호의 변환은 키에 따라 다릅니다.
혼란과 확산의 주요 차이점
- 혼란 기술은 모호한 암호문을 생성하는 데 사용되는 반면 확산은 모호한 일반 텍스트를 생성하는 데 사용됩니다.
- 혼란은 평문과 암호문 사이의 통계적 연관성을 가능한 한 복잡하게하려고 시도합니다. 반대로, 확산 기술은 암호문의 통계와 암호 키 값 간의 상관 관계를 가능한 한 복잡하게하려고 시도합니다.
- 대체 알고리즘을 사용하여 혼란을 일으킬 수 있습니다. 반대로, 전이 기법을 사용하여 확산을 달성 할 수 있습니다.
- 블록 암호는 혼란뿐만 아니라 확산에 의존하며 스트림 암호는 혼란만을 사용합니다.
결론
혼란과 확산은 모두 혼란 스러울 때 암호문의 통계와 암호 키의 값을 가능한 한 복잡하게 만드는 것이 목적입니다. 반면에 확산은 각 부분의 평문 숫자가 주요 부분 또는 암호문 자리에 미치는 영향을 분산시킴으로써 일반 텍스트의 통계 구조를 모호하게하려고 시도합니다.
