اقترح كلود شانون تقنية الارتباك والانتشار لالتقاط الكتل الأساسية لوظيفة تشفير بدلاً من استخدام طريقة طويلة ومستهلكة للإحصاءات. كان شانون قلقًا بشكل أساسي بشأن الوقاية من تحليل الشفرات بمساعدة التحليل الإحصائي.
السبب وراء ذلك هو على النحو التالي. لنفترض أن المهاجم لديه بعض الفهم للخصائص الإحصائية للنص العادي. على سبيل المثال ، في رسالة بشرية مفهومة ، يمكن معرفة توزيع الترددات الأبجدية مسبقًا. في هذه الحالة ، يكون تحليل الشفرات سهلًا جدًا حيث يمكن أن تنعكس الإحصائيات المعروفة في النص المشفر. يمكن لهذا التحليل المبرمج استنتاج المفتاح أو جزء من المفتاح. هذا هو السبب في أن شانون اقترح طريقتين هما الارتباك والانتشار.
رسم بياني للمقارنة
| أساس للمقارنة | ارتباك | تعريف |
|---|---|---|
| الأساسية | تستخدم لتوليد نصوص غامضة غامضة. | تستخدم لتوليد نصوص غامضة وواضحة. |
| يسعى الى | جعل علاقة بين إحصائيات النص المشفر وقيمة مفتاح التشفير معقدة قدر الإمكان. | العلاقة الإحصائية بين النص العادي والنص المشفر تكون معقدة بقدر الإمكان. |
| تحققت من خلال | خوارزمية الاستبدال | خوارزمية التحويل |
| استعمل من قبل | دفق التشفير وكتل الكتلة | حظر التشفير فقط. |
| النتيجة في | زيادة الغموض | زيادة التكرار |
تعريف الارتباك
الارتباك هو تقنية تشفير تم تصميمها لزيادة غموض النص المشفر ، وبكلمات بسيطة تضمن التقنية أن النص المشفر لا يعطي أي فكرة عن النص العادي. في الأسلوب المعين ، يتم الحفاظ على العلاقة بين إحصائيات النص المشفر وقيمة مفتاح التشفير معقدًا قدر الإمكان. على الرغم من حصول المهاجم على بعض السيطرة على إحصائيات النص المشفر ، فإنه لا يستطيع أن يستنتج المفتاح لأن الطريقة التي تم بها استخدام المفتاح لإنتاج ذلك النص المشفر معقدة للغاية.
يمكن الحصول على الارتباك باستخدام الاستبدال وخوارزمية التخليط المعقدة التي تعتمد على المفتاح والمدخلات (نص عادي).
تعريف الانتشار
الانتشار هو تقنية تشفير تم اختراعها لزيادة التكرار للنص العادي لإخفاء البنية الإحصائية للنص العادي لمنع محاولات استنتاج المفتاح. في الانتشار ، يمكن أن يتلاشى التركيب الإحصائي للنص العادي في إحصائيات طويلة المدى للنص المشفر والعلاقة بينهما معقدة بحيث لا يمكن لأحد أن يستنتج المفتاح الأصلي.
ويتحقق ذلك من خلال نشر الرقم الفردي على العديد من رموز النصوص المشفرة ، على سبيل المثال ، عندما يتم تغيير جزء واحد من النص غير العادي ، يجب أن يؤثر ذلك على النص الكامل المشفر أو أن يحدث التغيير على النص الكامل المشفر.
في تشفير الكتل ، يمكن الحصول على الانتشار من خلال تطبيق بعض التبديلات على البيانات مع وظيفة إلى التقليب ، والنتيجة هي أن البت من مواقع مختلفة في النص العادي الأصلي سيساهم في جزء واحد من النص المشفر. يعتمد التحويل في تشفير الكتلة على المفتاح.
الاختلافات الرئيسية بين الارتباك وانتشار
- يتم استخدام تقنية الارتباك لإنشاء تشفير غامض بينما يتم استخدام الانتشار لتوليد نصوص غامضة.
- يحاول الارتباك أن يجعل الارتباط الإحصائي بين النص العادي والنص المشفر معقّدًا بقدر الإمكان. على العكس ، يحاول أسلوب الانتشار جعل العلاقة بين إحصائيات النص المشفر وقيمة مفتاح التشفير معقدة بقدر الإمكان.
- يمكن استخدام خوارزميات الاستبدال للحصول على الارتباك. في مقابل ذلك ، يمكن تحقيق الانتشار من خلال استخدام تقنيات transpositional.
- يعتمد تشفير الكتلة على التشويش بالإضافة إلى الانتشار بينما يستخدم تشفير البث التشويش فقط.
استنتاج
التشويش والانتشار كلاهما تقنيات التشفير حيث في الارتباك والغرض هو جعل العلاقة بين إحصائيات النص المشفر وقيمة مفتاح التشفير معقدة قدر الإمكان. من ناحية أخرى ، يحاول الانتشار أن يحجب البنية الإحصائية للنص العادي من خلال نشر تأثير كل رقم فردي على نص برمجي أو جزء رئيسي أو نص مجفر.
