Рейтинг:3

Путаница и диффузное непонимание

флаг us

Я читаю книгу под названием «Алгебра для криптологов». Автор определил смешение и распространение следующим образом:

Путаница: Путаница предназначена для установления связи между открытым текстом и/или ключ, с одной стороны, и зашифрованный текст, с другой, настолько сложный, насколько это возможно, или заявил Дж. Л. Мэсси: «Статистика зашифрованного текста должна зависеть от статистики открытого текста». способом, слишком сложным для использования криптоаналитиком». С этой точки зрения простой шифр подстановки, который по сути является $\пи$ открытого текста алфавит {а, б, в, . . . , z} неудовлетворительна: частотное распределение, скажем, английского языка наследуется шифротекстами — подавляющая частота буквы e в английском языке равна теперь отражается на той же частоте $\пи (д)$ в зашифрованном тексте. Распространение: Чтобы избежать такого рода недостатков, вторым атрибутом распространения является обязательный.Каждый символ ключа и/или открытого текста должен воздействовать на столько символы, насколько это возможно.

Однако в книге под названием «Понимание криптографии»

Путаница — это операция шифрования, при которой взаимосвязь между ключом и зашифрованный текст скрыт. Распространение — это операция шифрования, при которой влияние одного символа открытого текста распространяется на множество символов зашифрованного текста с целью сокрытия статистических свойств открытого текста.

Обратите внимание, что в первой книге связь между ключом/открытым текстом и зашифрованным текстом в обоих определениях не такая, как во второй книге.

Вопрос: Являются ли эти определения не ограничивающими и могут меняться от автора к автору? Какая книга точнее? Можно ли читать книгу «Алгебра для криптологов» как математику/криптографию?

Рейтинг:4
флаг cn

Оба не очень ясны, особенно если вы не понимаете математику, хотя оба имеют очень похожие описания. Я бы сказал, что первая книга лучше описывает путаницу, но вторая лучше подходит для распространения, хотя это ключ, который распространяется в открытый текст для создания зашифрованного текста «запутанным» способом, так что вы не можете «нераспространять». " либо из зашифрованного текста.

На самом деле, при достаточно большом слое «путаницы» вам не нужен слой «диффузии». Путаница относится к нелинейной операции, а диффузия — к линейной операции. Большие нелинейные операции ОЧЕНЬ затратны в вычислительном отношении, поэтому небольшая нелинейная операция комбинируется с линейными операциями для выполнения работы.

Комбинация линейного и нелинейного смешивания делает взаимосвязь между зашифрованным текстом и ключом, а также между зашифрованным текстом и открытым текстом чрезвычайно сложной математической задачей для решения.Если кто-то знает открытый текст и зашифрованный текст, вы не хотите, чтобы они нашли ключ, а если они знают только зашифрованный текст, вы не хотите, чтобы они нашли ключ или открытый текст.

Это помогает увидеть, как это применимо к общему шифру, такому как AES. AES использует 128-битный блок с 8-битным нелинейным блоком и линейное матричное умножение в конечном поле, работающее с 32-битным блоком в 4 параллельных путях.

Операции раунда AES

В AES путаница возникает из-за s-box (уровень подбайта), который используется в функции раунда, а также в расписании клавиш. Распространение происходит из-за матричной операции (слой смешивания столбцов) в сочетании со сдвигом строк, так что все входные биты полностью смешиваются в течение 2 раундов, в сочетании с тем, как генерируются подключи раундов в расписании ключей.

При достаточном количестве раундов работа по решению математической задачи становится сложнее, чем подбор ключа методом перебора, и AES справляется примерно на том же уровне. Конечно, это сложнее, но в этом и есть заметки.

Изображение предоставлено Википедией

user2357 avatar
флаг us
Спасибо......
user2357 avatar
флаг us
Вы сказали, что «хотя это ключ, который распространяется в открытый текст для создания зашифрованного текста «запутанным» способом, так что вы не можете «нераспространить» ни один из зашифрованного текста».; Это означает, что первая книга также лучше в определении диффузии, я прав?
Richie Frame avatar
флаг cn
@ user2357 Они оба не очень хороши, поэтому выбор не так прост, я специально сосредоточился на том, чтобы «распространение на множество символов зашифрованного текста с целью скрытия статистических свойств» было лучше, чем «должно влиять на как можно больше символов зашифрованного текста», но на самом деле сначала также ссылается на ключ
user2357 avatar
флаг us
Я отредактировал определения первой книги. Сейчас лучше? Я думаю, что он связывает статистические свойства с диффузией косвенно, неясным образом.
Рейтинг:2
флаг ng

Я голосую за определения первой книги, т.к.

  • путаница и рассеяние имеют значение между всем, что могут искать тайные противники, и всем, что у них может быть с этим связано. И открытый текст, и ключ относятся к первой категории.
  • Путаница и распространение не являются криптографическими операции. Они есть характеристики подобных операций.
user2357 avatar
флаг us
Благодарю за ваш ответ

Ответить или комментировать

Большинство людей не понимают, что склонность к познанию нового открывает путь к обучению и улучшает межличностные связи. В исследованиях Элисон, например, хотя люди могли точно вспомнить, сколько вопросов было задано в их разговорах, они не чувствовали интуитивно связи между вопросами и симпатиями. В четырех исследованиях, в которых участники сами участвовали в разговорах или читали стенограммы чужих разговоров, люди, как правило, не осознавали, что задаваемый вопрос повлияет — или повлиял — на уровень дружбы между собеседниками.