Claude Shannon propôs a técnica de confusão e difusão para capturar os blocos fundamentais de uma função criptográfica em vez de usar um método demorado e demorado de estatística. Shannon estava preocupado principalmente com a prevenção da criptoanálise com a ajuda da análise estatística.
A razão por trás disso é a seguinte. Suponha que o invasor tenha alguma compreensão das características estatísticas do texto simples. Por exemplo, em uma mensagem humana compreensível, a distribuição de freqüência dos alfabetos pode ser conhecida de antemão. Nesse caso, a criptoanálise é bastante fácil de conduzir, onde a estatística conhecida pode ser refletida no texto cifrado. Essa criptoanálise certamente pode deduzir a chave ou alguma parte da chave. Essa é a razão pela qual Shannon sugeriu dois métodos: confusão e difusão.
Gráfico de comparação
| Base para comparação | Confusão | Difusão |
|---|---|---|
| Basic | Utilizado para gerar textos cifrados vagos. | Utilizado para gerar textos obscuros e simples. |
| Procura por | Faça uma relação entre as estatísticas do texto cifrado e o valor da chave de criptografia o mais complicado possível. | A relação estatística entre o texto simples e o texto cifrado é tão complicada quanto possível. |
| Alcançado através de | Algoritmo de substituição | Algoritmo de transposição |
| Usado por | Cifra de fluxo e cifra de bloco | Apenas cifra de bloco. |
| Resulta em | Maior imprecisão | Maior redundância |
Definição de Confusão
Confusão é uma técnica criptográfica concebida para aumentar a imprecisão do texto cifrado. Em palavras simples, a técnica garante que o texto cifrado não dá pistas sobre o texto simples. Na técnica dada, o relacionamento entre as estatísticas do texto cifrado e o valor da chave de criptografia é mantido o mais complexo possível. Mesmo que o invasor tenha algum controle sobre as estatísticas do texto cifrado, ele não poderia deduzir a chave, pois a maneira pela qual a chave foi usada para produzir esse texto cifrado é muito complexa.
A confusão pode ser obtida usando substituição e algoritmo complexo de criptografia que depende da chave e da entrada (texto simples).
Definição de Difusão
Difusão é uma técnica criptográfica inventada para aumentar a redundância do texto simples para obscurecer a estrutura estatística do texto simples para evitar tentativas de deduzir a chave. Na difusão, a estrutura estatística do texto simples pode desaparecer nas estatísticas de longo alcance do texto cifrado e a relação entre elas é complexa, de modo que ninguém pode deduzir a chave original.
Isso é conseguido distribuindo-se o dígito de texto simples individual por muitos dígitos do texto cifrado, como quando um único bit do texto original é alterado, ele deve afetar todo o texto cifrado ou a alteração deve ocorrer em todo o texto cifrado.
Na cifra de bloco a difusão pode ser obtida aplicando alguma permutação nos dados com uma função à permutação, o resultado é que o bit de posições diferentes no texto original original contribuirá para um único bit do texto cifrado. A transformação na cifra de bloco depende da chave.
Principais diferenças entre confusão e difusão
- A técnica de confusão é usada para criar textos cifrados vagos, enquanto a difusão é utilizada para gerar textos simples obscuros.
- A Confusão tenta tornar a associação estatística entre o texto simples e o texto cifrado tão complexa quanto possível. Pelo contrário, a técnica de difusão tenta tornar a correlação entre as estatísticas do texto cifrado e o valor da chave de criptografia o mais complicada possível.
- Algoritmos de substituição podem ser empregados para obter confusão. Por outro lado, a difusão pode ser conseguida através da utilização de técnicas de transposição.
- A cifra de bloco depende da confusão e da difusão, enquanto a cifra de fluxo usa apenas confusão.
Conclusão
Confusão e difusão são as técnicas criptográficas onde, em confusão, o objetivo é tornar a relação entre as estatísticas do texto cifrado e o valor da chave de criptografia o mais complicada possível. Por outro lado, a difusão tenta obscurecer a estrutura estatística do texto simples, espalhando o efeito de cada dígito de texto simples sobre os dígitos da parte principal ou do texto cifrado.
