Κρυπτογράφηση ροής έναντι κρυπτογράφησης αποκλεισμού | State Cipher vs Block Cipher
Στην κρυπτογραφία, οι κρυπτογράφοι ροής και οι κρυπτογραφήσεις μπλοκ είναι δύο αλγόριθμοι κρυπτογράφησης/αποκρυπτογράφησης που ανήκουν στην οικογένεια των συμμετρικών κρυπτογράφησης κλειδιών. Συνήθως ένας κρυπτογράφηση παίρνει ένα απλό κείμενο ως είσοδο και παράγει ένα κρυπτογραφημένο κείμενο ως έξοδο. Οι κρυπτογραφήσεις μπλοκ κρυπτογραφούν μπλοκ μπιτ σταθερού μήκους χρησιμοποιώντας έναν αμετάβλητο μετασχηματισμό. Οι κρυπτογράφοι ροής κρυπτογραφούν ροές bit με ποικίλο μήκος και χρησιμοποιούν ποικίλους μετασχηματισμούς σε κάθε bit.
Τι είναι η κρυπτογράφηση ροής;
Οι κρυπτογράφησης ροής ανήκουν στην οικογένεια των συμμετρικών κρυπτογράφησης κλειδιών. Οι κρυπτογράφοι ροής συνδυάζουν bits απλού κειμένου με μια ψευδοτυχαία ροή bits κρυπτογράφησης με τη χρήση της λειτουργίας XOR (αποκλειστικά ή). Οι κρυπτογραφήσεις ροής κρυπτογραφούν ψηφία απλού κειμένου ένα κάθε φορά με ποικίλους μετασχηματισμούς για διαδοχικά ψηφία. Επειδή η κρυπτογράφηση κάθε ψηφίου εξαρτάται από την τρέχουσα κατάσταση της μηχανής κρυπτογράφησης, οι κρυπτογράφηση ροής είναι επίσης γνωστοί ως κρυπτογράφηση κατάστασης. Συνήθως, μεμονωμένα bits/bits χρησιμοποιούνται ως μονοψήφια. Για να αποφευχθούν ανησυχίες για την ασφάλεια, θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η ίδια κατάσταση εκκίνησης δεν χρησιμοποιείται περισσότερες από μία φορές. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη κρυπτογράφηση ροής είναι το RC4.
Τι είναι μια κρυπτογράφηση μπλοκ;
Ένας κρυπτογράφηση μπλοκ είναι ένας άλλος συμμετρικός κρυπτογράφησης κλειδιού. Οι κρυπτογράφηση μπλοκ λειτουργούν σε μπλοκ (ομάδες bit) με σταθερό μήκος. Οι κρυπτογράφηση μπλοκ χρησιμοποιούν έναν σταθερό (μη μεταβλητό) μετασχηματισμό για όλα τα ψηφία του μπλοκ. Για παράδειγμα, όταν ένα μπλοκ x-bit απλό κείμενο (μαζί με ένα μυστικό κλειδί) παρέχεται ως είσοδος στη μηχανή κρυπτογράφησης μπλοκ, παράγει το αντίστοιχο μπλοκ κρυπτογραφημένου κειμένου x-bit. Ο πραγματικός μετασχηματισμός εξαρτάται από το μυστικό κλειδί. Ομοίως, ο αλγόριθμος αποκρυπτογράφησης ανακτά το αρχικό μπλοκ x-bit απλού κειμένου χρησιμοποιώντας το μπλοκ κρυπτογραφημένου κειμένου x-bit και το παραπάνω μυστικό κλειδί ως είσοδο. Σε περίπτωση που το μήνυμα εισαγωγής είναι πολύ μεγάλο σε σύγκριση με το μέγεθος του μπλοκ, θα αναλυθεί σε μπλοκ και αυτά τα μπλοκ θα κρυπτογραφηθούν (μεμονωμένα) χρησιμοποιώντας το ίδιο κλειδί. Ωστόσο, επειδή χρησιμοποιείται το ίδιο κλειδί, κάθε επαναλαμβανόμενη ακολουθία στο απλό κείμενο γίνεται η ίδια επαναλαμβανόμενη ακολουθία στο κρυπτογραφημένο κείμενο και αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει προβλήματα ασφάλειας. Οι δημοφιλείς κωδικοί μπλοκ είναι το DES (Πρότυπο κρυπτογράφησης δεδομένων) και το AES (Πρότυπο προηγμένης κρυπτογράφησης).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός κρυπτογράφησης ροής και ενός κρυπτογράφησης μπλοκ;
Αν και τόσο οι κρυπτογράφηση ροής όσο και οι κρυπτογράφηση μπλοκ ανήκουν στην οικογένεια των κρυπτογράφησης συμμετρικής κρυπτογράφησης, υπάρχουν ορισμένες βασικές διαφορές. Οι κρυπτογράφηση μπλοκ κρυπτογραφούν μπλοκ μπιτ σταθερού μήκους, ενώ οι κρυπτογράφοι ροής συνδυάζουν bits απλού κειμένου με μια ψευδοτυχαία ροή bit κρυπτογράφησης χρησιμοποιώντας τη λειτουργία XOR. Παρόλο που οι κρυπτογραφήσεις μπλοκ χρησιμοποιούν τον ίδιο μετασχηματισμό, οι κρυπτογράφηση ροής χρησιμοποιούν ποικίλους μετασχηματισμούς με βάση την κατάσταση του κινητήρα. Οι κρυπτογράφοι ροής συνήθως εκτελούνται πιο γρήγορα από τους κρυπτογράφησης μπλοκ. Όσον αφορά την πολυπλοκότητα του υλικού, οι κρυπτογράφηση ροής είναι σχετικά λιγότερο περίπλοκοι. Οι κρυπτογράφοι ροής είναι η τυπική προτίμηση έναντι των κρυπτογράφησης μπλοκ όταν το απλό κείμενο είναι διαθέσιμο σε διάφορες ποσότητες (π.χ. μια ασφαλή σύνδεση Wi-Fi), επειδή οι κρυπτογράφηση μπλοκ δεν μπορούν να λειτουργήσουν απευθείας σε μπλοκ μικρότερα από το μέγεθος του μπλοκ. Αλλά μερικές φορές, η διαφορά μεταξύ κρυπτογράφησης ροής και κρυπτογράφησης μπλοκ δεν είναι πολύ σαφής. Ο λόγος είναι ότι, όταν χρησιμοποιούνται ορισμένοι τρόποι λειτουργίας, ένας κρυπτογράφησης μπλοκ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να λειτουργήσει ως κρυπτογράφηση ροής, επιτρέποντάς του να κρυπτογραφήσει τη μικρότερη διαθέσιμη μονάδα δεδομένων.
