ความแตกต่างระหว่าง Block Cipher และ Stream Cipher

2019

Block Cipher และ Stream Cipher เป็นวิธีที่ใช้ในการแปลงข้อความธรรมดาเป็นข้อความตัวเลขโดยตรงและเป็นของตระกูลของรหัสคีย์สมมาตร

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเข้ารหัสบล็อกและการเข้ารหัสกระแสคือการเข้ารหัสตัวเลขเข้ารหัสและถอดรหัสบล็อกของข้อความในเวลา ในขณะที่การเข้ารหัสสตรีมเข้ารหัสและถอดรหัสข้อความโดยการหนึ่งไบต์ของข้อความในเวลา

แผนภูมิเปรียบเทียบ

พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ	บล็อกเลขศูนย์	สตรีมตัวเลข
ขั้นพื้นฐาน	แปลงข้อความธรรมดาโดยการบล็อกในแต่ละครั้ง	แปลงข้อความโดยใช้หนึ่งไบต์ของข้อความธรรมดาในแต่ละครั้ง
ความซับซ้อน	การออกแบบที่เรียบง่าย	คอมเพล็กซ์ค่อนข้าง
ไม่ใช้บิต	64 บิตหรือมากกว่า	8 บิต
ความสับสนและการกระจาย	ใช้ทั้งความสับสนและการกระจาย	ต้องอาศัยความสับสนเท่านั้น
โหมดอัลกอริทึมที่ใช้	ECB (หนังสือรหัสอิเล็กทรอนิกส์) CBC (Cipher Block Chaining)	CFB (ข้อเสนอแนะการเข้ารหัส) OFB (ข้อเสนอแนะการส่งออก)
reversibility	การกลับข้อความที่เข้ารหัสยาก	มันใช้ XOR สำหรับการเข้ารหัสซึ่งสามารถย้อนกลับเป็นข้อความธรรมดาได้อย่างง่ายดาย
การดำเนินงาน	Feistel Cipher	Vernam Cipher

ความหมายของ Block Cipher

Block Cipher นำข้อความและแบ่งออกเป็นขนาดคงที่ของบล็อกและแปลงหนึ่งบล็อกของข้อความในทันที ตัวอย่างเช่น เรามีข้อความเป็นข้อความธรรมดา“ STREET_BY_STREET” ที่ต้องเข้ารหัส การใช้รหัสลับ“ STREET” จะต้องถูกเข้ารหัสในตอนแรกตามด้วย“ _BY_” และสุดท้ายคือ“ STREET” ในที่สุด
ในทางปฏิบัติจริงการสื่อสารจะเกิดขึ้นในบิตเท่านั้น ดังนั้น STREET จริง ๆ แล้วหมายถึงไบนารีเทียบเท่าของอักขระ ASCII ของ STREET จากนั้นอัลกอริทึมใด ๆ จะเข้ารหัสสิ่งเหล่านี้ บิตผลลัพธ์จะถูกแปลงกลับเป็นค่า ASCII ที่เท่ากัน

ปัญหาที่เห็นได้ชัดเกี่ยวกับการใช้ Block Ciphers กำลัง ทำซ้ำข้อความ ซึ่งสร้างรหัสลับเดียวกัน ดังนั้นมันจะให้คำแนะนำแก่ cryptanalyst ซึ่งทำให้ง่ายต่อการเข้าใจสตริงที่เกิดขึ้นประจำของข้อความธรรมดา เป็นผลให้มันสามารถเปิดเผยข้อความทั้งหมด

เพื่อเอาชนะจากปัญหานี้จะใช้ โหมดการโยง ในเทคนิคนี้บล็อกก่อนหน้าของข้อความตัวเลขจะถูกผสมกับบล็อกปัจจุบันเพื่อให้ข้อความข้อความตัวเลขนั้นคลุมเครือสิ่งนี้จะหลีกเลี่ยงรูปแบบที่เกิดซ้ำของบล็อกที่มีเนื้อหาเดียวกัน

ความหมายของการเข้ารหัสกระแส

โดยทั่วไปสตรีมเข้ารหัสจะเข้ารหัสหนึ่งไบต์ของข้อความในขณะนั้นแทนที่จะใช้บล็อก ลอง ยกตัวอย่าง สมมติว่าข้อความต้นฉบับ (ข้อความธรรมดา) คือ“ ท้องฟ้าสีฟ้า” ใน ASCII (เช่นรูปแบบข้อความ) เมื่อคุณแปลง ASCII เหล่านี้เป็นค่าไบนารีที่เทียบเท่ากันมันจะให้ผลลัพธ์ในรูปแบบ 0 และ 1 ปล่อยให้มันแปลใน 010111001

สำหรับการเข้ารหัสและการถอดรหัสจะใช้ตัวสร้าง บิตเทียมเทียม ซึ่งมีการโหลดคีย์และข้อความธรรมดา ตัวสร้างบิตหลอกเทียมสร้างกระแสข้อมูลจำนวน 8 บิตที่รู้จักกันในชื่อ keystream ปล่อยให้อินพุตคีย์คือ 100101011 ตอนนี้คีย์และเท็กซ์เท็กซ์คือ XORed ตรรกะ XOR นั้นง่ายต่อการเข้าใจ
XOR สร้างเอาต์พุต 1 เมื่ออินพุตหนึ่งเป็น 0 และอีกอันคือ 1 เอาต์พุตคือ 0 ถ้าทั้งอินพุตเป็น 0 หรือทั้งสองอินพุตเป็น 1

ความสับสน เป็นวิธีการที่รับประกันได้ว่าข้อความตัวเลขไม่ให้เงื่อนงำเกี่ยวกับข้อความธรรมดาเดิม
การแพร่กระจาย เป็นกลยุทธ์ที่ใช้เพื่อเพิ่มความซ้ำซ้อนของข้อความธรรมดาโดยการแพร่กระจายไปตามแถวและคอลัมน์

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเข้ารหัสตัวเลขและการเข้ารหัสแบบสตรีม

สรุป:

Block Cipher และ Stream Cipher นั้นแตกต่างกันไปตามการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อความธรรมดา แนวคิดเบื้องหลังการเข้ารหัสบล็อกคือการแบ่งข้อความธรรมดาออกเป็นบล็อกเพิ่มเติมเข้ารหัสบล็อกเหล่านั้น ในขณะที่การเข้ารหัสสตรีมจะแปลงข้อความธรรมดาเป็นบิตคล้ายกับสตรีม