替換密碼和分組密碼有什麼區別?
我正在研究(並清理我的頭腦)關於分組密碼。我從凱撒密碼開始,它可以被認為是一種替代密碼(如果我的理解是正確的)。
一個理想的替換密碼(26 個字母)是兩個函式 $ E(x,k) $ 和 $ D(x,k) $ 在哪裡 $ 0 \leq k < 26! $ . 並給出 $ k $ ,其中一個雙射(替換)函式被(統一)選擇並用於替換字母。
我在這裡的想法是,這也是一個分組密碼。(1 個字母是 1 個塊)我讀了https://en.wikipedia.org/wiki/Substitution_cipher它說
儘管可能的密鑰數量非常大( $ 26! \approx 2^{88.4} $ ,或大約 88 位),這個密碼不是很強大,很容易被破解。如果消息長度合理(見下文),密碼分析者可以通過分析密文的頻率分佈——頻率分析來推斷最常見符號的可能含義。
我覺得這個描述是在談論分組密碼中ECB模式的問題。
所以到目前為止我的理解是替換密碼可以被認為是分組密碼。但我想知道分組密碼是否總是替換密碼。
它們之間一般有什麼區別。
我覺得這個描述是在談論分組密碼中ECB模式的問題。
所以到目前為止我的理解是替換密碼可以被認為是分組密碼。但我想知道分組密碼是否總是替換密碼。
(1) 讓我們將ECB 模式的分組密碼與替換密碼進行比較。
使用ECB 模式和給定密鑰,可以將塊密碼視為將一個塊映射到另一個塊的替代密碼。例如,AES、twofish 或 serpent 的塊大小為 128 位;您可能會說,“一個 128 位塊替換為另一個 128 位塊”。
(注意:這只是一個簡單的比較。如果分組密碼具有“狀態”,相同的輸入塊可能會得到不同的輸出塊。在這種情況下,分組密碼可能會與 Vigenère 密碼進行比較。)
凱撒密碼將一個字母映射到另一個字母。也就是從一個 5 位到一個 5 位,或者最多一個字節到一個字節。(從這一點來看,您可以說*“替換密碼可以被視為分組密碼”*;但是塊大小非常小。)
所以,我可以說凱撒密碼是一種特殊的分組密碼,它的塊大小很小;或者,另一方面,128 位分組密碼(具有 ECB 模式)是“具有 2 128個字母的怪物凱撒密碼”。
(2) 具有特定模式的分組密碼**(ECB 除外)**
這是一個有趣的部分。從我的角度來看,如果您願意,您實際上可以通過用字母替換 IV 或計數器來創建具有 CBC、PCBC、OFB、CFB、CTR 模式的凱撒密碼。
它們之間一般有什麼區別。
(3)區別
它們在實踐中完全不同。
但主要的是大小:塊大小、密鑰大小、IV 大小和計數器大小。(最後兩個實際上是不同用途的塊大小)。
如果一個怪物凱撒密碼有2128 個字母,並且有 CBC、PCBC、OFB、CFB、CTR 模式,它可能和 128 位分組密碼一樣強大。