Substitution-Cipher
壓縮是否有助於擊敗針對單字母替換密碼的單字母頻率攻擊?
Alice 有一條長消息要發送。她正在使用單字母替換密碼。她認為,如果她壓縮消息,它可以保護文本免受 Eve 的單字母頻率攻擊。壓縮有幫助嗎?她應該在加密之前還是在加密之後壓縮消息?防守。
壓縮是否有助於擊敗針對單字母替換密碼的單字母頻率攻擊?
user466720關於密文不可壓縮的說法適用於現代密碼,例如 AES。它不適用於單字母替換密碼,因為這樣的密碼不會改變數據的熵。
根據fgrieu的評論,您應該假設攻擊者知道使用哪種壓縮算法。
與單字母替換密碼不同,壓縮確實會改變數據的熵。當對壓縮數據應用單字母替換密碼時,加密數據將因此具有與壓縮數據相同的熵。因此,攻擊者將無法對此數據進行頻率分析。那是因為他們不知道熵是什麼(這是執行頻率分析的要求)。
如果你應用密碼,然後壓縮加密數據,攻擊者可以解壓縮加密數據,然後對解壓縮數據進行頻率分析,假設他們可以找出使用的壓縮算法。這是一個公平的假設,因為壓縮算法的任何方面都不是秘密的,而且它們的規範對所有人都是免費的。
這樣做的過程是:
純文字 $ \rightarrow $ 壓縮 $ \rightarrow $ 加密 $ \rightarrow $ 密文
由於密文不可壓縮,我們在加密前進行壓縮。單字母替換密碼的密鑰不受此壓縮的影響。所以壓縮並不能避免單字母頻率分析,單字母密碼很容易被頻率分析破解。