Diferencia entre confusión y difusión

2019

Los términos confusión y difusión son las propiedades para hacer un cifrado seguro. Tanto la confusión como la difusión se utilizan para evitar la deducción de la clave de cifrado o, en última instancia, para evitar el mensaje original. La confusión se utiliza para crear texto cifrado desorientado, mientras que la difusión se utiliza para aumentar la redundancia del texto plano en la mayor parte del texto cifrado para que sea oscuro. El cifrado de flujo solo se basa en la confusión. Alternativamente, la difusión es utilizada tanto por secuencia como por cifrado de bloque.

Claude Shannon propuso la técnica de la confusión y la difusión para capturar los bloques fundamentales de una función criptográfica en lugar de utilizar un método estadístico largo y lento. A Shannon le preocupaba principalmente la prevención del criptoanálisis con la ayuda del análisis estadístico.

La razón detrás de esto es la siguiente. Supongamos que el atacante tiene alguna comprensión de las características estadísticas del texto en claro. Por ejemplo, en un mensaje humano comprensible, la distribución de frecuencia de los alfabetos se puede conocer de antemano. En ese caso, el criptoanálisis es bastante fácil de llevar a cabo cuando las estadísticas conocidas se pueden reflejar en el texto cifrado. Este criptoanálisis ciertamente puede deducir la clave o alguna parte de la clave. Esa es la razón por la que Shannon sugirió dos métodos: la confusión y la difusión.

Gráfica comparativa

Bases para la comparación	Confusión	Difusión
BASIC	Utilizado para generar textos de cifrado vagos.	Utilizado para generar textos oscuros, lisos.
Busca	Haga una relación entre las estadísticas del texto cifrado y el valor de la clave de cifrado lo más complicado posible.	La relación estadística entre el texto plano y el texto cifrado se hace lo más complicada posible.
Logrado a través	Algoritmo de sustitución	Algoritmo de transposición
Usado por	Cifrado de flujo y cifrado de bloque	Bloquear cifrado solamente.
Resulta en	Aumento de la vaguedad	Mayor redundancia

Definición de confusión

La confusión es una técnica criptográfica diseñada para aumentar la vaguedad del texto cifrado; en palabras simples, la técnica garantiza que el texto cifrado no da ninguna pista sobre el texto simple. En la técnica dada, la relación entre las estadísticas del texto cifrado y el valor de la clave de cifrado se mantiene lo más compleja posible. Aunque el atacante tiene cierto control sobre las estadísticas del texto cifrado, no pudo deducir la clave, ya que la forma en que se usó la clave para producir ese texto cifrado es tan compleja.

La confusión se puede obtener mediante el uso de la sustitución y el algoritmo de aleatorización complejo que se basa en la clave y la entrada (texto sin formato).

Definición de Difusión

La difusión es una técnica criptográfica inventada para aumentar la redundancia del texto simple para ocultar la estructura estadística del texto simple para evitar intentos de deducir la clave. En la difusión, la estructura estadística del texto simple puede desaparecer en estadísticas de largo alcance del texto cifrado y la relación entre ellos es compleja, de modo que nadie puede deducir la clave original.

Se logra extendiendo el dígito de texto simple individual sobre muchos dígitos de texto cifrado, como cuando se cambia un solo bit del texto simple, debe afectar a todo el texto cifrado o el cambio debe ocurrir en todo el texto cifrado.

En el cifrado de bloque, la difusión se puede obtener aplicando alguna permutación sobre los datos con una función a la permutación, el resultado es que el bit de diferentes posiciones en el texto plano original contribuirá a un solo bit del texto cifrado. La transformación en el cifrado de bloque depende de la clave.

Diferencias clave entre confusión y difusión

La técnica de confusión se utiliza para crear textos cifrados vagos, mientras que la difusión se utiliza para generar oscuros plaintexts.
La Confusión intenta hacer que la asociación estadística entre el texto plano y el texto cifrado sea lo más compleja posible. Por el contrario, la técnica de difusión intenta hacer que la correlación entre las estadísticas del texto cifrado y el valor de la clave de cifrado sea lo más complicada posible.
Se pueden emplear algoritmos de sustitución para obtener confusión. Por el contrario, la difusión puede lograrse mediante el uso de técnicas de transposición.
El cifrado de bloque se basa en la confusión y la difusión, mientras que el cifrado de flujo solo utiliza la confusión.

Conclusión

Tanto la confusión como la difusión son técnicas criptográficas donde, en la confusión, el propósito es hacer que la relación entre las estadísticas del texto cifrado y el valor de la clave de cifrado sea lo más complicada posible. Por otro lado, la difusión intenta oscurecer la estructura estadística del texto simple mediante la difusión del efecto de cada dígito de texto simple individual sobre la parte principal o los dígitos de texto cifrado.