Claude Shannon mengusulkan teknik kebingungan dan difusi untuk menangkap blok dasar dari fungsi kriptografi daripada menggunakan metode statistik yang panjang dan memakan waktu. Shannon terutama khawatir tentang pencegahan cryptanalysis dengan bantuan analisis statistik.
Alasan di baliknya adalah sebagai berikut. Misalkan penyerang memiliki beberapa pemahaman tentang karakteristik statistik dari plaintext. Misalnya, dalam pesan yang dapat dipahami manusia, distribusi frekuensi huruf dapat diketahui sebelumnya. Dalam hal itu, cryptanalysis cukup mudah dilakukan di mana statistik yang diketahui dapat tercermin dalam ciphertext. Analisis kriptografi ini tentu dapat menyimpulkan kunci atau bagian dari kunci tersebut. Itulah alasan Shannon menyarankan dua metode yaitu kebingungan dan difusi.
Grafik perbandingan
| Dasar untuk perbandingan | Kebingungan | Difusi |
|---|---|---|
| Dasar | Dimanfaatkan untuk menghasilkan teks sandi samar. | Dimanfaatkan untuk menghasilkan teks polos dan tidak jelas. |
| Mencari | Buat hubungan antara statistik dari ciphertext dan nilai kunci enkripsi serumit mungkin. | Hubungan statistik antara plaintext dan ciphertext dibuat serumit mungkin. |
| Dicapai melalui | Algoritma pergantian | Algoritma transposisi |
| Digunakan oleh | Streaming cipher dan blok cipher | Hanya blok cipher. |
| Hasil dalam | Peningkatan ketidakjelasan | Peningkatan redundansi |
Definisi Kebingungan
Kebingungan adalah teknik kriptografi yang dirancang untuk meningkatkan ketidakjelasan teks sandi, dengan kata sederhana teknik ini memastikan bahwa teks sandi tidak memberikan petunjuk tentang teks teks. Dalam teknik yang diberikan, hubungan antara statistik teks sandi dan nilai kunci enkripsi dijaga sekompleks mungkin. Meskipun penyerang mendapat kontrol atas statistik dari ciphertext, ia tidak dapat menyimpulkan kunci karena cara kunci digunakan untuk menghasilkan ciphertext yang sangat kompleks.
Kebingungan dapat diperoleh dengan menggunakan substitusi dan algoritma pengacakan kompleks yang bergantung pada kunci dan input (plaintext).
Definisi Difusi
Difusi adalah teknik kriptografi yang diciptakan untuk meningkatkan redundansi teks biasa untuk mengaburkan struktur statistik teks plainteks untuk mencegah upaya menyimpulkan kunci. Dalam difusi, struktur statistik dari plaintext dapat menghilang ke dalam statistik jangka panjang dari ciphertext dan hubungan di antara mereka adalah kompleks sehingga tidak ada yang dapat menyimpulkan kunci asli.
Hal ini dicapai dengan menyebarkan digit plaintext individual di atas banyak digit teks sandi, seperti ketika bit tunggal teks diubah itu harus memengaruhi seluruh teks sandi atau perubahan harus terjadi pada seluruh teks sandi.
Dalam cipher blok difusi dapat diperoleh dengan menerapkan beberapa permutasi pada data dengan fungsi permutasi, hasilnya adalah bahwa bit dari posisi yang berbeda dalam plaintext asli akan berkontribusi pada satu bit ciphertext. Transformasi dalam cipher blok tergantung pada kunci.
Perbedaan Kunci Antara Kebingungan dan Difusi
- Teknik kebingungan digunakan untuk membuat ciphertext yang samar-samar sedangkan difusi digunakan untuk menghasilkan plaintext yang tidak jelas.
- The Confusion mencoba untuk membuat hubungan statistik antara plaintext dan ciphertext serumit mungkin. Sebaliknya, teknik difusi berusaha membuat korelasi antara statistik ciphertext dan nilai kunci enkripsi serumit mungkin.
- Algoritma pergantian dapat digunakan untuk mendapatkan kebingungan. Sebagai lawan, difusi dapat dicapai dengan menggunakan teknik transposisi.
- Block cipher bergantung pada kebingungan dan juga difusi sementara stream cipher hanya menggunakan kebingungan.
Kesimpulan
Kebingungan dan difusi keduanya adalah teknik kriptografi di mana dalam kebingungan tujuannya adalah untuk membuat hubungan antara statistik dari ciphertext dan nilai kunci enkripsi yang serumit mungkin. Di sisi lain, difusi mencoba mengaburkan struktur statistik plaintext dengan menyebarkan pengaruh masing-masing digit plaintext individu pada bagian utama atau digit ciphertext.
