Kāda ir atšķirība starp straumes šifriem un bloķēšanas šifriem?

Šifrs ir matemātisko noteikumu vai algoritmu kopa, ko izmanto, lai salasāmu tekstu vai vienkāršu tekstu pārveidotu par nelasāmu tekstu vai šifrētu tekstu. Galvenā atšķirība starp straumes šifriem un blokšifriem ir tāda, ka straumes šifri darbojas teksta plūsmās, pa vienam bitam vai vienam baitam, bet blokšifri darbojas teksta blokos.

Straumes šifra pamatideja ir sadalīt tekstu mazos blokos, viena bita vai viena baita garumā, un kodēt katru bloku atkarībā no daudziem iepriekšējiem blokiem. Straumes šifri izmanto atšķirīgu šifrēšanas atslēgu — vērtību, kas jāievada algoritmā — katram bitam vai baitam, tāpēc tas pats bits vai baits ikreiz, kad tiek šifrēts, rada atšķirīgu šifrēšanas tekstu. Daži straumes šifri izmanto atslēgu straumes ģeneratoru, kas rada nejaušu vai gandrīz nejaušu bitu straumi. Šifrs veic Būla darbību, kas pazīstama kā ekskluzīvs VAI, starp bitiem atslēgu straumē un bitiem vienkāršajā tekstā, lai izveidotu šifrētu tekstu.

Bloku šifra pamatideja ir sadalīt tekstu relatīvi lielos blokos, parasti 64 vai 128 bitu garumā, un kodēt katru bloku atsevišķi. Katram blokam tiek izmantota viena un tā pati šifrēšanas atslēga, un tā ir šifrēšanas atslēga, kas nosaka secība, kādā katrai tiek veiktas aizstāšanas, transportēšanas un citas matemātiskās funkcijas bloķēt. Spēcīgi algoritmi nozīmē, ka praktiski nav iespējams apgriezt šifru vai noteikt, kuras funkcijas tika veiktas katrā blokā un kādā secībā.

Bloku šifros tiek izmantotas metodes, kas pazīstamas kā neskaidrības un izkliedēšana, lai šifrētu vienkāršu tekstu šifrētā tekstā. Apjukuma ideja ir padarīt attiecības starp šifrēšanas atslēgu un šifrētu tekstu pēc iespējas sarežģītāku. Ideālā gadījumā katrai šifrēšanas atslēgas rakstzīmei vajadzētu ietekmēt katru šifrētā teksta rakstzīmi. Turpretim difūzija izplata katras rakstzīmes ietekmi vienkāršā tekstā uz vairākām šifrētā teksta rakstzīmēm, padarot šifru mazāk uzņēmīgu pret statistikas uzbrukumiem.

Tas, ka straumes šifri šifrē un atšifrē datus pa vienam bitam, nozīmē, ka tie ir īpaši labi piemēroti reāllaika aparatūras lietojumprogrammām, piemēram, audio un video lietojumprogrammām. Straumes šifri ir vājāki un mazāk efektīvi nekā bloku šifri, ja runa ir par lietojumprogrammām, un tos šajā jomā izmanto retāk. Bloku šifrus ir vieglāk ieviest programmatūrā, jo tie šifrē datus tāda garuma blokos, kādu programmatūra jau izmanto. Šifrēšanas atslēga bieži vien ir tāda paša garuma kā bloka izmērs.