Streamová šifra vs bloková šifra | Štátna šifra verzus bloková šifra
V kryptografii sú prúdové šifry a blokové šifry dva šifrovacie/dešifrovacie algoritmy, ktoré patria do rodiny šifier so symetrickým kľúčom. Šifra zvyčajne berie ako vstup obyčajný text a ako výstup vytvára šifrovaný text. Blokové šifry šifrujú blok bitov s pevnou dĺžkou pomocou nemennej transformácie. Prúdové šifry šifrujú prúdy bitov s rôznou dĺžkou a používajú rôznu transformáciu na každom bite.
Čo je to streamová šifra?
Streamové šifry patria do rodiny symetrických kľúčových šifier. Prúdové šifry kombinujú bity čistého textu s prúdom pseudonáhodných šifrových bitov s použitím operácie XOR (exclusive-or). Prúdové šifry šifrujú číslice v obyčajnom texte jednu po druhej s rôznymi transformáciami pre nasledujúce číslice. Pretože šifrovanie každej číslice závisí od aktuálneho stavu šifrovacieho stroja, prúdové šifry sú známe aj ako štátne šifry. Typicky sa jednotlivé bity/bity používajú ako jednotlivé číslice. Aby sa predišlo obavám o bezpečnosť, malo by sa zabezpečiť, aby sa rovnaký počiatočný stav nepoužíval viac ako raz. Najpoužívanejšia prúdová šifra je RC4.
Čo je bloková šifra?
Bloková šifra je ďalšou šifrou so symetrickým kľúčom. Blokové šifry fungujú na blokoch (skupinách bitov) s pevnou dĺžkou. Blokové šifry používajú pevnú (nemennú) transformáciu pre všetky číslice v bloku. Napríklad, keď je x-bitový blokový čistý text (spolu s tajným kľúčom) poskytnutý ako vstup do mechanizmu blokovej šifry, vytvorí sa zodpovedajúci x-bitový blok šifrového textu. Skutočná transformácia závisí od tajného kľúča. Podobne dešifrovací algoritmus obnoví pôvodný x-bitový blok otvoreného textu pomocou x-bitového bloku šifrovaného textu a vyššie uvedeného tajného kľúča ako vstupu. V prípade, že je vstupná správa príliš dlhá v porovnaní s veľkosťou bloku, bude rozdelená na bloky a tieto bloky budú (jednotlivo) zašifrované pomocou rovnakého kľúča. Keďže sa však používa rovnaký kľúč, každá opakovaná sekvencia v otvorenom texte sa stáva rovnakou opakovanou sekvenciou v šifrovanom texte, čo by mohlo spôsobiť obavy o bezpečnosť. Populárne blokové šifry sú DES (Data Encryption Standard) a AES (Advanced Encryption Standard).
Aký je rozdiel medzi streamovou šifrou a blokovou šifrou?
Hoci prúdové aj blokové šifry patria do rodiny symetrických šifrovacích šifier, existujú určité kľúčové rozdiely. Blokové šifry šifrujú bloky bitov s pevnou dĺžkou, zatiaľ čo prúdové šifry kombinujú bity čistého textu s prúdom pseudonáhodných šifrovacích bitov pomocou operácie XOR. Aj keď blokové šifry používajú rovnakú transformáciu, prúdové šifry používajú rôzne transformácie na základe stavu stroja. Streamové šifry sa zvyčajne vykonávajú rýchlejšie ako blokové šifry. Z hľadiska hardvérovej zložitosti sú prúdové šifry relatívne menej zložité. Streamové šifry sú typickou preferenciou pred blokovými šiframi, keď je čistý text k dispozícii v rôznych množstvách (napríklad pre zabezpečené pripojenie Wi-Fi), pretože blokové šifry nemôžu fungovať priamo na blokoch kratších, než je veľkosť bloku. Niekedy však rozdiel medzi prúdovými šiframi a blokovými šiframi nie je veľmi jasný. Dôvodom je, že pri použití určitých prevádzkových režimov môže byť bloková šifra použitá ako prúdová šifra tým, že jej umožňuje zašifrovať najmenšiu dostupnú jednotku dát.
