Efeito avalanche
O efeito avalanche ("efeito avalanche") é uma propriedade de cifras de bloco e algoritmos de funções criptográficas de hash. Ele é freqüentemente desejado na criptografia. O efeito diz que muita da saída deve mudar, mesmo quando a entrada muda apenas um pouco. Em boas cifras de bloco, isto significa: Uma pequena mudança na chave ou no texto em quadrícula deve causar uma forte mudança no texto em cifra.
Isto significa que pequenas mudanças podem se espalhar rapidamente, quando o algoritmo usa iterações. Assim, cada pedaço da saída depende de cada pedaço da entrada.
O termo efeito avalanche foi usado pela primeira vez por Horst Feistel (Feistel 1973). Mais tarde, o conceito foi identificado pela propriedade da confusão de Shannon.
Se uma cifra de bloco ou função criptográfica de hash não satisfaz o efeito de avalanche em grau significativo, então ela tem má randomização. Assim, um criptanalista pode fazer previsões sobre a entrada, se dada apenas a saída. Isto pode ser suficiente para quebrar parcial ou completamente (rachar) o algoritmo.
É um dos objetivos principais do projeto quando as pessoas criam uma cifra forte ou uma função criptográfica de hash. Eles tentam construir um bom efeito de avalanche nele. Matematicamente, isto utiliza o efeito borboleta. É por isso que a maioria das cifras de bloco são cifras de produto. É também por isso que as funções de hash têm grandes blocos de dados.
A função hash SHA1 tem um bom efeito avalanche. Quando um único bit é alterado, a soma do hash se torna completamente diferente.
Nome
A origem do nome são os deslizamentos de terra. Uma pequena rocha pode cair, acompanhar um pouco de neve e fazer um deslizamento de terra destrutivo. A rocha era pequena, mas poderia causar muitas destruições. O efeito é o mesmo que este efeito. Uma pequena mudança na entrada (a rocha) deve mudar a saída (a paisagem).
Critério estrito de avalanche
O Critério Estrito da Avalanche (SAC; um "critério de deslizamento de terra forte") é uma propriedade das funções booleanas. É de importância para a criptografia. Ele é satisfeito se todos os bits de saída mudarem com uma probabilidade de 50%, se um único bit de entrada for alterado.
O SAC foi construído sobre os conceitos de completude e avalanche da evolução. Ele foi introduzido pela Webster e Tavares em 1985. Atualmente é um requisito para todo sistema criptográfico moderno. Foi, por exemplo, satisfeito por todos os finalistas da competição AES.
Critério de independência
O critério de independência do bit (BIC; um critério independente do bit) é um critério. Ele vai: Quando um único bit de entrada é alterado (invertido), dois bits de saída devem mudar independentemente um do outro. Isto se aplica a todos os bits.
Não ficaria satisfeito, por exemplo, se um bit de saída apenas mudasse, quando o outro bit de saída também mudasse. Eles só poderiam mudar, porque o bit de entrada mudou. Caso contrário, os bits de saída dependeriam um do outro.
Páginas relacionadas
- Confusão e difusão
Perguntas e Respostas
P: Qual é o efeito da avalanche?
R: O efeito avalanche (também conhecido como "efeito deslizamento de terra") é uma propriedade de cifras de bloco e algoritmos criptográficos de função hash que afirmam que uma pequena mudança na chave ou no texto da placa deve causar uma forte mudança no texto cifrado.
P: Quem usou pela primeira vez o termo "efeito avalanche"?
R: O termo "efeito avalanche" foi usado pela primeira vez por Horst Feistel em 1973.
P: Como isso se relaciona com a propriedade de Shannon de confusão?
R: O conceito de efeito avalanche foi identificado pela propriedade de confusão de Shannon, que diz que se uma cifra de bloco ou função criptográfica de hash não satisfaz esse grau a um grau significativo, então ela tem má randomização e pode ser parcial ou completamente quebrada (rachada).
P: Quais são alguns objetivos de projeto ao criar cifras fortes?
R: Quando as pessoas criam cifras fortes elas tentam construir um bom efeito de avalanche usando princípios matemáticos, como o efeito borboleta. É por isso que a maioria das cifras de bloco são cifras de produto e por que as funções de hash têm grandes blocos de dados.
P: O que acontece se um algoritmo não satisfaz o efeito de avalanche?
R: Se um algoritmo não satisfaz o efeito avalanche a um grau significativo, então ele tem má randomização e pode ser parcial ou completamente quebrado (rachado) por criptanalistas que podem fazer previsões sobre a entrada com base apenas em determinada saída.
P: Por que a maioria das cifras de blocos usa cifras de produtos?
R: A maioria das cifras de bloco usa cifras de produto porque elas ajudam a construir bons efeitos de avalanche usando princípios matemáticos como o efeito borboleta.
P: Por que as funções do hash têm grandes blocos de dados?
R: As funções de hash têm grandes blocos de dados porque ajudam a criar bons efeitos de avalanche usando princípios matemáticos, como o efeito borboleta.
