Differential Cryptanalysis (การวิเคราะห์เชิงความแตกต่าง) เป็นโมเดลทั่วไปของ Cryptanalysis ที่ใช้ได้ทั่วไปกับ Block Ciphers แต่ยังสามารถใช้กับ Stream Ciphers และ Cryptographic Hash Functions ได้ ในความหมายที่กว้างที่สุด มันคือการศึกษาว่าความแตกต่างใน Data Input สามารถส่งผลต่อความแตกต่างที่ผลลัพธ์ที่ Output ได้อย่างไร
วัตถุประสงค์หลักของ Differential Cryptanalysis คือการมองหาการกระจายทางสถิติและรูปแบบใน Ciphertext เพื่อให้สรุปรายละเอียดเกี่ยวกับ Key ที่ใช้ใน Cipher
Differential Cryptanalysis เป็นส่วนของการศึกษาใน Cryptography ที่เปรียบเทียบวิธีที่ความแตกต่างใน Input เกี่ยวข้องกับความแตกต่างใน Encrypted Output สามารถใช้โดยพื้นฐานในการศึกษา Block Ciphers เพื่อกำหนดว่าการเปลี่ยนแปลงใน Plaintext ให้ผลลัพธ์ Non-random ใดๆ ใน Encrypted Ciphertext หรือไม่
กระบวนการนี้สำคัญ เพราะการเปลี่ยนแปลง Non-random ไปยัง Ciphertext สามารถบ่งชี้ความอ่อนแอในโครงร่างการเข้ารหัส ผู้ที่ไม่ได้รับอนุญาตฝ่ายที่สาม สามารถได้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่ถูกเข้ารหัส หรือวิธีที่ถูกเข้ารหัส โดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงข้อมูล
ใน Block Cipher การวิเคราะห์เชิงความแตกต่าง สามารถนิยามได้เป็นกลุ่มของเทคนิคสำหรับการติดตามความแตกต่างผ่านเครือข่ายของการแปลง การค้นหาว่า Cipher แสดงสิ่งที่เรียกว่า Non-random Behavior และ Exploit องค์ประกอบดังกล่าวเพื่อดึง Secret Key (Cryptography Key) กลับมา
สำหรับ Cipher เฉพาะเจาะจง Input Difference ควรถูกเลือกอย่างเข้มงวดสำหรับการโจมตีที่จะสำเร็จ การวิเคราะห์ภายในของอัลกอริธึมถูกดำเนินการ และแนวทางมาตรฐานคือการติดตามเส้นทางของความแตกต่างที่น่าจะเป็นสูง ผ่านขั้นตอนการเข้ารหัสต่างๆ ที่รู้จักว่า Differential Characteristic
ในกระบวนการ การสังเกต Output Difference ที่ต้องการระหว่าง 2 Chosen หรือ Unknown Plaintext Inputs แนะนำค่า Key ที่เป็นไปได้
Differential Cryptanalysis ถูกนำเสนอครั้งแรกโดย Biham และ Shamir เพื่อตีความ DES Block Cipher ในปี 1990 Differential Analysis เป็นหนึ่งในวิธีการโจมตีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดใน Block Ciphers
Differential Analysis เป็น Selected Plaintext Attack และแนวคิดพื้นฐานคือการศึกษาความน่าจะเป็นของการแพร่กระจายเชิงความแตกต่างของค่า Plaintext Differential ที่แน่นอนในกระบวนการเข้ารหัส
สามารถแยก Block Cipher จากพื้นที่ Permutation และจากนั้นสร้าง Key Recovery Attack บนพื้นฐานนี้ ในคำอื่น สามารถค้นหา High Probability Differential Trail ได้
สุดท้าย โดยการแทรกหลายรอบก่อนและหลัง Differential Characteristic การเดา Round-keys ที่ใช้ในรอบเหล่านี้ การเข้ารหัส Plaintexts และถอดรหัส Ciphertexts และสามารถตัดสินใจ Key ที่ถูกต้องของ Block Cipher
Mixed-integer Linear Programming เป็นการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพทางวิทยาศาสตร์หรือ Feasibility Model ซึ่งตัวแปรบางส่วนหรือทั้งหมดถูกกำหนดให้เป็น Integers ในบางกรณี สามารถกำหนด Integer Linear Program (ILP) ซึ่งเป็น Linear ในแง่ของ Objective Function และ Constraint ยกเว้น Integer Constraint MILP โดยทั่วไปใช้ในธุรกิจและการเงินเพื่อแก้ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพ
