Confusion (ความสับสน) คืออะไร?
Confusion หมายถึง Key ไม่เกี่ยวข้องกับ Ciphertext อย่างง่าย โดยเฉพาะแต่ละตัวอักษรของ Ciphertext ควรขึ้นกับหลายส่วนของ Key
ใน Confusion: ความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล Ciphertext และค่า Encryption Key ทำให้ซับซ้อน ทำได้โดย Substitution
ตัวอย่าง
สมมติ Hill Cipher เมทริกซ์ n×n มี Plaintext-Ciphertext Pair ความยาว n² สามารถแก้หา Encryption Matrix ได้ หากเปลี่ยน 1 ตัวอักษร Ciphertext → คอลัมน์เดียวของ Matrix เปลี่ยน แต่วางแหน่งที่ดีกว่าคือ Key ทั้งหมดเปลี่ยน → Cryptanalyst ต้องแก้ Key ทั้งหมดพร้อมกัน ไม่ได้ทีละส่วน
วัตถุประสงค์
Confusion เป็นเทคนิคทางเข้ารหัสเพิ่ม Ambiguity ของ Ciphertext กล่าวคือ Ciphertext ไม่ให้ Clue ใดๆ เกี่ยวกับ Plaintext ความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล Ciphertext และค่า Key รักษาไว้ซับซ้อนที่สุด แม้โจมตีควบคุมข้อมูล Ciphertext บางส่วน ก็ไม่สามารถหา Key ได้ เพราะวิธีใช้ Key สร้าง Ciphertext ซับซ้อนมาก Confusion ได้จาก Substitution และ Complex Scrambling Algorithm ที่ขึ้นกับ Key และ Input (Plaintext)
เป้าหมายหลัก
ทำให้หา Key ยากมาก แม้มี Plaintext-Ciphertext Pairs ส่วนใหญ่จาก Key เดียวกัน แต่ละบิต Ciphertext ต้องขึ้นกับ Key ทั้งหมด และหลายวิธีของหลายบิต Key เปลี่ยน 1 บิต Key → Ciphertext เปลี่ยนหมด
คุณสมบัติของ Confusion
- ปกป้องความสัมพันธ์ระหว่าง Ciphertext และ Key
- ทำให้หา Key จาก Ciphertext ยาก
- เปลี่ยน 1 บิต Key → หลายบิต Ciphertext เปลี่ยน
Diffusion และ Confusion ทำได้ด้วย Product Cipher ซ้ำๆ แต่ละรอบ = S-boxes, D-boxes, องค์ประกอบอื่นๆ แต่ละ Iteration = Round
