密碼學 - 流密碼與分組密碼

流密碼和分組密碼是對稱金鑰密碼的變體，主要用於加密。它是將（明文轉換為密文）更直接的服務必須在大多數情況下使用。

理解本章將使您瞭解流密碼的構成以及它們與分組密碼的不同之處。

什麼是流密碼？

流密碼是一種加密方法，它將偽隨機密碼數字流與明文數字組合。此偽隨機加密數字流一次應用於每個二進位制數字的一個位元。這種加密方法為每個金鑰使用無限量的偽隨機密碼數字。

使用經過適當設計的偽隨機數生成器，流密碼可以與金鑰長度相同的分組密碼一樣安全。流密碼的主要優點是它使用的程式碼更少，並且比分組密碼快。

分組密碼是一種對稱加密方法，它使用共享的秘密金鑰加密固定大小的資料塊。在加密過程中使用明文，生成的加密文字稱為密文。相同的金鑰用於加密明文和密文。

分組密碼處理固定大小的資料塊。訊息的大小通常大於塊大小。因此，長訊息被分成多個連續的訊息塊，每個塊由密碼單獨處理。

分組密碼使用共享的秘密金鑰一次加密和解密其輸入一個塊，而不是一次一個位元。由於塊的大小是固定的，因此不需要填充。此演算法是對稱的。加密使用公共金鑰將文字輸入轉換為密文（加密文字）。在解密期間，它使用相同的金鑰將密文傳輸回原始明文。輸入和輸出的長度相同。

分組密碼有不同的操作模式 -

這些模式是通用分組密碼的操作規則。值得注意的是，各種模式創造了不同的特性，從而提高了分組密碼的整體安全性。

下表顯示了分組密碼和流密碼的主要區別 -

金鑰	分組密碼	流密碼
定義	分組密碼是一種加密型別，其中明文的轉換是透過一次獲取其塊來執行的。	流密碼是一種加密型別，其中明文的轉換是透過一次獲取明文的一個位元組來執行的。
位元轉換	由於分組密碼一次轉換塊，因此它轉換的位元數比流密碼多，流密碼可以轉換 64 位或更多。	然而，在流密碼的情況下，一次只能轉換 8 位。
原理	分組密碼使用“混淆”和“擴散”原理來執行加密所需的轉換。	流密碼僅使用混淆原理進行轉換。
演算法	對於明文加密，分組密碼使用電子密碼本 (ECB) 和密碼分組連結 (CBC) 演算法。	流密碼使用 CFB（密碼反饋）和 OFB（輸出反饋）演算法。
解密	由於在分組密碼的情況下，更多的位元組合被加密，因此與流密碼相比，反向加密或解密相對複雜。	流密碼使用 XOR 進行加密，可以輕鬆地將其反轉回明文。
實現	Feistel 密碼是最常見的分組密碼實現。	流密碼的主要實現是 Vernam 密碼。

分組密碼用於加密和解密資料，它使用一個金鑰以預定義的固定大小進行操作，這與逐位操作的流密碼不同。在混淆和擴散方面，分組密碼使用ECB和CBC等技術。另一方面，流密碼對較少的位元進行操作，並且它們僅依賴於混淆；它們通常使用異或運算進行加密。

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