צופן זרם לעומת צופן בלוק | צופן מדינה לעומת צופן בלוק
בקריפטוגרפיה, צפני זרם וצפני בלוק הם שני אלגוריתמי הצפנה/פענוח השייכים למשפחת צפני המפתח הסימטריים. בדרך כלל צופן לוקח טקסט רגיל כקלט ומפיק טקסט צופן כפלט. צפני בלוק מצפינים בלוק ביטים באורך קבוע באמצעות טרנספורמציה בלתי משתנה. צופני זרמים מצפינים זרמים של ביטים באורך משתנה ומשתמשים בטרנספורמציה משתנה בכל סיביות.
מהו צופן זרם?
צפני הזרם שייכים למשפחת צפני המפתח הסימטריים. צפני זרם משלבים סיביות של טקסט רגיל עם זרם סיביות צופן פסאודו אקראי עם שימוש בפעולת XOR (בלעדי-או).צפני זרימה מצפינים ספרות טקסט רגיל אחת בכל פעם עם טרנספורמציות משתנות עבור ספרות עוקבות. מכיוון שההצפנה של כל ספרה תלויה במצב הנוכחי של מנוע ההצפנה, צפני זרמים ידועים גם כצפני מצב. בדרך כלל, ביטים/ביס בודדים משמשים כספרות בודדות. כדי להימנע מחששות אבטחה, יש לוודא שלא נעשה שימוש באותו מצב התחלה יותר מפעם אחת. צופן הזרם הנפוץ ביותר הוא RC4.
מהו צופן בלוק?
צופן בלוק הוא צופן מפתח סימטרי נוסף. צופני בלוקים פועלים על בלוקים (קבוצות של ביטים) עם אורך קבוע. צופני בלוק משתמשים בטרנספורמציה קבועה (לא משתנה) עבור כל הספרות בבלוק. לדוגמה, כאשר טקסט רגיל של בלוק x-bit (יחד עם מפתח סודי) מסופק כקלט למנוע הצפנה של בלוק, הוא מייצר את בלוק ה-x-bit המתאים של טקסט צופן. השינוי בפועל תלוי במפתח הסודי. באופן דומה, אלגוריתם הפענוח משחזר את בלוק x-bit המקורי של טקסט רגיל באמצעות בלוק x-bit של טקסט צופן והמפתח הסודי לעיל כקלט.במקרה שהודעת הקלט ארוכה מדי בהשוואה לגודל הבלוק, היא תפורק לבלוקים והבלוקים הללו יוצפנו (בנפרד) באמצעות אותו מפתח. עם זאת, מכיוון שנעשה שימוש באותו מפתח, כל רצף חוזר בטקסט הפשוט הופך לאותו רצף חוזר בטקסט הצופן, וזה עלול לגרום לחששות אבטחה. צופני בלוק פופולריים הם DES (תקן הצפנת נתונים) ו-AES (תקן הצפנה מתקדם).
מה ההבדל בין צופן זרמים לצופן בלוק?
למרות שגם צפני הזרימה וגם צפני הבלוק שייכים למשפחת צפני ההצפנה הסימטריים, ישנם כמה הבדלים עיקריים. צפני בלוק מצפינים בלוקים באורך קבוע של סיביות, בעוד שצפני זרמים משלבים סיביות של טקסט רגיל עם זרם סיביות צופן פסאודורנדומליות באמצעות פעולת XOR. למרות שצפני בלוק משתמשים באותה טרנספורמציה, צפני זרמים משתמשים בטרנספורמציות משתנות על סמך מצב המנוע. צופני זרימה בדרך כלל מבוצעים מהר יותר מצפני בלוק.מבחינת מורכבות החומרה, צפני הזרמים יחסית פחות מורכבים. צפני זרמים הם ההעדפה האופיינית על פני צופני בלוק כאשר הטקסט הפשוט זמין בכמויות משתנות (לדוגמה חיבור wifi מאובטח), מכיוון שצפני בלוק אינם יכולים לפעול ישירות על בלוקים קצרים מגודל הבלוק. אבל לפעמים, ההבדל בין צופני זרמים לצפני בלוק אינו ברור במיוחד. הסיבה היא שכאשר משתמשים במצבי פעולה מסוימים, ניתן להשתמש בצופן בלוק כדי לשמש כצופן זרם על ידי כך שהוא מאפשר לו להצפין את יחידת הנתונים הקטנה ביותר הזמינה.
