Diffusion
Diffusion ist das Chiffre-Entwurfsprinzip von Shannon: Jedes Bit des Klartexts und des Schlüssels soll möglichst viele Geheimtextbits beeinflussen, wodurch sich statistische Struktur verteilt.
Zweck
Lokale Änderungen durch Permutation und lineare Mischung (z. B. MixColumns) global ausbreiten und die statistische Redundanz des Klartexts beseitigen.
Mechanismus
Operationen wie P-Boxen, ShiftRows und MixColumns bewirken, dass sich die Änderung eines Klartextbits nach mehreren Runden auf alle Geheimtextbits auswirkt. AES-MixColumns erreicht effiziente Diffusion durch Spaltenmischung über GF(2^8).
Anwendungsfälle
- Entwurfsprinzip von Blockchiffren
- AES MixColumns
- Kryptografietheorie