Konfusion und Diffusion
Claude Shannons zwei Entwurfsprinzipien für Chiffren: den Zusammenhang zwischen Schlüssel und Geheimtext verbergen und die Statistik des Klartexts über den gesamten Geheimtext verschmieren.
Shannon formulierte sie in einem geheimen Bericht von 1945, der 1949 als Communication Theory of Secrecy Systems erschien. Konfusion heißt: Jedes Geheimtextbit soll auf komplizierte, nichtlineare Weise vom Schlüssel abhängen. Diffusion heißt: Kippt ein Klartextbit, sollen sich viele Geheimtextbits ändern, damit Buchstabenhäufigkeiten und Muster nicht durchscheinen.
Klassische Chiffren beherrschten bestenfalls eines von beiden: Substitution liefert etwas Konfusion, Transposition etwas Diffusion, und die Häufigkeitsanalyse frühstückte beides. Moderne Blockchiffren wechseln die beiden Prinzipien rundenweise ab — S-Boxen für die Konfusion, Permutationen und lineare Mischung für die Diffusion. DES und AES sind im Kern Shannons Rezept, so lange wiederholt, bis der Lawineneffekt einsetzt.