Confusie en diffusie
Claude Shannons twee ontwerpprincipes voor cijfers: verberg hoe de sleutel samenhangt met de cijfertekst, en smeer de statistiek van de platte tekst uit over het geheel.
Shannon zette ze uiteen in een geheim rapport uit 1945, in 1949 gepubliceerd als Communication Theory of Secrecy Systems. Confusie betekent dat elke bit van de cijfertekst op een ingewikkelde, niet-lineaire manier van de sleutel afhangt. Diffusie betekent dat het omklappen van één bit platte tekst veel bits van de cijfertekst verandert, zodat letterfrequenties en patronen niet doorschemeren.
Klassieke cijfers haalden hooguit één van beide: substitutie biedt een beetje confusie, transpositie een beetje diffusie, en frequentieanalyse at beide als ontbijt. Moderne blokcijfers wisselen ze per ronde af – S-boxen voor confusie, permutaties en lineaire menging voor diffusie. DES en AES zijn in wezen Shannons recept, herhaald tot het lawine-effect optreedt.