Karışıklık ve yayılım
Claude Shannon’ın iki şifre tasarım ilkesi: anahtarla şifreli metin arasındaki ilişkiyi gizle, düz metnin istatistiğini tüm metne yay.
Shannon bunları 1945 tarihli gizli bir raporda ortaya koydu; rapor 1949’da Communication Theory of Secrecy Systems adıyla yayımlandı. Karışıklık, her şifreli metin bitinin anahtara karmaşık ve doğrusal olmayan biçimde bağlı olması demektir. Yayılım ise tek bir düz metin bitini çevirmenin pek çok şifreli metin bitini değiştirmesi, böylece harf sıklıklarının ve örüntülerin görünmemesi demektir.
Klasik şifreler en fazla birini başarabildi: yerine koyma biraz karışıklık, yer değiştirme biraz yayılım sağlar; frekans analizi ikisini de kahvaltıda yedi. Modern blok şifreler ikisini turlar halinde art arda uygular — karışıklık için S-kutuları, yayılım için permütasyonlar ve doğrusal karıştırma. DES ve AES, çığ etkisi devreye girene dek tekrarlanan Shannon tarifinden başka bir şey değildir.