ECB... thiếu sự lan tỏa (?)

Tôi nhận thấy rằng trang wikipedia cho 'khối chế độ mật mã của mã hóa' nói rằng, "Nhược điểm của phương pháp này là thiếu tính lan tỏa.", đề cập đến chế độ ECB đối với mã hóa mật mã khối.

Từ một số cách đọc, ECB lấy các khối bản rõ giống hệt nhau thành các khối bản mã giống hệt nhau, miễn là khóa không thay đổi. (làm cho nó không an toàn khi sử dụng nói chung, như được minh họa bằng hình ảnh chú chim cánh cụt Tux trên trang wiki đã nói ở trên)

Nhưng sự nhầm lẫn của tôi là điều này dường như không liên quan gì đến khuếch tán? Từ việc đọc,

Khuếch tán là một hoạt động mã hóa trong đó ảnh hưởng của một ký hiệu văn bản gốc được trải rộng trên nhiều ký hiệu bản mã với mục đích che giấu các thuộc tính thống kê của bản rõ. [Paar, Tìm hiểu về mật mã tái bản lần thứ nhất, 3.1.1]

Điều này dường như đề cập đến khả năng của một phương pháp mã hóa che khuất các thuộc tính thống kê, chẳng hạn như các thuộc tính phát sinh trong ngôn ngữ tự nhiên của con người (ví dụ: tần số chữ cái) để ngăn chặn các cuộc tấn công xác suất vào bản mã.

Có ý nghĩa/ứng dụng nào khác của 'sự khuếch tán' mà tôi không thấy vào lúc này không?

Tôi đồng ý với quan sát của bạn. Đánh giá của wiki về điểm yếu của ECB là thiếu sự lan tỏa là không chính xác lắm. Tôi có cảm giác rằng họ đang sử dụng khuếch tán theo nghĩa chung, không phải định nghĩa chính xác về khuếch tán trong mật mã. Sự khuếch tán theo nghĩa mã hóa chính xác xảy ra bên trong mật mã khối như AES.

Những gì chúng ta cần ở cấp độ cao hơn (khi chúng ta kết nối các mật mã khối với nhau, hay còn gọi là các chế độ hoạt động) là ngẫu nhiên hóa, không phải phổ biến. Ngẫu nhiên hóa, bằng cách sử dụng IV hoặc nonce, đảm bảo rằng nếu một đầu vào (bản rõ) được lặp lại, nó sẽ không bao giờ tạo ra cùng một đầu ra (bản mã). Trên thực tế, điều này mang lại cho chúng ta khái niệm về IND-CPA (không thể phân biệt được với cuộc tấn công bằng văn bản đã chọn). Vì vậy, tóm lại, ECB bị phá vỡ vì nó không đáp ứng được khái niệm IND-CPA, không phải vì thiếu sự lan tỏa. Trong tiếng Anh đơn giản, nếu tôi chọn hai bản rõ giống nhau, tôi có thể dễ dàng phân biệt bản mã (ví dụ:ví dụ Penguin).

Wikipedia không có ngôn ngữ chính xác nhất khi nói đến mật mã. Lời khuyên của tôi nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các chế độ mã hóa đối xứng, là hãy tham khảo NIST SP800 Khuyến nghị cho các phương thức hoạt động của mật mã khối hoặc của Rogaway Đánh giá một số phương thức hoạt động của mật mã khối.