Кіріспе
Кілттік кодты құруда кездейсоқтықтың қолданылуы. Ықтималдық шифрлау – шифрлау алгоритміне кездейсоқтық енгізу, соның салдарынан бір хабарды бірнеше рет шифрлағанда әдетте әртүрлі шифрмәтін шығады. "Ықтималдық шифрлау" термині көбінесе ашық кілтті шифрлау алгоритмдеріне қатысты қолданылады; бірақ, түрлі симметриялық кілтті шифрлау алгоритмдері де ұқсас қасиеттерге қол жеткізеді (мысалы, CBC сияқты тізбектеу режимінде қолданылған блок шифрлары) және Freestyle сияқты, бастапқыда кездейсоқ болатын ағын шифрлары. Мағыналық қауіпсіздікке ие болу үшін, яғни, қара мәтін туралы жартылай ақпаратты жасыру үшін, шифрлау алгоритмі ықтималдық болуы тиіс.
Probabilistic encryption is the use of randomness in an encryption algorithm, so that when encrypting the same message several times it will, in general, yield different ciphertexts. The term "probabilistic encryption" is typically used in reference to public key encryption algorithms; however various symmetric key encryption algorithms achieve a similar property (e. g., block ciphers when used in a chaining mode such as CBC), and stream ciphers such as Freestyle which are inherently random. To be semantically secure, that is, to hide even partial information about the plaintext, an encryption algorithm must be probabilistic.
Тарих
Бірінші дәлелді түрде қауіпсіз, ықтималдық ашық кілт шифрлау схемасын Шафи Голдвассер мен Сильвио Микали ұсынды. Ол квадраттық қалдық мәселесінің қиындығына негізделген және хабарламаның кеңею коэффициенті ашық кілттің көлеміне тең болды. Көбірек тиімді ықтималдық шифрлау алгоритмдеріне Эльгамал, Пейльер және кездейсоқ оракул моделіндегі әртүрлі құрылымдар, соның ішінде OAEP жатады.
Қауіпсіздік
Мүмкіндік шифрлау, әсіресе ашық кілт криптографиясын қолданғанда маңызды. Егер қарсылас шифрланған мәтінді көріп, оның «ИӘ» немесе «ЖОҚ» деп жазылғандығын күмәнданса немесе «КАЛАЙСҚА ШАБУЫЛ» деген мәтін болуы мүмкін деп ойласа, не болады делік. Детерминистік шифрлау алгоритмі қолданылған жағдайда, қарсылас өзінің әрбір болжамын алушының ашық кілтімен шифрлап, әрбір нәтижені мақсатты шифрланған мәтінмен салыстыра алады. Осы шабуылға қарсы тұру үшін ашық кілт шифрлау схемаларында кездейсоқтық элементі болуы керек, бұл әрбір қарапайым мәтіннің көптеген мүмкін шифрланған мәтіндердің біріне сәйкес келуін қамтамасыз етеді. Детерминистік шифрлау схемасын мүмкіндік схемасына айналдырудың қарапайым тәсілі – детерминистік алгоритммен шифрлау алдында қарапайым мәтінді кездейсоқ тізбекпен толықтыру. Ал шифрды ашу үшін детерминистік алгоритм қолданылып, кездейсоқ толықтыру ескерілмейді. Дегенмен, осы қарапайым тәсілді қолданған алғашқы схемалар кейбір детерминистік шифрлау схемаларының шектеулеріне байланысты бұзылған. Оптималды асимметриялық шифрлау толтыру (OAEP) әдісі кездейсоқ толықтыруды кез келген «құпия есік» пермутациясын қолдана отырып, қауіпсіз түрде біріктіреді.