資訊理論安全性

一個密碼系統具有資訊理論安全性  ， 意思是說它的安全性完全是以資訊理論爲基礎的 。 這種安全性要求即使攻擊者有無限的計算能力也不能破解它 。 由於一定要使對手根本沒有足夠的資訊來破解 ， 所以這些密碼系統被認爲是不能以密碼分析破解的 。 關於計算強度有一些不能證明的假設 ， 具有資訊理論安全性的加密協議不依靠這種假設 ， 所以當未來電腦有新的發展 ， 例如量子計算 ， 它不容易受到影響 。 一個具有資訊理論安全性的例子是一次性密碼本 。 資訊理論安全性通信的概念是在1949年由資訊理論的發明者 ， 美國數學家克勞德 · 夏農提出來 ， 並用來證明一次性密碼本的系統是安全的 。 具有資訊理論安全性的密碼系統已被用於最敏感的政府通訊 ， 因爲敵方政府會盡最大努力試圖破解 。 有一個有趣的特例是完善保密性 ： 密碼系統產生的密文 ， 在沒有密鑰的情況下 ， 除了總長度以外 ， 不可能泄漏任何有關明文的資訊 。 這其實就是一次性密碼本的保密原理 。 如果 E 是一個具有完善保密性的加密函數 ， 就任何已知的明文 m 對每個密文 c 至少存在一個密鑰 k 滿足 c = E ( k, m ) 。 可以確定具有完善保密性的任何密碼系統 ， 都必須使用與一次性密碼本效用相同的密鑰 。 在面對擁有無限計算能力的對手時 ， 常常可以見到一些密碼系統會泄漏部份的資訊 ， 但仍然可以維持它的安全性 。 這類型的密碼系統具有資訊理論安全性 ， 但是沒有完善保密性 。 這裏的安全性是以案例中密碼系統的需求爲準 。 對很多加密作業而言資訊理論安全性是有用而且有意義的 。 例如這幾項 ： 祕密分享方案例如 在少於分享機密的人數時 ， 不會泄漏任何機密資訊 ， 所以具有資訊理論安全性 （ 也具有完善保密性 ） 。 基本上 ， 安全多方計算協定通常 ， 但不是一定具有資訊理論安全性 。 具有多重資料庫的 對使用者的查詢可以達成資訊理論安全性 。 在各種加密基元或操作之間的歸約通常可以達成資訊理論安全性 。 以理論的角度而言這種歸約很重要 ， 因爲可以藉此確認如果基元 可以實現 ， 那麼基元 也可以實現 。 對稱密鑰加密 可以用一種叫做 的資訊理論概念來架構 ， 這個概念假設對手幾乎不知道一點有關於被傳送的訊息 。 注意這時要達成的目標是隱藏關於明文的 『 所有作用 』 而不是 「 所有的訊息 」 。 量子密碼學 是資訊理論密碼學中的一大課題 。