stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
מח"ל
השתתפות בכוחות היישוב > קשיים ומתחים

שילוב אנשי המח"ל בצה"ל לא התנהל תמיד על מי מנוחות. לעיתים נתגלעו מתחים מחמת התנאים העדיפים שנדרשו וניתנו לזרים על פני הישראלים, וגם ממחויבותם הפחותה של חלק מן ההרפתקנים שבין המתנדבים למפעל הציוני ולמסגרת צבאית סדירה וממושמעת. המקרה הבולט בהקשר זה אירע בסוף 1948: להק התובלה האווירית בחיל האוויר פורק לאחר שחלק מאנשיו איימו בשביתה, ובמקומו הוקמה טייסת 106.
כללית, במהלך המלחמה השתפר מאוד הטיפול באנשי המח"ל, כאשר צה"ל וארגונים אחרים למדו בהדרגה כיצד ואת מי לגייס, כיצד להיעזר כהלכה בשירותיהם, את ייחודיות אוכלוסיית המגויסים, ואת היחס הרצוי אליהם.
סיום הפעילות ומורשת

לאחר סיום המלחמה עזבו רוב אנשי מח"ל את הארץ. מיעוטם נשארו וקשרו את גורלם במדינה.
היישוב כפר דניאל (ליד לוד), נוסד בידי מתנדבי מח"ל מארצות אנגלו-סכסיות.
המושב השיתופי הבונים (דרומה לעתלית), נוסד ב-1949 בידי אנשי מח"ל יוצאי אנגליה ודרום אפריקה.
בשנת 1952 הוקמה שכונת נווה מח"ל, שיכון שכלל 25 בתים ובהם 100 דירות, ממזרח לשכונת הדר יוסף בתל אביב, שאוכלסה במשפחות אנשי מח"ל יוצאי אנגליה, ארצות הברית ודרום אפריקה.
בשנת 1993 נחנכה בחניון דרך בורמה שבפארק רבין אנדרטה לכבוד מתנדבי חוץ לארץ ולזכר חלליהם.
אנשי מח"ל נודעים

דוד מרכוס (מיקי סטון), קולונל יהודי בצבא ארצות הברית במלחמת העולם השנייה. היה מפקד בית הספר לסיירים (הריינג'רס) של הצבא האמריקני והשתתף בפלישה לנורמנדי. הגיע לארץ בראשית מלחמת העצמאות ונתמנה למפקד חזית ירושלים בדרגת אלוף. ב-11 ביוני 1948 נהרג בשגגה מירי של זקיף ישראלי באבו גוש. היישוב משמר דוד נקרא על שמו.
אל שווימר, מחלוצי התעופה במדינת ישראל, מייסד התעשייה האווירית לישראל.
פול שולמן (שאול בן-צבי), ראש מטה חיל הים, ולמעשה מפקדו הראשון.
בן דונקלמן, קצין מטה בחטיבת הראל ולאחר מכן מפקד חטיבה 7 במבצע דקל ובמבצע חירם, בהם השתלטה ישראל על כל שטחו של הגליל, והביסה את צבא ההצלה של קאוקג'י.
צ'אלמרס 'סליק' גודלין (Goodlin), טייס קרב אמריקני שהשתתף גם בטיסות הניסוי של המטוסים העל קוליים הראשונים של ארצות הברית.
רודי אוגרטן, טייס קרב יהודי מארצות הברית, ששירת בחזית אירופה במלחמת העולם השנייה, נשבה בידי הגרמנים וברח. במלחמת העצמאות הפיל שלושה וחצי (הפלה אחת במשותף עם בוריס סניור) מטוסים מצריים, ולאחר מכן שירת כמפקד בסיס רמת דוד.
בוריס סניור, ששירת כסגן מפקד חיל האוויר ועלה לארץ לאחר מספר שנים, וסיד כהן, מפקדה השני של טייסת הקרב הראשונה, שניהם טייסי מח"ל יהודים מדרום אפריקה. סניור נחשב לאיש המח"ל הראשון בחיל האוויר, והוא גייס רבים מאנשי המח"ל הדרום אפריקנים.
פרדי פרידמן (איש שלום), מכונאי מטוסים שערק מהצבא הבריטי. סייע בהרכבת מטוס ה'ספיטפייר' הראשון מגרוטאות שהשאירו הבריטים.
הארי אקסלרוד, הקצין הטכני השני של טייסת הקרב הראשונה.
דויד "מגדל" טפרסון, עלה בעלייה בלתי-חוקית ארצה ביום הכרזת העצמאות והצטרף לחטיבת 'אלכסנדרוני' ואחר כך לחטיבת הנגב. עמד בראש עמותת 'אגרוף ורומח' והתנדב למילואים עד מותו ב-2015.
סטנלי מדיקס, התנדב כקצין אנגלי לחטיבה 7. כיום מתפקד כיו"ר ארגון וותיקי המח"ל, וממקימי האנדרטה בשער הגיא.
סם פומרנץ, היה אחראי על מבצע ולווטה להבאת הספיטפיירים שנרכשו בצ'כוסלובקיה בטיסה לארץ. נהרג בעת מבצע ולווטה-2 כאשר מטוסו התרסק ביוגוסלביה בדרכו ארצה. לאחר נופלו הוענקה לו דרגת ראש כנף (סגן-אלוף).
מייק פלנגן, עריק מהצבא הבריטי שהבריח, ביחד עם חייל נוסף, שני טנקים מסוג קרומוול, אשר היוו את הגרעין להקמת חיל השריון של צה"ל. השתקע בישראל לאחר המלחמה.
הרולד סימון, טייס דרום-אפריקני אשר היה שותף בייסוד חיל האוויר הישראלי. בחיל היה טייס מפציצים (מאולתרים) ונווט. השתקע בישראל ובשנת 1968 נהיה סימון ליו"ר מח"ל העולמי.
ראו גם

גח"ל – יהודים שעלו ארצה עם תחילת מלחמת העצמאות, חלקם הגדול ניצולי שואה, וגויסו מיד לקרבות המלחמה.
לקריאה נוספת

בני גשור, ברית של אהבה, מתנדבי חוץ לארץ (מח"ל) מצפון אמריקה במלחמת העצמאות, e-vrit (ספר דיגיטלי), 2024
בן דונקלמן, נאמנות כפולה. הוצאת שוקן, ירושלים, 1977. מאנגלית: Dunkelman, Ben. Dual Allegiance: an Autobiograpy. Crown Publishers, New York. 1976
דוד טפרסון, המתנדב. מאנגלית: ברוך קורות. הוצאה עצמית, 1999
אבי כהן, גשר אווירי לעצמאות. להק תובלה אווירית 1947 - 1949. משרד הביטחון, תל אביב, 1997
אבי כהן, תולדות חיל האוויר במלחמה לעצמאות. משרד הביטחון, תל אביב, 2004 (שלושה כרכים)
יעקב מרקוביצקי, מח"ל, מתנדבי חוץ לארץ במלחמת העצמאות. משרד החינוך, מרכז ההסברה, שירות הפרסומים, ירושלים, 2002
יעקב מרקוביצקי, "מתנדבי חוץ לארץ במלחמת העצמאות". בתוך: מלחמת העצמאות תש"ח - תש"ט - דיון מחודש. עורך אלון קדיש. העמותה לחקר כוח המגן ע"ש ישראל גלילי, רמת אפעל, 2004. עמ' 539–550
מורי גרינפילד, הצי הסודי של היהודים, משרד הביטחון-ההוצאה לאור, 1994
בוריס סניור, ‏שמים חדשים, הוצאת זמורה ביתן, 1998, באתר הספרייה הדיגיטלית להיסטוריה ומורשת חיל האוויר
אדי קפלנסקי, המעופפים הראשונים - אנשי צוות אוויר במלחמת העצמאות. מפקדת חיל-האוויר, ענף תולדות חיל-האוויר, משרד הביטחון, 1993
Bercuson, David Jay. The Secret Army. Toronto: Lester & Orpen Dennys. 1983
Heckelman, Joseph. American Volunteers and Israel's War of Independence. Ktav Pub. House. New York. 1974
Katzew, Henry, South Africa's 800 The Story of South African Volunteers in Israel's War of Birth, Publisher: David Solly Sandler,  2016. ISBN 0994619200
Levett, Gordon, Flying under Two Flags, Intl Spec: 1994. ISBN 0714641022סיפורו של טייס מח"ל, בעברית: גורדון לוויט, גוי של שבת, תל אביב: משרד הביטחון, 1989, תרגום: רמי טל
Weiss, Jeffrey & Craig, I Am My Brother's Keeper, Schiffer Publishing: Atglen, Penn., 1998. ISBN 076430528X
הערות שוליים

↑  אנשי מח"ל לקחו חלק בכיבוש שדה התעופה לוד במבצע דני
↑  ירון בלסלב, העשור הראשון להתפתחות שכונות תל אביב שמעבר לירקון 1947–1958 בתוך עיונים בתקומת ישראל כרך 23, באתר בהוצאת מכון בן-גוריון לחקר ישראל והציונות, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, ‏2013
| --- | --- |
בקרת זהויות :  NLI: 987007310840905171  LCCN: n2007039767  VIAF: 136406286   WorldCat (עם VIAF): 136406286 
שלט ברחוב על שם מתנדבי חו"ל בשכונת מעלות דפנה בירושלים (עם טעות כתיב)
אנדרטה לזכר לוחמי מח"ל ברחוב מח"ל שכונת רמת אשכול-מעלות דפנה ירושלים נוסח ברכתו של ראש ממשלת ישראל יצחק רבין לזכרם, וזו נוסחתה; 

הִגַּעְתֶּם אֵלֵינוּ כַּאֲשֶׁר כָּל כָּךְ הִזְדַּקַּקְנוּ לָכֶם, בְּיָמִים הַקָּשִׁים וְהַמְּעֻרְפָּלִים שֶׁל מִלְחַמְתֵּנוּ לְעַצְמָאוּת, תַּרַמְתֶּם לָנוּ לֹא רַק מִנִּסְיוֹנְכֶם אֶלָּא גַּם אֵת חַיֵּיכֶם, עַם יִשְׂרָאֵל וּמְדִינַת יִשְׂרָאֵל לְעוֹלָם לֹא יִשְׁכְּחוּ. יִצְחַק רַבִּין רֹאשׁ מֶמְשֶׁלֶת יִשְׂרָאֵל
דוד מרכוס, 1948
ראש הממשלה דוד בן-גוריון מבקר בחיל הים ומקבל הסבר לפעולת הסקסטנט ממפקד חיל הים פול שולמן, 1949.
צופן סימטרי

סכימת הצפנה סימטרית; אליס שולחת את  m אותו הצפינה עם  e לבוב. אפשר לראות שכדי שבוב יצליח לפענח את  c עליו לקבל את  e באמצעותו הוא יכול לחשב את  d לפענח את הצופן ולחלץ את  m. 'איב' המצותתת מסוגלת לראות את תעבורת הרשת בערוץ הפתוח בו מועבר  c אך אינה יכולה לראות את תעבורת הערוץ הבטוח בו מועבר  e.
בקריפטוגרפיה, הצפנה סימטרית (symmetric encryption) או צופן סימטרי הוא אלגוריתם הצפנה שבו משתמשים במפתח הצפנה יחיד הן להצפנה של הטקסט הקריא והן לפענוח של הטקסט המוצפן. בפועל המפתח הוא בדרך כלל סוד משותף לשנים או יותר משתתפים ובדרך כלל מתאים לכמות מוגבלת של נתונים. הסיבה שהצופן נקרא סימטרי היא כי נדרש ידע שווה של חומר סודי (מפתח) משני הצדדים.
צופן סימטרי מקבל טקסט קריא ומפתח הצפנה ובעזרתו ממיר את הטקסט הקריא לטקסט מוצפן שאינו מובן לאיש ואותו הוא שולח ליעדו. בצד המקבל אלגוריתם הפענוח מבצע את הפעולה ההפוכה, הוא מקבל את הטקסט המוצפן ואותו מפתח הצפנה שבו השתמש השולח ומשחזר את הטקסט המקורי. כדי שהפענוח יצליח המפענח חייב להחזיק במפתח פענוח מתאים שמאפשר את הפיכת פעולת ההצפנה. לאור זאת על השולח להעביר את מפתח ההצפנה לידיעת המקבל בערוץ בטוח כלשהו כמו במפגש אישי, על ידי שליח מהימן או באמצעות פרוטוקול שיתוף מפתח קריפטוגרפי. מציאת ערוץ בטוח להעברת המפתח היא בעיה בפני עצמה שנדונה רבות והיא נקראת בעיית הפצת מפתחות.
הדרישה שיהיה מפתח אחד משותף לשולח והמקבל היא התכונה העיקרית המבדילה בין הצפנה סימטרית להצפנה אסימטרית שבה מפתח הפענוח שונה ממפתח ההצפנה. שמות אחרים להצפנה סימטרית הם הצפנת מפתח-יחיד (single-key), הצפנת מפתח פרטי (private-key) או הצפנת מפתח סודי (secret key).
דוגמה

אפשר להמחיש הצפנה סימטרית על ידי צופן ההחלפה הבא: יהי  {\mathcal {A}}האלפבית העברי הכולל 22 אותיות (לא כולל סופיות) "אבגדהוזחטיכלמנסעפצקרשת". אם נבחר מפתח  e שהוא פרמוטציה כלשהי באורך חמש אותיות מעל  {\mathcal {A}}, הצפנה תתבצע על ידי חלוקת המסר המיועד להצפנה לקבוצות של חמש אותיות והפעלת התמורה  e על כל קבוצה באופן מחזורי. כדי לפענח מחשבים את התמורה ההופכית  d=e^{-1} ומפענחים באותו סדר. אם למשל  e=34125, דהיינו האות הראשונה בכל חמישייה מוחלפת באות השלישית הבאה אחריה בסדר האלפביתי, האות השנייה מוחלפת באות הרביעית הבאה אחריה, האות השלישית מוחלפת באות הראשונה הבאה אחריה וכן הלאה. אפשר להציג את המפתח  e כטבלת תמורה עם חמישה היסטים שונים, בשורה הראשונה האלפבית  {\mathcal {A}} ובשורות הבאות ה'היסטים' של האלפבית במרחק שנקבע לפי המפתח, כדלהלן:
| א | ב | ג | ד | ה | ו | ז | ח | ט | י | כ | ל | מ | נ | ס | ע | פ | צ | ק | ר | ש | ת | מפתח |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| ד | ה | ו | ז | ח | ט | י | כ | ל | מ | נ | ס | ע | פ | צ | ק | ר | ש | ת | א | ב | ג  | 3 (ג) |
| ה | ו | ז | ח | ט | י | כ | ל | מ | נ | ס | ע | פ | צ | ק | ר | ש | ת | א | ב | ג | ד | 4 (ד) |
| ב | ג | ד | ה | ו | ז | ח | ט | י | כ | ל | מ | נ | ס | ע | פ | צ | ק | ר | ש | ת | א | 1 (א) |
| ג | ד | ה | ו | ז | ח | ט | י | כ | ל | מ | נ | ס | ע | פ | צ | ק | ר | ש | ת | א | ב | 2 (ב) |
| ו | ז | ח | ט | י | כ | ל | מ | נ | ס | ע | פ | צ | ק | ר | ש | ת | א | ב | ג | ד | ה | 5 (ה) |
אם המשפט אותו רוצים להצפין הוא "צופן זה לא בטוח כלל", תחילה מחלקים אותו לקבוצות של חמש אותיות (לצורך הפשטות נתעלם מרווחים) ומתקבל "צופנז הלאבט וחכלל" ואז מצפינים אות אות, 'צ' מוחלפת לפי היסט 3 באות 'ש' בשורה השנייה בטבלה, 'ו' מוחלפת לפי היסט 4 באות 'י' בשורה השלישית וכן הלאה. לאחר הצפנת חמש אותיות חוזרים לתחילת המפתח ומצפינים את חמש האותיות הבאות עד לסיום המשפט. לאחר הצפנה התוצאה תהיה "שיצעל חעבדנ טללנפ". לפענוח מפעילים את התמורה ההפוכה לפי הסדר של המפתח, למשל כדי להחליף את האות 'ש' מתחילים בשורה השנייה בטבלה ומאתרים את האות המקבילה אליה בשורה הראשונה, את האות 'י' מחליפים לפי מיקומה בשורה השלישית וכך מתקדמים עד לפענוח כל המשפט.
הצופן המתואר הוא להמחשה בלבד ואינו ראוי לשימוש כיום מלבד לשעשוע. הסיבות לכך הן, מספר ההיסטים או המפתחות האפשריים מוגבל מאוד במונחים של ימינו ומלבד זאת בצופן מסוג זה התכונות הסטטיסטיות של הטקסט המקורי 'זולגות' לטקסט המוצפן מה שמאפשר ניתוח תדירויות. למעשה השיטה מתוארת היא שיטה עתיקת יומין הקרויה צופן ויז'נר, על כל פנים היא מדגימה היטב את סימטריות הצופן, אפשר לראות שהמפתח חייב להיות סודי וחייב להיות ידוע לשני הצדדים השולח והמקבל במידה שווה. למקבל די בידיעת מפתח ההצפנה כדי לפענח את הטקסט המוצפן בקלות.
היסטוריה

צופן סימטרי קיים בקריפטוגרפיה מראשית ימיה. הצפנים הקלאסיים מוגדרים כצפנים סימטריים. לדוגמה: צופן החלפה, צופן קיסר, צופן ויז'נר, צופן היל ופנקס חד-פעמי, הם צפנים סימטריים כאשר  d=e, כלומר ההצפנה והפענוח נעשים באמצעות אותו מפתח לעיתים באותה טרנספורמציה או בטרנספורמציה הופכית. אלגוריתם DES הוא דוגמה לצופן הסימטרי המודרני הראשון שפותח. הפונקציה ליצירת מפתח הפענוח מכינה את בתי המפתח בסדר הפוך. ההצפנה נקראת סימטרית, מאחר שכל שנדרש הוא ידיעת המפתח הסודי. כאשר המפתח הסודי ידוע, תהליך הפקת מפתח הפענוח הוא פונקציה פשוטה.
דוגמאות לצופנים סימטריים מודרניים נוספים: Twofish, MARS, סרפנט, AES, Blowfish, CAST5, RC4, RC6, DES וכן IDEA.
הגדרות ומוסכמות

בהצפנה נהוג בדרך כלל לכנות את הצדדים המשתתפים בהתקשרות מוצפנת אליס ובוב, המתקיפה או הקריפטאנליסטית היא איב (eavesdropper) שמעוניינת לחשוף את המידע המוצפן שעובר בין אליס ובוב. תחילה אליס ובוב מסכימים ביניהם על אלגוריתם הצפנה. באופן פורמלי אלגוריתם ההצפנה מורכב משלושה אלגוריתמים:
אלגוריתם יצירת מפתח הצפנה המסומן בקיצור  {\text{Gen}} הוא אלגוריתם דטרמיניסטי או אלגוריתם הסתברותי, המפיק מפתח הצפנה  k שנבחר כתוצאה מהתפלגות מסוימת שנקבעת על ידי האלגוריתם. כמעט תמיד הכוונה היא שהאלגוריתם בוחר מפתח הצפנה באופן אקראי בהתפלגות אחידה בדידה מתוך טווח כל המפתחות האפשריים כאשר את טווח המפתחות האפשריים מסמנים ב- {\mathcal {K}}.
אלגוריתם הצפנה המסומן בקיצור  {\text{Enc}} שמקבל טקסט-גלוי  m מתוך מרחב כל המסרים האפשריים המסומן בקיצור  {\mathcal {M}} ומפתח ההצפנה  k ומפיק טקסט-מוצפן  c בקיצור:  c={\text{Enc}}_{k}(m). אלגוריתם ההצפנה יכול להיות דטרמיניסטי או הסתברותי. מהיבט תאורטי יש עדיפות לאלגוריתם הסתברותי וזו השיטה הנהוגה בקריפטוגרפיה מודרנית. כדי להבדיל בין השניים יש הנוהגים לסמן את השני:  c\longleftarrow {\text{Enc}}_{k}(m).
אלגוריתם פענוח המסומן בקיצור  {\text{Dec}} הוא אלגוריתם דטרמיניסטי שתפקידו לשחזר את התהליך, כלומר הוא מקבל את  c ואת  k ומחזיר את  m. מסמנים זאת:  m={\text{Dec}}_{k}(c).
אלגוריתם ההצפנה מוגדר בשלמותו על ידי השלישייה:  ({\text{Gen}},{\text{Enc}},{\text{Dec}}). לצורך ההצפנה מתייחסים לקלט האלגוריתם כאל מחרוזת סיביות המייצגת אלמנט מתוך מרחב כל המסרים האפשריים  {\mathcal {M}}, לכן צריכה להיות דרך קלה ומוסכמת שאינה סודית, להמרת המסר המיועד להצפנה לאלמנט המתאים לאלגוריתם ובחזרה, אם הטקסט הגלוי הוא מחרוזת תווים בקידוד אסקי אפשר להתייחס לכל תו כאל מחרוזת בינארית באורך שמונה סיביות או לצרף יחדיו כמה מחרוזות למחרוזת ארוכה יותר ולהתייחס אליה כאל מספר שלם. התפלגות הטקסט הגלוי אינה בהכרח אחידה, אם למשל הוא מכיל מלל בשפה האנגלית למתקיף יכול להיות מושג כלשהו לגבי ההסתברות שיופיע טקסט כלשהו לעומת טקסט אחר. האלגוריתם  {\text{Enc}} מצפין את  m\in {\mathcal {M}} ומחזיר את טקסט המוצפן  c\in {\mathcal {C}} שהוא אלמנט השייך למרחב הטקסטים המוצפנים  {\mathcal {C}}, אפשר לראות בהצפנה כפונקציה מהצורה:
כאשר התחום  {\mathcal {K}}\times {\mathcal {M}} מורכב מזוג ערכים  (k,m) והטווח הוא  {\mathcal {C}}. פונקציית ההצפנה מקבלת את  k ואת  m ומחזירה את  c. באופן דומה הפענוח הוא פונקציה מהצורה:
כלומר פונקציית הפענוח מקבלת את  c ואת  k ומחזירה את  m. ברור שלמען התקינות פונקציית ההצפנה חייבת להיות פונקציה הפיכה באופן שהמפענח יוכל לשחזר את הטקסט המקורי שלפני ההצפנה. אחרת לא תהיה בה כל תועלת. בהצגה מתמטית:
בדרך כלל מקובל - אם כי אין זה חובה - למניעת התנפחות לא רצויה, מרחב הטקסט המוצפן צריך להיות זהה למרחב הטקסט הגלוי שאז ההצפנה היא תמורה מהמרחב לעצמו, בניסוח מתמטי  |{\mathcal {M}}|=|{\mathcal {C}}|. במילים אחרות רצוי שהטקסט המוצפן המתקבל יהיה זהה באורכו לטקסט המקורי.
מזה נובע שעבור כל מפתח  k הפונקציה  {\text{Enc}}_{k} חייבת להיות פונקציה חד-חד-ערכית. כי אם לא עלול להיווצר מצב ש:
כאשר  m'\neq m. פירושו שההצפנה תהיה חסרת תועלת אם המפענח יקבל טקסט קריא אחר מזה שהוצפן.
הגדרות ומוסכמות > קידוד

למען הנוחות, מפתח ההצפנה, הטקסט הגלוי והטקסט המוצפן מומרים באמצעות שיטת קידוד מוסכמת ליחידות מידע בסיסיות. בדרך כלל נוח להתייחס אל המידע כאל מספרים, אחרי הכול ההצפנה מבוצעת על מחשב (בדרך כלל). בניגוד להצפנה שיטת קידוד היא דרך להמרת מידע כלשהו מפורמט אחד לאחר באופן גלוי ומוסכם ובאופן שיהיה קל לביצוע על ידי כל אחד. כל הצפנה חייבת להשתמש בשיטת קידוד כלשהי כאשר השיטה הבסיסית ביותר היא השיטה הבינארית. שיטת ההצפנה יכולה להצפין את המידע סיבית אחר סיבית או אם נבחרה שיטת קידוד אחרת (כמו בתים או מילים) יחידת מידע זו אחר זו, בדרך זו השולח מצפין ומעביר באמצעות ערוץ התקשורת יחידות מידע מוצפנות בזו אחר זו ללא תלות אחת בשנייה ומבלי לדעת מה אורך המידע המיועד להצפנה. לעיתים כאשר קיימת כמות גדולה של מידע ואורכו ידוע מראש כמו קובץ במחשב, נוח לחלקו לבלוקים באורך קבוע בהם מטפלים בזה אחר זה. היתרון בשיטה זו שאפשר להתייחס לבלוק בודד  m כאל מספר שלם בטווח  0\leq m\leq 2^{B-1}. בדרך זו סיביות הבלוק הן ספרות בבסיס בינארי של מספר שלם כלשהו לפי הכלל:
במקרה זה יש להבחין בין סדר בתים גדול לסדר בתים קטן. בסדר בתים גדול יש להפוך את הסדר כך שהספרות המשמעותיות יהיו בהתחלה.
ובאופן דומה מרחב המפתח ומרחב טקסט המוצפן מזוהים עם מספרים שלמים בטווח המתאים.
הגדרות ומוסכמות > ביטחון לעומת יעילות

פנקס חד-פעמי נחשב מושלם מהיבט תאורטי אם משתמשים בו נכון, אף על פי שהוא מכיל מספר חסרונות. אבל הבעיה העיקרית שבו היא שהוא אינו פרקטי כיוון שיש להכין פנקס חדש המכיל מספרים אקראיים בכמות מספקת בכל פעם שצריכים להצפין משהו ובימינו שצריך להצפין כמויות עצומות של מידע הדבר פשוט בלתי אפשרי. מצד שני אפשר להתפשר על מחולל פסאודו-אקראי קריפטוגרפי "שמותח" גרעין אקראי אמיתי קצר שהוא המפתח הסודי במקרה זה, למחרוזת פסאודו-אקראית ארוכה לפי הצורך ולהשתמש בה במקום בפנקס החד-פעמי כדי להצפין את המסר. כאן מוותרים על סודיות מושלמת בתמורה ליעילות כיוון שהמחרוזת הזו אינה באמת אקראית כי היא נוצרה באמצעות אלגוריתם דטרמיניסטי.
קיים קשר הדוק בין מחוללים פסאודו-אקראיים לבין צפנים סימטריים. אף על פי שלא ניתנה הוכחה פורמלית לכך שמחולל פסאודו-אקראי קיים (מוכח באופן תאורטי) קיימים כיום מועמדים טובים שחלקם שרדו את מבחן הזמן. קיימות שתי שיטות עיקריות לבניית מחולל פסאודו-אקראי הממחישות היטב את הקונפליקט הקיים בקריפטוגרפיה בין ביטחון ליעילות.
השיטה הראשונה היא שיטת אד הוק המכילה אוסף של פעולות ערבוב מסובכות המותאמות היטב לביצוע יעיל במחשב ואשר נראה על פניו שקשה "להתיר" או "לפרום" אותן. אך דווקא הצפנים המודרניים הנפוצים ביותר בראשם AES הם לא יותר מאשר אוסף פעולות אד הוק שאינן מוכחות תאורטית ובכל זאת דומה שמעשית בשטח הן מספקות את המטרה ולמרות קריפטואנליזה אינטנסיבית במשך שנים רבות לא נמצאו דרכים יעילות לפצח אותן.
השיטה השנייה היא שימוש בפונקציה המבוססת על בעיה מתמטית ידועה היטב כבעיה קשה שאין לה פתרון יעיל (אם כי אין הוכחה שלא קיים פתרון כזה). ישנן כמה שיטות כאלו כמו מחולל BBS המבוסס על בעיית פירוק לגורמים, אך המכנה משותף שלהן הוא שהן אינן מעשיות ולכן לא משתמשים בהן כיום.
הגדרות ומוסכמות > יתרונות וחסרונות

יתרונותיה של מערכת הצפנה סימטרית הם יעילותה וכוח המחשוב הזעום הדרוש ליישומה. להשגת ביצועים מרביים, מרבית האלגוריתמים הסימטריים ניתנים ליישום בחומרה על גבי שבבים ייעודיים. אחד ההיבטים החשובים בהערכת טיב אלגוריתם סימטרי, היא יכולת היישום בחומרה. על כן שמים דגש על פשטות ושימוש במספר מוגבל של פעולות אריתמטיות בסיסיות כדי לחסוך בזמן עיבוד יקר. בגרסאות ממוטבות, משתמשים בטבלאות איחזור (lookup table) במקום פעולות מתמטיות מורכבות, מה שמאפשר ביצועים טובים יותר. למשל אפשר ליישם את AES באמצעות טבלה אחת בגודל 4 קילובייט. לעומת זאת, מערכת א-סימטרית בדרך כלל מיישמת אריתמטיקה מודולרית במספרים בסדר גודל של אלפי ספרות והיא צורכת זמן עיבוד יקר ועל כן איטית ביותר. אפשר לומר שמערכת סימטרית מהירה יותר ממערכת א-סימטרית בפקטור של 10 לפחות.
החסרון העיקרי בצופן סימטרי היא העובדה שאם פונקציית ההצפנה דטרמיניסטית הרי שמתקבלים בלוקים מוצפנים זהים בכל פעם שמצפינים בלוקים קריאים זהים עם אותו מפתח. עובדה זו כשלעצמה עלולה להוות חיסרון כי מעט מידע נחשף לעיני המתקיף, דבר שרצוי למנוע. ישנן דרכים לעקוף בעיה זו על חשבון יעילות שיטות אילו נקראות מצבי הפעלה.
חיסרון נוסף של הצפנה סימטרית הוא העובדה שהטקסט המוצפן אינו מאומת. כלומר אין דרך למקבל לדעת אם לא נעשה שינוי כלשהו בטקסט המוצפן במהלך ההעברה אם בגלל תקלת תקשורת או בגלל שינוי זדוני שנעשה על ידי המתקיף על מנת לשבור את מערכת ההצפנה. מסיבה זו רצוי להוסיף שיטת אימות שתספק למקבל ערובה שהמידע שהתקבל אותנטי. מערכות הצפנה מודרניות משתמשות בשילוב של כלים האמורים כדי להבטיח סודיות ואותנטיות כאחד.
סוגי הצפנה

ניתן לחלק את הצפנים סימטריים לשני סוגים עיקריים:
ההצפנה הקלאסית נקראת סימטרית כיוון שמפתח ההצפנה ומפתח הפענוח זהים. אולם מלבד החיסרון שבעובדה שהמפתח הסודי חייב להיות משותף לשולח ולמקבל, ההצפנה בוצעה על בלוקים קטנים והמפתח בדרך כלל היה קצר וקל לניחוש, מה שאיפשר ניתוח סטטיסטי. הצפנה סימטרית מודרנית החלה עם עבודתו של קלוד שאנון שניסח את התאוריה וברעיון של הורסט פייסטל, קריפטוגרף ומתמטיקאי של יבמ שפיתח את לוציפר בראשית 1970. הרעיונות של שאנון מהווים אבני יסוד לכל צופן סימטרי מודרני והם הרכבה של מספר פונקציות הצפנה חלשות כשלעצמן כגון החלפה וטרנספוזיציה במספר סבבים, כדי לקבל פונקציית הצפנה חזקה יותר. שילוב של החלפה מוסיף שיכול או ערבוב (Confusion) לצופן ואילו שילוב טרנספוזיציה (העתקה או הזזה) מוסיף פיזור (Diffusion) לצופן. הערבוב נועד לטשטש את הקשר שבין המפתח והצופן ככל האפשר ואילו פיזור נועד לסדר מחדש את סיביות הצופן כך שיתירות המסר המקורי לא תזלוג לצופן.
סוגי הצפנה > צופן בלוקים לעומת צופן זרם

לאור העובדה שאפשר להפעיל צופן בלוקים בכל אחד ממצבי ההפעלה המדמים צופן זרם כמו OFB או CTR, עולה השאלה מה עדיף צופן בלוקים או צופן זרם? היתרונות של צופן זרם הם בפשטות ויעילות. צופן זרם מהיר בערך פי שניים מצופן בלוקים, אך למעט מקרים קיצוניים כמו חומרה מוגבלת משאבים, זה לא מהווה יתרון משמעותי. מאידך צופן זרם מוכר פחות טוב מצופן בלוקים שלו היסטוריה עשירה. בעוד שקיים מבחר של צפני בלוקים הנחשבים לבטוחים ויעילים, צפני זרם נוטים להיות חלשים יותר, נשברים בתדירות גבוהה יותר והאמון בהם חלש. הבדל נוסף נובע מרגישות צפני זרם לשימוש לא ראוי. ידוע ששימוש בזרם פסאודו-אקראי פעמיים להצפנת נתונים שונים מביא לשבירה מוחלטת של הצופן, עובדה שנוצלה לא אחת כדי לשבור מערכות הצפנה. צופן בלוקים אינו רגיש לבעיה זו. אפשר לייצר עם צופן בלוקים רצפים פסאודו-אקראיים בלתי תלויים בכל אורך רצוי.
קריפטואנליזה של צופנים סימטריים

בשל ההיסטוריה הארוכה והעשירה של הצפנים הסימטריים הצטבר ידע נרחב וקיימות שיטות קריפטואנליזה או "התקפות" רבות. ההתקפות על צופן סימטרי מתחלקות למספר מודלים שהעיקריים שבהם מהקל אל הכבד הם;
התקפת מוצפן-ידוע (known-ciphertext). היא ההתקפה הבסיסית ביותר. ברשות המנתח או מתקיף הצופן טקסט-מוצפן בלבד שהושג באמצעות ציתות פסיבי לערוץ התקשורת, אותו הוא מעוניין לפענח. מלבד זאת אין ברשות המתקיף כל מידע נוסף שעשוי לסייע לו.
התקפת גלוי-ידוע (known-plaintext). ברשות המתקיף כמות מסוימת של טקסט מוצפן והטקסט הגלוי המתאים לו. זה אפשרי כאשר המתקיף יודע מראש לגבי מידע מסוים מה הוצפן כמו כותרת של התקשרות שמכילה נתונים קבועים שאינם סודיים. באמצעות מידע זה הוא מנסה לפענח חלק אחר של הטקסט שהוצפן עם אותו מפתח סודי, או לגלות את מפתח ההצפנה עצמו.
התקפת גלוי-נבחר (chosen-plaintext). בנוסף, נניח שהמתקיף יכול להערים על מפעיל הצופן ולבקש ממנו הצפנה של טקסט גלוי לפי בחירתו (והטקסט המוצפן המתאים יימסר לו). מהיבט תאורטי מודל זה מיוצג על ידי אורקל וההנחה היא שהאורקל יודע מהו מפתח ההצפנה ואינו חושף אותו לעיני המתקיף אך מוכן להצפין ולמסור לו כל טקסט גלוי שיבקש, המתקיף מנסה להיעזר עם מידע זה כדי לפענח את הטקסט המוצפן אותו הוא מעוניין.
התקפת מוצפן-נבחר (chosen-ciphertext). זהו המודל החזק ביותר שבו ביכולתו של המתקיף לבקש פענוח של כל טקסט-מוצפן אחר מלבד הטקסט המוצפן אותו הוא מתקיף ועם מידע זה הוא מנסה לחשוף את הטקסט המותקף. אף על פי שעל פניו נראה שמודל זה תאורטי בלבד, האפשרות שהמתקיף יוכל לבקש זוגות טקסט-גלוי וטקסט-מוצפן כאסטרטגיה לשבירת הצופן אפשרית בעולם האמיתי במקרים מסוימים.
התקפת מפתחות קשורים (related-key). ברשות המתקיף טקסטים-מוצפנים שהוצפנו עם מפתחות הצפנה שונים אך קשורים זה לזה בקשר מתמטי כלשהו, כגון מפתח אחד הוא תוצאה של חיבור ערך כלשהו עם מפתח השני. המטרה של המתקיף היא לגלות האם הקשר בין המפתחות משפיע באופן כלשהו על הטקסטים המוצפנים שקיבל.
קריפטואנליזה של צופנים סימטריים > יכולת הבחנה

באופן כללי בכל המודלים האמורים שבירת הצופן תקרא מוצלחת אם המתקיף מסוגל להבחין בין טקסטים מוצפנים שהוצפנו על ידי האלגוריתם אותו הוא מעוניין לשבור לבין מחרוזות אקראית סתמיות באותו אורך. עובדה זו מצביעה על אקראיות ירודה ובדרך כלל עם מידע זה יש אפשרות לשבור את הצופן ולכן במקרה כזה הוא מוגדר כפרוץ. לסוג כזה של התקפה קוראים התקפת הבחנה, מסיבה זו כל צופן טוב חייב להכיל את התכונה שנקראת "אי יכולת הבחנה" (indistinguishability) והיא מתוארת בצורת משחק המנוהל בין המתקיף לבין האורקל. הגרסאות השונות של המודלים המתוארים נבדלות ביכולת המתקיף או במילים אחרות ברמת הגישה שלו לאורקל. למשל במשחק הבסיסי המתקיף שולח לאורקל מספר מוגבל של בלוקים קריאים של טקסט כלשהו לפי בחירתו. האורקל בוחר מפתח הצפנה סודי ומטיל מטבע, בכל הטלת מטבע הוא בוחר בין אחת משתי אפשרויות, באחת הוא מחזיר למתקיף טקסט מוצפן שהוא תוצאת הצפנה של הבלוק שקיבל ובשנייה הוא מחזיר מחרוזת אקראית אמיתית. אם לאחר קבלת כל הבלוקים "המוצפנים" מהאורקל ביכולתו של המתקיף להכריע לגבי כל בלוק שקיבל האם הוא הצפנה של הבלוק המקורי המתאים ששלח קודם לכן או שהוא ערך אקראי חסר משמעות, בהסתברות גבוהה באופן משמעותי מחצי הרי שההתקפה הצליחה והצופן לא יהיה בטוח לשימוש.
הצפנים הקלאסיים סבלו בעיקר מהתקפות סטטיסטיות המנצלות את יתירות השפה לשבירתן. הצפנה מודרנית אינה סובלת מחסרון זה עקב העובדה שנעשה שימוש ביחידות מידע גדולות (128 סיביות ומעלה) כך שמספר הצירופים האפשרי אסטרונומי, עובדה המאלצת את המתקיף לנתח כמות עצומה של טקסטים. מלבד זאת קיימות שיטות לביטול יתירות הצופן כמו הוספת אקראיות מכוונת. הצפנה סימטרית מודרנית רגישה באופן כללי לקריפטואנליזה דיפרנציאלית וקריפטואנליזה ליניארית, שתיהן שיטות התקפה רבות עוצמה כנגד סוגים רבים של צפנים סימטריים. מלבד פנקס חד-פעמי, לא ידוע על אלגוריתם בלתי שביר. כל אלגוריתם ניתן לשבירה עם די זמן וכוח חישוב. השאיפה העיקרית היא ששבירת הצופן לא תהיה קלה במידה ניכרת מכוח גס דהיינו ניסיון לנחש את המפתח הסודי על ידי ניסוי כל המפתחות האפשריים. להלן פירוט השיטות העיקריות להתקפת צפנים סימטריים: