تعریف امنیت کامل (Perfect Secrecy) از نگاه شنون و ریاضیدان‌ها:

رمزنگاری زمانی کاملاً امن است که شرایط زیر برقرار باشد (با فرض قدرت سخت‌افزاری مهاجم واقع‌بینانه):

1. طول کلید با طول پیام برابر باشد.


2. کلید کاملاً تصادفی (Random) باشد.


3. کلید فقط یک بار مصرف شود.


4. کلید محرمانه باشد و به صورت امن منتقل شود.



سپس پیام با کلید XOR می‌شود. این روش را One-Time Pad (OTP) یا نظریه امنیت اطلاعات شنون می‌نامند. اگر این چهار شرط برقرار باشد، امنیت کامل و مطلق داریم و هیچ مشکل امنیتی وجود ندارد.

چرا OTP عملی نیست؟

تولید یک کلید کاملاً تصادفی به اندازه پیام، هزینه سخت‌افزاری بالایی دارد.

انتقال کلید برای هر پیام و باطل کردن آن بعد از استفاده، بسیار دشوار یا حتی غیرممکن است، به‌خصوص بدون احتمال شنود.


راه‌حل عملی: Stream Cipher
به جای OTP، از ماشین شبه‌تصادفی یا Pseudo-Random Generator (PRG) استفاده می‌کنیم:

یک کلید کوتاه (مثلاً ۱۲۸ بیت) تولید می‌کنیم.

PRG کلید را تا اندازه پیام گسترش می‌دهد و سپس XOR می‌کنیم.


امنیت این روش وابسته به این است که مهاجم نتواند ساختار کلید یا PRG را کشف کند. بله، این همان رمزنگاری متقارن است.