密码可以比原始文本短吗？

Question

我正在阅读 Jean-Philippe Aumasson 所著的《Serious Cryptography》一书，在书的开头有一条注释说：

“对于某些密文，密文与明文的大小相同；对于另一些，密文略长。但是，密文永远不会比明文短。”

这对我来说似乎不正确，因为我不明白为什么密码也不能压缩它正在加密的文本。例如，我可以创建一个密码，其中每个字母映射到字母表中的 1 个字母，除了单词“THE”映射到 1 而单词“IS”映射到 2。

使用此密码对文本“The cat is old”进行加密将产生“1 dbu 2 pme”，它比原始文本短。有什么我遗漏的吗？

编辑：我还想将我接受的纯文本输入限制为仅包含字母。

Answer 1

通常加密作用于无法压缩的输入。应该可以输入任何类型的消息。由于大多数现代密码都是面向位/字节的，这意味着所有可能的特定位/字节大小的消息都是可能的。

请注意，现代密码应该是 IND-CPA 安全的。这意味着任何相同大小的消息都应该返回无法区分的密文。如果您有一组特定的消息可以增加密文，那么显然它们可以与其他消息区分开来。而且由于鸽子洞原理，对于所有可能的消息，当然不可能有更小的密文。

如果您的消息集较小，可以使用压缩算法来压缩特定类型的消息。但是，您应该记住，生成的密文的大小可能会将信息泄露给对手。对压缩音频流或 HTTPS 连接的攻击当然不仅仅是理论上的威胁，它们都太实际了。

请注意，即使没有压缩，密文大小总是会泄露有关明文的信息。由于上述原因，明文所包含的信息毕竟必须少于特定密文大小所能编码的信息。