Другие подходы к проектированию потоковых шифров

При информационно-теоретическом подходе к потоковым шифрам предполагается, что криптоаналитик обладает неограничеными временем и вычислительной мощностью. Единственным практически реализованным потоковым шифром, защищенным от такого противника, является одноразовый блокнот. Так как писать биты в блокноте не очень удобно, его иногда называют одноразовой лентой. На двух магнитных лентах, на одной для шифрования, а на другой для дешифрирования, должен быть записан идентичный поток ключей. Для шифрования просто выполняется XOR открытого текста с битами ленты. Для дешифрирования выполняется XOR шифротекста с битами другой, идентичной ленты. Один и тот же поток ключей нельзя использовать дважды. Так как биты потока ключей действительно случайны, предсказать поток ключей невозможно. Если сжигать ленты после использования, то безопасность будет абсолютной (при условии, что у кого-то другого нет копии ленты).
Другой информационно-теоретический потоковый шифр, разработанных Клаусом Шнорром ( Claus Schnorr) предполагает, что криптоаналитик имеет доступ только к ограниченному числу битов шифротекста. Результаты являются слишком теоретическими results и не имеют практического значения. Подробности можно найти
С помощью рандомизированного потокового шифра криптограф пытается сделать решение проблемы, стоящей перед криптоаналитиком, физически невозможным. Для этого, сохраняя небольшой размер секретного ключа, криптограф значительно увеличивает количество битов, с которыми придется иметь дело криптоаналитику. Это может быть сделано за счет использования при шифровании и дешифрировании большой опубликованной случайной строки. Ключ же указывает, какие части строки будут использованы при шифровании и дешифрировании. Криптоаналитику, не знающему ключа, придется перебирать случайные комбинации частей строки. Безопасность такого шифра можно выразить с помощью среднего числа битов, которые должен проверить криптоаналитик прежде, чем вероятность определить ключ значительно улучшится по сравнению с вероятностью простого угадывания.

Шифр "Pun ван Винкль "

Джеймс Массей (James Massey) и Ингемар Ингемарсон (Ingemar Ingemarsson) предложили шифр "Рип ван Винкль" , названный так, потому что получатель, чтобы начать дешифрирование, должен получить 2n битов шифротекста. Алгоритм прост в реализации, гарантировано безопасен и совершенно непрактичен. Просто выполните XOR открытого текста с потоком ключей и задержите поток ключей на время от 0 до 20 лет - точная задержка является частью ключа. По словам Массея: "Можно легко доказать, что вражескому криптоаналитику для вскрытия шифра понадобятся тысячи лет, если кто-то согласится подождать с чтением открытого текста миллионы лет."

Рис. 17-10. Шифр "Рип ван Винкль".

Рандомизированный потоковый шифр Диффи
Эта схема впервые была предложена Уитфилдом Диффи Используетсяслучайных последовательностей. Ключ представляет собой случайную n-битовую строку. Для шифрования сообщения Алиса использует N-ую случайную строку как одноразовый блокнот. Затем она отправляет шифротекст ислучайных строк по  различным каналам связи.
Боб знает k-, поэтому он может легко выбрать, какой из одноразовых блокнотов использовать для дешифрирования сообщения. Еве остается только перебирать случайные последовательности, пока она не найдет пр а-вильный одноразовый блокнот. Для вскрытия потребуется проверить некоторое число битов, по порядку равное  . Рюппел указал, что, если вы отправляете n случайных строк вместо, и если ключ используется для задания линейной комбинации этих случайных строк, безопасность остается на прежнем уровне .
Рандомизированный потоковый шифр Маурера
Уели Маурер (Ueli Maurer) описал схему, основанную на выполнении XOR открытого текста с несколькими большими открытыми последовательностями случайных битов. Ключ является набором стартовых позиций в каждой последовательности. Можно доказать, что такой шифр почти безопасен, с вероятность взлома определяется объемом памяти, имеющейся в распоряжении взломщика, независимо от доступной ему вычислительной мощности. Маурер утверждает, что эта схема становится практичной при 100 различных последовательностях длиной 1020 случайных битов каждая. Одним из способов получить рак много битов является оцифровка поверхности Луны.