إدخال Skein

يمكن اعتبار وظائف التجزئة القوة العاملة الرئيسية للتشفير الحديث. تم إنشاؤها في الأصل لتحسين كفاءة التوقيعات الرقمية ، وهي تُستخدم الآن في كل جزء تقريبًا من البنية التحتية حيث يتم تخزين المعلومات وتبادلها. يمكن العثور عليها في بروتوكولات التشفير ، أثناء العمل باستخدام مفاتيح التشفير ، واتصالات الويب الآمنة ، وحتى البحث عن البرامج الضارة. بدون وظائف التجزئة ، لن تعمل معظم الأشياء من حولنا ببساطة.

وظائف التجزئة الأكثر شيوعًا هي SHA-0 و SHA-1 و SHA-2 ، والتي تتضمن SHA-256 و SHA-512. ولكن بحلول نهاية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تم تقديم طرق هندسة التصادم لكل منها ، والتي أظهرت وجود نقاط ضعف في الخوارزميات وشككت في أمان التوقيع الرقمي الإلكتروني بناءً على وظائف التجزئة هذه. في هذا الصدد ، أعلن المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في عام 2007 عن مسابقة لمعيار تشفير جديد SHA-3.

المقدمة

مسلحًا بقائمة من المتطلبات التي تضمنت مقاومة الهجمات المعروفة ، وتقليل استخدام الذاكرة ، وتحسين معالجات 64 بت ، قدم فريق من العلماء بقيادة Bruce Schneier ، مؤلف Twofish and Blowfish block ciphers ، عائلة من وظائف التجزئة المتغيرة في عام 2008 عمق البت خصلة خصلة ، والتي تعني حرفيا "خصلة من خيوط الغزل". لسوء حظ المؤلفين ، خسرت خوارزمية Skein في عام 2012 لصالح Keccak الأسرع والأقل ضعفًا في نهائي SHA-3. 

هناك ثلاثة أجزاء في Skein:

• شكلي متماثل ثلاثي الأسماك كتلة التشفير

  
  
  
  
  

• كتلة فريدة من التكرارات (UBI)

  
  
  
  
  

• نظام الحجة الاختياري

  
  
  
  
  

دعنا نذهب بالترتيب.

ثريفيش

Threefish — , Skein. , , , Blowfish Twofish. Threefish - (sp-), , MIX, , XOR 2 64 . , 4 . tweak-.

Threefish TF(K, T, P),  

K —

T — tweak-

P -

. Threefish 256, 512 1024 . , . : 72 80 256/512- 1024- . Tweak- 128 .

MIX (k₁, k₂) (g1, g₂) , :

g₁ = (k₁ + k₂) mod 2⁶⁴

g₂ = (k₂ ≪ R) ⊕ g₁ , R — ,

UBI

Skein Threefish Unique Block Iteration. UBI . , , . F(S, A, T):

S — Nb

A —

T —

A, , n Nb

F(S, A, T) :

H0=S

H_i+1 = TF(H_i ; T + min(N_A; (i+1) N_b) + a_i 2¹²⁶ + bi (B2119+ 2127) ; Ai)Ai

a0=bk-1= 1, ai=bi=0, A 8 B=0, B=1

, . Skein , -.

: , , , . :

• Configuration —

  
  
  
  
  

• Output —

  
  
  
  
  

:

• Public Key - , ,

  
  
  
  
  

• Message -

  
  
  
  
  

• Nonce -

  
  
  
  
  

• Key - Skein MAC(message authentication code) KDF(key derivation function)

  
  
  
  
  

• Personalization - ,

  
  
  
  
  

Skein

, . Skein, -, . UBI-. 3, UBI: , , . S = 0. Skein .

264 , , .

في النهاية ، أود أن أذكر مجالات تطبيق وظيفة تجزئة Skein. باستخدام نظام الوسائط الإضافية ، من الممكن تكوين الخوارزمية لحساب رموز مصادقة رسائل MAC أو HMAC (MAC المستند إلى التجزئة). يمكن أن يعمل Skein أيضًا كمولد أرقام عشوائي أو كآلية لحساب التوقيع الرقمي الإلكتروني.