أسكون (شفرة)

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة

Ascon هي عائلة من خوارزميات التشفير والتجزئة الموثقة خفيفة الوزن التي اختارها المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للتشفير على الأجهزة ذات الموارد المحدودة في عام 2025، والمحددة في NIST SP 800-232. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

تاريخ

طُوِّرت خوارزمية التشفير Ascon في عام 2014 من قِبَل فريق من الباحثين من جامعة غراتس للتكنولوجيا ، وشركة Infineon Technologies ، وشركة Lamarr Security Research، وجامعة رادبود . [ 5 ] وقد اختيرت هذه الخوارزمية ضمن المتأهلين للتصفيات النهائية في مسابقة CAESAR [ 5 ] في فبراير 2019.

أعلن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا قراره في 7 فبراير 2023 [ 5 ] مع الخطوات التالية التي تؤدي إلى توحيد المعايير: [ 2 ]

  • نشر NIST IR 8454 [ 6 ] الذي يصف عملية التقييم والاختيار التي تم استخدامها؛
  • إعداد مسودة جديدة [ 7 ] للتعليقات العامة [ 8 ] ؛
  • ورشة عمل عامة عقدت في الفترة من 21 إلى 22 يونيو 2023.

أصدر المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) المعيار في 13 أغسطس 2025، تحت عنوان "معايير التشفير الخفيفة القائمة على Ascon للأجهزة ذات الموارد المحدودة" (منشور خاص من NIST رقم 800-232). [ 9 ]

تصميم

يعتمد التصميم على بنية إسفنجية على غرار SpongeWrap وMonkeyDuplex. يسهل هذا التصميم إعادة استخدام Ascon بطرق متعددة (كخوارزمية تشفير، أو دالة تجزئة ، أو رمز مصادقة الرسائل ). [ 10 ] اعتبارًا من فبراير 2023، احتوت مجموعة Ascon على سبع خوارزميات تشفير، [ 5 ] بما في ذلك: [ 11 ]

تم استعارة المكونات الرئيسية من تصميمات أخرى: [ 10 ]

  • تستخدم طبقة الاستبدال صندوق S معدل من دالة χ الخاصة بـ Keccak ؛
  • تتشابه وظائف طبقة التبديل معΣ{\displaystyle \Sigma }من SHA-2 .

تحديد المعلمات

يمكن ضبط معايير التشفير من خلال طول المفتاح k (حتى 128 بت)، ومعدل التشفير ( حجم الكتلة ) r ، وعدد الجولات a و b . تدعم جميع الخوارزميات التشفير الموثق باستخدام النص الأصلي P وبيانات موثقة إضافية A (تبقى غير مشفرة). يتضمن مدخل التشفير أيضًا قيمة عشوائية عامة N، ومخرج التشفير هو علامة التوثيق T، ويكون حجم النص المشفر C مساويًا لحجم P. يستخدم فك التشفير N و A و C و T كمدخلات، وينتج إما P أو يشير إلى فشل التحقق إذا تم تغيير الرسالة. للقيمة العشوائية وعلامة التوثيق نفس حجم المفتاح K ( k بت). [ 12 ]

في طلب CAESAR، تم التوصية بمجموعتين من المعايير: [ 12 ]

المعايير المقترحة، بتات
اسمكرأب
أسكون-12812864126
أسكون-128أ128128128

حشوة

تُضاف إلى البيانات في كل من A و P بتة واحدة قيمتها 1 وعدد من الأصفار لأقرب مضاعف للعدد r بت. واستثناءً من ذلك، إذا كانت A سلسلة فارغة، فلا تُضاف أي بيانات على الإطلاق. [ 13 ]

ولاية

تتكون الحالة من 320 بت، لذا فإن السعةج=320-ر{\displaystyle c=320-r}[ 14 ] يتم تهيئة الحالة بواسطة متجه تهيئة IV (ثابت لكل نوع تشفير، على سبيل المثال، hex 80400c0600000000 لـ Ascon-128) موصول بـ K و N. [ 15 ]

تحويل

يتم تحويل الحالة الأولية بتطبيق دالة التحويل p مضروبة في a (صأ{\displaystyle p^{a}}في عملية التشفير، يتم تطبيق عملية XOR على كل كلمة من A || P في الحالة، ويتم تطبيق p b مرة.صب{\displaystyle p^{b}}يحتوي النص المشفر C على أول r بت من نتيجة عملية XOR. عملية فك التشفير مطابقة تقريبًا لعملية التشفير. [ 14 ] تتكون المرحلة النهائية التي تنتج الوسم T من تطبيق آخر لـصأ{\displaystyle p^{a}}تُجرى عملية XOR على القيم الخاصة في آخر c بتات بعد التهيئة، ونهاية A، وقبل الإنهاء. [ 13 ]

يتكون التحويل p من ثلاث طبقات:

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (يوليو 2021). "تقرير حالة الجولة الثانية من عملية توحيد معايير التشفير الخفيف التابعة للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا" . nist.gov . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . ص  6.
  2. 1 2 NIST 2023a .
  3. ↑ "المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا يُنهي وضع معيار "التشفير الخفيف" لحماية الأجهزة الصغيرة" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . 13 أغسطس 2025.
  4. ↑ سونميز توران، ميلتيم؛ مكاي، كيري؛ تشانغ، دونغهون؛ كانغ، جينكيون؛ كيلسي، جون (2024-11-08). معايير التشفير الخفيف القائمة على أسكون للأجهزة ذات الموارد المحدودة: التشفير الموثق، والتجزئة، ووظائف الإخراج القابلة للتوسيع (تقرير). المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا.
  5. 1 2 3 4 NIST 2023b .
  6. ↑ قسم أمن الحاسوب، مختبر تكنولوجيا المعلومات (16 يونيو 2023). "تقرير حالة NIST IR 8454: الجولة النهائية للتشفير الخفيف | CSRC" . CSRC | NIST . تاريخ الاسترجاع: 13 أغسطس 2025 .
  7. ↑ قسم أمن الحاسوب، مختبر تكنولوجيا المعلومات (2024-11-06). "المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا يدعو الجمهور إلى تقديم تعليقاتهم على SP 800-232 | CSRC" . CSRC | المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تاريخ الاسترجاع: 2025-08-13 .
  8. ↑ "مجموعة التعليقات العامة على SP 800" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2025-04-03.
  9. ↑ "معايير التشفير الخفيفة القائمة على Ascon للأجهزة ذات الموارد المحدودة: التشفير الموثق، والتجزئة، ووظائف الإخراج القابلة للتوسيع" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . 13 أغسطس 2025. doi : 10.6028/NIST.SP.800-232 . تاريخ الاسترجاع : 23 أغسطس 2025 .
  10. 1 2 دوبرونيج وآخرون. 2016 ، ص. 17.
  11. ↑ Dobraunig et al. 2021 ، ص 4-5.
  12. 1 2 دوبرونيج وآخرون. 2016 ، ص. 2.
  13. 1 2 دوبرونيج وآخرون. 2016 ، ص. 4.
  14. 1 2 دوبرونيج وآخرون. 2016 ، ص. 3.
  15. ↑ Dobraunig et al. 2016 ، ص 4-5.

مصادر