أرنب (شفرة)

الموسوعة الحرة

Rabbit هو تشفير تدفق عالي السرعة من عام 2003. تم إصدار الخوارزمية وشفرة المصدر في عام 2008 كبرنامج متاح للجميع .

تاريخ

عُرض برنامج Rabbit لأول مرة [ 1 ] في فبراير 2003 في ورشة عمل FSE العاشرة. وفي مايو 2005، تم تقديمه إلى مشروع eSTREAM التابع لشبكة ECRYPT .

تم تصميم الأرنب بواسطة Martin Boesgaard و Mette Vesterager و Thomas Pedersen و Jesper Christianen و Ove Scavenius.

قدّم مطوّرو الشيفرة مجموعة كاملة من الأوراق البحثية التحليلية للشفرات على الصفحة الرئيسية لموقع Cryptico. [ 2 ] كما وُصفت الشيفرة في RFC 4503. كانت لدى Cryptico طلبات براءات اختراع قيد الانتظار للخوارزمية، ولسنوات عديدة، اشترطت رسوم ترخيص للاستخدام التجاري للشيفرة، والتي أُعفيت منها للاستخدامات غير التجارية. مع ذلك، أصبحت الخوارزمية متاحة مجانًا للاستخدام في 6 أكتوبر 2008. [ 3 ] ويذكر الموقع أيضًا أن الخوارزمية وتطبيقها برمجيات متاحة للعموم ، ويُتيح تحميل شفرة المصدر مجانًا. [ 4 ]

الوظائف

تستخدم خوارزمية Rabbit مفتاحًا بطول 128 بت ومتجه تهيئة بطول 64 بت. صُممت هذه الخوارزمية مع مراعاة الأداء العالي في البرمجيات، حيث تصل تكلفة التشفير في التطبيقات المُحسّنة بالكامل إلى 3.7 سنت/بت على معالج Pentium 3، و9.7 سنت/بت على معالج ARM7. ومع ذلك، تتميز هذه الخوارزمية أيضًا بسرعتها العالية وصغر حجمها في الأجهزة.  

المكون الأساسي للخوارزمية هو مولد تدفق بتات يقوم بتشفير 128 بت من الرسالة في كل تكرار. تكمن قوة الخوارزمية في مزج حالتها الداخلية بشكل دقيق بين تكرارين متتاليين. تعتمد وظيفة المزج كليًا على العمليات الحسابية المتوفرة في المعالجات الحديثة، أي لا حاجة إلى صناديق الاستبدال (S-boxes) أو جداول البحث لتنفيذ الخوارزمية. تستخدم وظيفة المزج دالة g-function مبنية على التربيع الحسابي، وعمليات ARX - وهي: عملية XOR المنطقية، والتدوير البتّي بمقادير ثابتة، والجمع بتردد 2^ 32 .

تُقدّم دالة g المستخدمة في Rabbit - والتي تقوم بتربيع عدد 32 بت لإنتاج عدد 64 بت، ثم دمج النصف الأيسر والنصف الأيمن من هذا العدد المربع باستخدام عملية XOR، لإنتاج نتيجة 32 بت - نتائج أفضل بكثير من استخدام البتات الـ 32 الوسطى من هذا العدد المربع ( طريقة المربع الأوسط ). [ 5 ]

حماية

يدّعي برنامج Rabbit توفير حماية بمستوى 128 بت ضد المهاجمين الذين يستهدفون مفتاحًا واحدًا محددًا. مع ذلك، إذا استهدف المهاجم عددًا كبيرًا من المفاتيح في آنٍ واحد، دون أن يكترث لأي منها يُعطّل، فإن صغر حجم متجه التهيئة (IV) يؤدي إلى انخفاض مستوى الحماية إلى 96 بت. ويعود ذلك إلى هجمات المقايضة العامة لبروتوكول TMD. [ 6 ]

يوجد تحيز طفيف في مخرجات برنامج Rabbit، [ 7 ] مما أدى إلى اكتشاف مُميز ذي تعقيد 2247 بواسطة جان فيليب أوماسون في ديسمبر 2006. وعلى الرغم من تحسين هذا المُميز إلى 2158 في عام 2008، [ 8 ] إلا أنه لا يشكل تهديدًا لأمن برنامج Rabbit لأن تعقيده أعلى بكثير من تعقيد البحث الشامل في فضاء المفاتيح (2128 ) .

مراجع

  1. ↑ م. بوسجارد، م. فيستراجر، ت. بيدرسن، ج. كريستيانسن، أ. سكافينيوس. رابيت: تشفير تدفق عالي الأداء. وقائع مؤتمر هندسة البرمجيات 2003. سلسلة محاضرات سبرينغر في علوم الحاسوب 2887، الصفحات 307-329 ( ملف PDF ). مؤرشف بتاريخ 11 ديسمبر 2013 في أرشيف الإنترنت.
  2. ↑ م. بوسغارد، ت. بيدرسن، م. فيستراغر، إ. زينر. شيفرة تدفق الأرنب - التصميم وتحليل الأمان. وقائع مؤتمر SASC 2004. ( ملف PDF ) مؤرشف بتاريخ 11 ديسمبر 2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  3. ↑ أصبح الأرنب ملكية عامة بواسطة إريك زينر (6 أكتوبر 2008، مؤرشف)
  4. ↑ مشروع eSTREAM - المرحلة الثالثة من eSTREAM، مؤرشف بتاريخ 13 يونيو 2012 في Wayback Machine : "الملكية الفكرية : تم إصدار Rabbit في الملكية العامة ويمكن استخدامه بحرية لأي غرض. انظر الإعلان." 
  5. ^ مارتن بوسجارد. ميتي فيستيراجر؛ توماس كريستنسن؛ و إريك زينر. "أرنب التشفير الدفق" . ص. 18.
  6. ↑ كريستوف دي كانيير، وجوزيف لانو، وبارت برينيل ، "تعليقات على إعادة اكتشاف المفاضلات بين بيانات الذاكرة الزمنية"، 2005. ( ملف PDF مؤرشف بتاريخ 2015-07-06 في Wayback Machine )
  7. ↑ جان فيليب أوماسون، "حول تحيز الأرنب"، وقائع مؤتمر SASC 2007. ( ملف PDF مؤرشف بتاريخ 27-09-2011 على موقع Wayback Machine )
  8. ↑ يي لو، هواكسيونغ وانغ، سان لينغ، "تحليل تشفير الأرنب"، وقائع المؤتمر الدولي للعلوم 2008 ()