التحليل التشفيري الحديث

الموسوعة الحرة

في علم التشفير ، يُعدّ تحليل التشفير modulo n هجومًا يُمكن تطبيقه على تشفيرات الكتل والتدفق . وهو شكل من أشكال تحليل التشفير التقسيمي الذي يستغل عدم التجانس في كيفية عمل التشفير على فئات التكافؤ (فئات التطابق) modulo n . اقترح هذه الطريقة لأول مرة عام 1999 جون كيلسي ، وبروس شناير ، وديفيد فاغنر، وطُبّقت على RC5P (أحد متغيرات RC5 ) و M6 (مجموعة من تشفيرات الكتل المستخدمة في معيار FireWire ). استخدمت هذه الهجمات خصائص الجمع الثنائي وتدوير البتات modulo a عدد فيرما الأولي .

تحليل النموذج 3 لـ RC5P

بالنسبة لـ RC5P، تم إجراء التحليل بتردد 3. لوحظ أن العمليات في الشيفرة (التدوير والجمع، كلاهما على كلمات 32 بت) كانت منحازة إلى حد ما على فئات التطابق بتردد 3. لتوضيح هذا النهج، ضع في اعتبارك التدوير إلى اليسار بمقدار بت واحد:

X⋘1={2X،لو X<2312X+1-232،لو X≥231{\displaystyle X\lll 1=\left\{{\begin{matrix}2X,&{\mbox{if }}X<2^{31}\\2X+1-2^{32},&{\mbox{if }}X\geq 2^{31}\end{matrix}}\right.}

ثم، لأن

232≡1(مود3)،{\displaystyle 2^{32}\equiv 1{\pmod {3}},\,}

ويترتب على ذلك أن

X⋘1≡2X(مود3).{\displaystyle X\lll 1\equiv 2X{\pmod {3}}.}

وبالتالي، فإن تدوير البت إلى اليسار بمقدار بت واحد له وصف بسيط بتردد 3. ويكشف تحليل العمليات الأخرى (التدوير المعتمد على البيانات والجمع المعياري) عن تحيزات ملحوظة مماثلة. على الرغم من وجود بعض المشكلات النظرية في تحليل العمليات مجتمعة، إلا أنه يمكن الكشف عن هذا التحيز تجريبيًا للخوارزمية بأكملها. في دراسة (كيلسي وآخرون، 1999)، أُجريت تجارب حتى سبع جولات، وبناءً على ذلك، افترضوا أنه يمكن تمييز ما يصل إلى 19 أو 20 جولة من خوارزمية RC5P عن التشفير العشوائي باستخدام هذا الهجوم. كما توجد طريقة مماثلة لاستعادة المفتاح السري .

يوجد ضد M6 هجمات من النوعين mod 5 و mod 257 وهي أكثر فعالية.

مراجع