راديو جاتون
 | |
| عام | |
|---|---|
| المصممين | جويدو بيرتوني جوان دايمين مايكل بيترز جيل فان آش |
| نُشرت لأول مرة | أغسطس 2006 |
| مشتق من | بنما |
| خلفاء | كيتشاك (SHA-3) |
| تفاصيل الشفرة | |
| أحجام الكتل | 19 كلمة في mill؛ 39 كلمة في Belt |
| أفضل تحليل تشفير عام | |
| فور / بيرين 2008، 2 11 ث (352/704 بت) التعقيد | |
RadioGatún هي بدائية تشفير تجزئة ابتكرها Guido Bertoni و Joan Daemen وMichaël Peeters و Gilles Van Assche . تم تقديمها لأول مرة علنًا في ورشة عمل التشفير الثانية NIST، التي أقيمت في سانتا باربرا، كاليفورنيا ، في 24-25 أغسطس 2006، كجزء من مسابقة دالة التجزئة NIST . قام نفس الفريق الذي طور RadioGatún بإجراء مراجعات كبيرة على هذه البدائية التشفيرية ، مما أدى إلى خوارزمية Keccak SHA-3. [1]
RadioGatún هي عائلة مكونة من 64 دالة تجزئة مختلفة، تتميز بمعلمة واحدة، وهي عرض الكلمة بالبتات ( w )، والتي يمكن تعديلها بين 1 و64. أحجام الكلمات الوحيدة التي تحتوي على متجهات اختبار رسمية هي المتغيرات ذات 32 بت و64 بت من RadioGatún. تستخدم الخوارزمية 58 كلمة، كل منها تستخدم بتات w ، لتخزين حالتها الداخلية، لذا فإن الإصدار 32 بت يحتاج إلى 232 بايت لتخزين حالته (نظرًا لأن كل كلمة تحتاج إلى 32 بت أو أربعة بايتات، و58 مضروبة في أربعة يساوي 232) والإصدار 64 بت 464 بايت (كل كلمة تستخدم ثمانية بايتات).
على الرغم من أن RadioGatún مشتق من Panama ، وهو تشفير متدفق وبناء تجزئة من أواخر التسعينيات تم كسر بناء التجزئة الخاص به، إلا أن RadioGatún لا يعاني من نقاط ضعف Panama عند استخدامه كدالة تجزئة. اعتبارًا من عام 2022، لا يزال RadioGatún دالة تجزئة آمنة؛ [2] [3] [4] [5] أكبر إصدار من RadioGatún مكسور هو الإصدار الذي يبلغ حجم الكلمة فيه بتين. يتمتع RadioGatún بقوة أمان مزعومة تبلغ 304 بت للإصدار 32 بت و608 بت للإصدار 64 بت. لم يكسر تحليل الشفرات الأكثر شهرة هذا الادعاء: فهو يحتاج إلى 352 بت من العمل للإصدار 32 بت و704 بت من العمل للإصدار 64 بت.
يمكن استخدام RadioGatún إما كدالة تجزئة أو تشفير تدفق؛ يمكنه إخراج تدفق طويل بشكل تعسفي من الأرقام العشوائية الزائفة ؛ يُعرف هذا النوع من بناء التجزئة الآن باسم " دالة الإخراج القابلة للتمديد " (XOF). [6]
القوة المزعومة
ادعى مصممو الخوارزمية، في ورقة RadioGatún الأصلية، أن أول 19 × w بت (حيث w هو عرض الكلمة المستخدم) من مخرجات RadioGatún هي دالة تجزئة آمنة تشفيريًا. [7]
منذ نشر الورقة، قام المصممون بمراجعة ادعائهم الأمني، ويزعمون الآن أن RadioGatún يتمتع بأمان وظيفة الإسفنج التشفيرية بسعة 19 وات . [8] وهذا يعني أنه يمكن استخدام الإصدار 32 بت من RadioGatún لإنشاء تجزئة مع 304 بت من الأمان (من كل من هجمات التصادم ومن هجمات Preimage )، ويوفر الإصدار 64 بت 608 بت من الأمان.
تفاصيل التنفيذ
يصف المصممون RadioGatún بأنه "وظيفة تشويه مثالية". يستخدم RadioGatún "حزامًا" و"مطحنة" لمعالجة البيانات الثنائية تشفيريًا، مع تنفيذ غالبية عمليات التشويه على جزء "المطحنة" من RadioGatún. [9]
قام كيتشاك بإزالة الحزام، وزاد حجم الطاحونة من 19 كلمة إلى 25 كلمة، وجعل وظيفة الطاحونة أكثر تعقيدًا إلى حد ما. [10]
تبدو وظيفة الحزام الأساسي على النحو التالي:
( أ ، ب ) = ر ( أ ، ب ) للصف = 0 إلى 2 افعل لكل ما أفعله ب [ أ ، صف ] = ب [ أ + 1 مود 13 ، صف ] نهاية لنهاية لـ { دالة الحزام : الدوران البسيط } لـ i = 0 إلى 11 افعل ب [ أ + 1 ، مود 3 ] = ب [ أ + 1 ، مود 3 ] ⊕ أ [ أ + 1 ] نهاية لـ { التغذية الأمامية من المطحنة إلى الحزام } أ = المطحنة ( أ ) { دالة المطحنة } ب = ب لـ i = 0 إلى 2 افعل أ [ أ + 13 ] = أ [ أ + 13 ] ⊕ ب [ 12 ، أ ] نهاية لـ { التغذية الأمامية من الحزام إلى المطحنة }
وتبدو دالة الطاحونة Mill(A) على هذا النحو:
{ يجب أخذ جميع المؤشرات modulo 19 ، x ≫ y يدل على الدوران ثنائي البتات ( تدوير x يمين بتات y ) x ⊕ y يدل على الحصر أو x | ~ y يدل على إجراء نفي ثنائي البتات أو بين x والنفي ثنائي البتات لـ y } لكل ما أفعله A [ i ] = a [ i ] ⊕ ( a [ i + 1 ] | ~ a [ i + 2 ] ) النهاية لـ { γ : عدم الخطية } لكل ما أفعله a [ i ] = A [ 7 i ] ≫ i ( i + 1 ) / 2 النهاية لـ { π : التشتت داخل الكلمة وبين الكلمات } لكل ما أفعله A [ i ] = a [ i ] ⊕ a [ i + 1 ] ⊕ a [ i + 4 ] النهاية لـ { θ : الانتشار } A [ 0 ] = A [ 0 ] ⊕ 1 { ι : عدم التماثل }
توفر صفحة Wikibooks على RadioGatún تفاصيل التنفيذ الكاملة، و Model:RadioGatun32 هو تنفيذ للإصدار 32 بت من RadioGatún.
تحليل الشفرات
في الورقة البحثية "هجومان على راديوجاتون"، قدم دميتري خوفراتوفيتش هجومين لا ينتهكان ادعاءات المصممين الأمنية، أحدهما بدرجة تعقيد 2 18 واط والآخر بدرجة تعقيد 2 23.1 واط . [11] كما ألف خوفراتوفيتش ورقة بحثية بعنوان "تحليل تشفير وظائف التجزئة مع الهياكل"، والتي تصف هجومًا بدرجة تعقيد 2 18 واط . [12]
في ورقة بحثية بعنوان "تحليل مقاومة التصادم لراديو جاتون باستخدام التقنيات الجبرية"، قدم تشارلز بوياجيه وبيير آلان فوك طريقة لتوليد تصادمات مع الإصدار 1 بت من الخوارزمية باستخدام هجوم يحتاج إلى 2 24.5 عملية. [13] لا يمكن تمديد الهجوم إلى إصدارات أكبر لأن "كل المسارات المحتملة التي عرفناها للإصدار 1 بت تبين أنها من المستحيل تمديدها إلى إصدارات n بت". هذا الهجوم أقل فعالية من الهجمات الأخرى ولا يكسر أيضًا ادعاء أمان راديو جاتون.
الهجوم الأكثر فعالية ضد الخوارزمية، والذي تبلغ تعقيداته 2 × 11 وات ، موجود في ورقة بحثية بعنوان "تحليل تشفير راديو جاتون" بقلم توماس فور وتوماس بيرين. في الورقة البحثية، قاما بكسر نسخة 2 بت (حجم كلمة 2) من راديو جاتون. [14] على الرغم من أن هذا الهجوم أكثر فعالية من الهجمات الأخرى، إلا أنه لا يزال لا يكسر ادعاء الأمان.
صرح مطورو RadioGatún أن "تجاربهم الخاصة لم تبعث الثقة في RadioGatún". [15]
متجهات الاختبار
المتغيرات الوحيدة لـ RadioGatún التي زودها المصممون بمتجهات اختبار (قيم التجزئة المنشورة لمدخلات العينة حتى يتمكن المبرمجون من التحقق من أنهم ينفذون الخوارزمية بشكل صحيح) هي الإصدارات 32 بت و 64 بت.
راديو جاتون[32]
تُظهر متجهات الاختبار هذه، التي تم إنشاؤها باستخدام الإصدار 32 بت من RadioGatún، أول 256 بت فقط من مجرى الإخراج الطويل بشكل تعسفي لـ RadioGatún[32]:
راديو جاتون[32]("") =
F30028B54AFAB6B3E55355D277711109A19BEDA7091067E9A492FB5ED9F20117
RadioGatun[32]("يقفز الثعلب البني السريع فوق الكلب الكسول " ) =
191589005FEC1F2A248F96A16E9553BF38D0AEE1648FFA036655CE29C2E229AE
RadioGatun[32]("يقفز الثعلب البني السريع فوق الترس الكسول " ) =
EBDC1C8DCD54DEB47EEEFC33CA0809AD23CD9FFC0B5254BE0FDABB713477F2BD
راديو جاتون[64]
فيما يلي التجزئات الخاصة بالإصدار 64 بت:
راديو جاتون[64]("") =
64A9A7FA139905B57BDAB35D33AA216370D5EAE13E77BFCDD85513408311A584
RadioGatun[64]("يقفز الثعلب البني السريع فوق الكلب الكسول " ) =
6219FB8DAD92EBE5B2F7D18318F8DA13CECBF13289D79F5ABF4D253C6904C807
RadioGatun[64]("يقفز الثعلب البني السريع فوق الترس الكسول " ) =
C06265CAC961EA74912695EBF20F1C256A338BC0E980853A3EEF188D4B06FCE5
مراجع
- ^ بيرتوني ، جويدو. دايمن، جوان؛ بيترز، مايكل؛ فان آش، جيل (2009). “الطريق من بنما إلى كيكاك عبر RadioGatún”. Drops-Idn/V2/Document/10.4230/Dagsemproc.09031.17 . وقائع ندوة داغستوهل (DagSemProc). 9031 : 1-9. دوى : 10.4230/DagSemProc.09031.17 . تم الاسترجاع 2009-10-20 .
- ^ صادقي نسب، علي رضا؛ راف، وحيد (2022). "مراجعة شاملة للعيوب الأمنية في خوارزميات التجزئة" (PDF) . مجلة علم الفيروسات الحاسوبية وتقنيات الاختراق . 19 (2): 287-302. doi :10.1007/s11416-022-00447-w. S2CID 253033894.
لا تزال RadioGatún دالة تجزئة آمنة
- ^ كيشور، نيها؛ راينا، بريا (2019). "التجزئة التشفيرية الموازية: التطورات في السنوات الخمس والعشرين الماضية". Cryptologia . 43 (6): 504–535. doi :10.1080/01611194.2019.1609130. S2CID 201884222.
لا يزال RadioGatún (Bertoni et al.2006) آمنًا
- ^ توماس بورنين (2011-04-03). "أحتاج إلى اقتراح لمقارنة أسرع لبصمة الإصبع/التجزئة في لينكس".
من بين الاقتراحات التي أذكرها، وظائف Radiogatun وShabal لا تزال غير معطلة حاليًا.
- ^ Zooko Wilcox (2017-02-24). "دروس مستفادة من تاريخ الهجمات على وظائف التجزئة الآمنة" . تم الاسترجاع في 2018-06-28 .
لم تتعرض أي وظائف تجزئة آمنة جديدة (تم تصميمها بعد عام 2000 تقريبًا) حتى الآن لهجمات التصادم أيضًا.
- ^ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) في 2017-01-31 . تم استرجاعها في 2017-07-17 .
{{cite web}}:CS1 maint: نسخة مؤرشفة كعنوان ( رابط ) - ^ تنص الصفحة 9 (القسم 6) من "RadioGatún، دالة تجزئة حزام وطحن" على أن "RadioGatún [l w ] يوفر مستوى أمان يشار إليه بسعة c = 19 * w. بالنسبة لإصدار 64 بت من RadioGatún، تبلغ هذه السعة 1216 بت، وبالنسبة لإصدار 32 بت وإصدار 16 بت، فإن هذا يعطي 608 و304 بت على التوالي."
- ^ http://radiogatun.noekeon.org/ "نحن نفضل الآن التعبير عن مطالبة الأمن الخاصة بـ RadioGatún كمطالبة بإسفنجة مسطحة بسعة 19 واط "
- ^ "RadioGatún، دالة تجزئة الحزام والطاحونة" (PDF) . 2006-07-20.
- ^ "الطريق من بنما إلى كيتشاك عبر راديو جاتون" (PDF) . S2CID 2222603. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2018-08-05.
بالنسبة لكيتشاك، قررنا إزالة الحزام وزيادة عدد الكلمات في الطاحونة بدلاً من ذلك
- ^ خوفراتوفيتش، دميتري (2008). "هجومان على راديو جاتون" (PDF) . التقدم في التشفير - إندوكريبت 2008. محاضرات في علوم الكمبيوتر. المجلد 5365. ص 53-66. doi :10.1007/978-3-540-89754-5_5. ISBN 978-3-540-89753-8. S2CID 6487398. تم أرشفة النسخة الأصلية (PDF) في 2018-08-07.
- ^ https://www.cryptolux.org/images/7/79/Struct.pdf تحليل تشفير وظائف التجزئة باستخدام الهياكل - جامعة لوكسمبورج
- ^ Bouillaguet, Charles; Fouque, Pierre-Alain (2009). "Analysis of the Collision Resistance of Radio Gatún Using Algebraic Techniques". Selected Areas in Cryptography . Lecture Notes in Computer Science. المجلد 5381. ص 245-261. doi :10.1007/978-3-642-04159-4_16. ISBN 978-3-642-04158-7.
- ^ Fuhr, Thomas; Peyrin, Thomas (2008). "Cryptanalysis of RadioGatun". أرشيف Cryptology ePrint .
- ^ "Keccak وتوحيد معايير SHA-3" (PDF) .
روابط خارجية
- عائلة دالة التجزئة RadioGatún، الصفحة الرسمية لـ RadioGatún على الويب، مع الوصف الرسمي للهاش، ورمز مرجعي للمجال العام، ومتجهات الاختبار
- rg32hash، تنفيذ مستقل في المجال العام للإصدار 32 بت من RadioGatún
