Криптографічні хеш-функції на основі клітинних автоматів

Март 8, 2021

Главная
Информатика
Криптографічні хеш-функції на основі клітинних автоматів

Содержание

2. Криптографічні хеш-функції MD5: n = 128 (Ron Rivest, 1992) SHA-1: n = 160 (NSA, NIST, 1995)
3. Алгоритм Keccak Переможець конкурсу NIST серед алгоритмів криптографічних хеш-функцій у 2012 р. (www.nist.gov/itl/csd/sha-100212.cfm). Новий стандарт хешування
4. Конструкція губки Інтерактивна конструкція для реалізації псевдовипадкових перестановок за допомогою низки розроблених функцій f. S —
5. Параметри хеш-функції Keccak Стандарт SHA-3 використовує стан губки довжиною 1600 бітів. 5
6. Схематичне зображення процедури перестановки Keccak-f стану губки http:/n/keccak.noekeon.org/ 7
7. Постановка задачі Стан губки – одно-, дво- та тривимірні клітинні автомати (КА). Функція перемішування – комбінація
8. Самоорганізована статистична система клітин, кожна з яких може перебувати в одному з двох станів 0 або
9. Клітинні автомати (КA): правило 30 C[i]′ = C[i-1] ⊕ (C[i] ∨ C[i+1])
10. Одновимірні клітинні автомати (КA) Для оптимізації обробки вектору стану губки RC довжиною 1600 бітів на кожному
11. Двовимірні КА 25 рядків довжиною 64 біти, загальний розмір - 1600 бітів Локальний окіл Мура: 8
12. Схема взаємодії 4 способи взаємодії N,W, NW, NE – попередні клітини S, E, SW, SE –
13. Різновиди функцій перестановки 14
14. Всмоктування Віджим
15. Тривимірні КА arrayRC: масив 5х5 64-бітних векторів
16. ІНІЦІАЛІЗАЦІЯ
17. Правила взаємодії Правило 30: RCArray[i][j] = (nord xor west xor back) xor RCArray[i][j] | (south xor
18. FBlock
19. Результати статистичного тестування NIST RULE_54_150_86, 5 раундів 16 Р N N RULE_54_150_86, 10 раундів Р N
20. ТЕСТИ NIST STS
21. ШВИДКОДІЯ
22. ОДЕРЖАННЯ ХЕШУ
24. Скачать презентацию

Слайд 2

Криптографічні хеш-функції

MD5: n = 128 (Ron Rivest, 1992)
SHA-1: n =

160 (NSA, NIST, 1995)
SHA-2: n → {224, 256, 384, 512} (NSA, NIST, 2001)

Вхідне повідомлення

Хеш

Слайд 3

Алгоритм Keccak

Переможець конкурсу NIST серед алгоритмів криптографічних хеш-функцій у 2012 р.

(www.nist.gov/itl/csd/sha-100212.cfm).
Новий стандарт хешування SHA-3 (2015).
Змінна довжина дайджесту: 224, 256, 384 та 512 бітів.
Програмна й апаратна реалізація.
Базується на конструкції губки та псевдовипадкових перетвореннях.

Алгоритм Keccak Переможець конкурсу NIST серед алгоритмів криптографічних хеш-функцій у

Слайд 4

Конструкція губки

Інтерактивна конструкція для реалізації псевдовипадкових перестановок за допомогою низки розроблених

функцій f.
S — внутрішній стан фіксованої довжини b (бітів).
b = r + c, де r – бітова швидкість, с — потужність.

всмоктування

віджим

Конструкція губки Інтерактивна конструкція для реалізації псевдовипадкових перестановок за допомогою

Слайд 5

Параметри хеш-функції Keccak

Стандарт SHA-3 використовує стан губки довжиною 1600 бітів.

Слайд 6

Схематичне зображення процедури перестановки Keccak-f стану губки
http:/n/keccak.noekeon.org/

Слайд 7

Постановка задачі

Стан губки – одно-, дво- та тривимірні клітинні автомати (КА).
Функція

перемішування – комбінація правил обробки КА.
Застосовуються на обох стадіях всмоктування та віджиму.
Змінна кількість раундів обробки.
Параметри та довжина хешу відповідають алгоритму Keccak.
Тестування NIST STS та лавинний ефект.

Постановка задачі Стан губки – одно-, дво- та тривимірні клітинні

Слайд 8

Самоорганізована статистична система клітин, кожна з яких може перебувати в

одному з двох станів 0 або 1
Розвивається за визначеним правилом, наприклад:
правило 30: C[i]′ = C[i-1] ⊕ (C[i] ∨ C[i+1]) (1)
правило 54: C[i]′=(C[i-1] ∨ C[i+1]) ⊕ C[i] (2)
правило 86: C[i]′ = (C[i-1] ∨ C[i]) ⊕ C[i+1] (3)
правило 150: C[i]′ = C[i-1] ⊕ C[i] ⊕ C[i+1] (4)
правило 158: C[i]′=C[i-1] ⊕ C[i] ⊕ C[i+1] ∨ C[i] ∧ C[i+1] (5)
де C[i] – поточна клітина, C[i]′ - оновлене значення поточної клітини після застосування правила, C[i-1], C[i+1] – попередня і наступна сусідні клітини, та ⊕, ∧, ∨ - бітові операції XOR, AND, та OR, відповідно.

Клітинні автомати (КA)