СНЕГ
SNOW — это семейство синхронных потоковых шифров на основе слов , разработанное Томасом Йоханссоном и Патриком Экдалом в Лундском университете .
В их основе лежит 512-битный регистр сдвига с линейной обратной связью , за которым следует конечный автомат с нелинейным выходом и несколькими дополнительными словами состояния.
SNOW 1.0 , SNOW 2.0 и SNOW 3G используют сдвиговый регистр из 16 32-битных слов и 32-битное выходное преобразование add-rotate-XOR (ARX) с 2 или 3 словами состояния. Каждая итерация сдвигает регистр сдвига на 32 бита и выдает 32 бита вывода.
SNOW-V и SNOW-Vi используют сдвиговый регистр из 32 16-битных слов (предназначенных для реализации в виде 4 128-битных SIMD- регистров), который увеличивается на 16 бит за итерацию. 8 итераций LFSR могут выполняться одновременно с использованием операций SIMD, после чего выполняется один шаг выходного преобразования, дающий 128 бит выходного сигнала. Выходное преобразование использует Advanced Encryption Standard функцию раунда (AES) (обычно реализованную аппаратно на последних процессорах) и поддерживает 2 дополнительных 128-битных слова состояния.
История [ править ]
SNOW 1.0, первоначально просто SNOW, был представлен проекту NESSIE . [1] Шифр не имеет известной интеллектуальной собственности или других ограничений. Шифр работает с 32-битными словами и поддерживает как 128-, так и 256-битные ключи. Шифр состоит из комбинации LFSR и конечного автомата (FSM), где LFSR также передает функцию следующего состояния автомата. Шифр имеет короткую фазу инициализации и очень хорошую производительность как на 32-битных процессорах, так и на аппаратном уровне.
В ходе оценки были обнаружены слабые места, в результате чего SNOW не был включен в набор алгоритмов NESSIE. Авторы разработали новую версию шифра 2.0, которая устраняет недостатки и повышает производительность. [2]
Во время оценки ETSI SAGE конструкция была дополнительно модифицирована для повышения ее устойчивости к алгебраическим атакам, в результате чего получил название SNOW 3G. [3]
Было обнаружено, что соответствующие ключи существуют как для SNOW 2.0, так и для SNOW 3G. [4] разрешение атак на SNOW 2.0 в модели связанных ключей.
Используйте [ править ]
SNOW использовался в проекте ESTREAM в качестве эталонного шифра для оценки производительности.
SNOW 2.0 — это один из потоковых шифров, выбранный для стандарта ISO/IEC ISO/IEC 18033-4. [5]
СНЕГ 3G [6] выбран в качестве потокового шифра для алгоритмов шифрования 3GPP UEA2 и UIA2. [7]
SNOW-V — это обширный редизайн, опубликованный в 2019 году. [8] разработан для соответствия скоростям сотовой сети 5G , генерируя 128 бит выходных данных за итерацию. СНЕГ-Ви [9] был изменен для еще большей скорости с использованием небольших изменений в LFSR; выходное преобразование идентично.
Источники [ править ]
- ^ Экдал, Патрик; Йоханссон, Томас (2000). SNOW — новый потоковый шифр (PDF) . Первый семинар НЕССИ. Хеверле , Бельгия . Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ Экдал, Патрик; Йоханссон, Томас (август 2002 г.). Новая версия Stream Cipher SNOW (PDF) . Избранные области криптографии: 9-й ежегодный международный семинар. Сент-Джонс, Ньюфаундленд . CiteSeerX 10.1.1.7.4280 . дои : 10.1007/3-540-36492-7_5 . Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ Отчет UEA2 о проектировании и оценке
- ^ Кирчанский, Александр; Юсеф, Амр (15 апреля 2012 г.). «О скользящих свойствах SNOW 3G и SNOW 2.0» (PDF) . Проверено 19 октября 2021 г.
- ^ «ISO/IEC 18033-4:2011 Информационные технологии. Методы обеспечения безопасности. Алгоритмы шифрования. Часть 4. Потоковые шифры» . ИСО . Проверено 30 октября 2020 г.
- ^ «Спецификация алгоритмов конфиденциальности и целостности 3GPP UEA2 и UIA2. Документ 2: Спецификация SNOW 3G» (PDF) . www.gsma.com . 6 сентября 2006 г. Проверено 13 октября 2017 г.
- ^ «Спецификация алгоритмов конфиденциальности и целостности 3GPP UEA2 и UIA2. Документ 1: Спецификация UEA2 и UIA2» (PDF) . www.quintillion.co.jp . Архивировано из оригинала (PDF) 19 марта 2012 года . Проверено 30 октября 2020 г.
- ^ Экдал, Патрик; Йоханссон, Томас; Максимов, Александр; Ян, Цзин (сентябрь 2019 г.). «Новый потоковый шифр SNOW под названием SNOW-V» . Транзакции IACR по симметричной криптологии . 2019 (3): 1–42. дои : 10.13154/tosc.v2019.i3.1-42 .
- ^ Экдал, Патрик; Йоханссон, Томас; Максимов, Александр; Ян, Цзин (июнь 2021 г.). SNOW-Vi: вариант SNOW-V с максимальной производительностью для процессоров более низкого класса . 14-я конференция ACM по безопасности и конфиденциальности в беспроводных и мобильных сетях. дои : 10.1145/3448300.3467829 .
Внешние ссылки [ править ]
| |||||||||||||||||||||
