Камелия (шифр)
| Общий | |
|---|---|
| Дизайнеры | Мицубиси Электрик , НТТ |
| Впервые опубликовано | 2000 |
| Получено из | Е2 , ТУМАННЫЙ1 |
| Сертификация | КРИПТРЕК , НЕССИ |
| Деталь шифрования | |
| Размеры ключей | 128, 192 или 256 бит |
| Размеры блоков | 128 бит |
| Структура | Сеть Фейстеля |
| Раунды | 18 или 24 |
| Лучший публичный криптоанализ | |
| Усеченный дифференциальный криптоанализ, требующий выбора открытых текстов на модифицированной Камелии, сокращен до 7 и 8 раундов. [1] Невозможна дифференциальная атака на 12 патронах Камелия-192 и 14 патронах Камелия-256. [2] | |
В криптографии Camellia . представляет собой симметричный ключевой блочный шифр с размером блока 128 бит и размерами ключей 128, 192 и 256 бит Он был разработан совместно компаниями Mitsubishi Electric и NTT японской компанией . Шифр был одобрен для использования ISO/IEC , Союза Европейского проектом NESSIE и японским проектом CRYPTREC . Шифр имеет уровни безопасности и возможности обработки , сравнимые с Advanced Encryption Standard . [3]
Шифр был разработан так , чтобы подходить как для программных, так и для аппаратных реализаций, от недорогих смарт-карт до высокоскоростных сетевых систем. Это часть безопасности транспортного уровня (TLS). [4] криптографический протокол, предназначенный для обеспечения безопасности связи в компьютерной сети, например в Интернете .
Шифр был назван в честь цветка Camellia japonica , известного своим долголетием, а также потому, что шифр был разработан в Японии.
Дизайн [ править ]
Camellia — это шифр Фейстеля , состоящий либо из 18 раундов (при использовании 128-битных ключей), либо из 24 раундов (при использовании 192- или 256-битных ключей). Каждые шесть раундов применяется слой логического преобразования: так называемая «FL-функция» или ее обратная. Camellia использует четыре 8×8-битных S-блока с входными и выходными аффинными преобразованиями и логическими операциями. В шифре также используется отбеливание входных и выходных ключей . Диффузионный . слой использует линейное преобразование на основе матрицы с номером ветвления 5 [ нужна ссылка ]
Анализ безопасности [ править ]
Камелия считается современным безопасным шифром. Даже при использовании опции меньшего размера ключа (128 бит) считается невозможным взломать его путем грубой атаки на ключи с использованием современных технологий. Нет известных успешных атак, которые значительно ослабили бы шифр. Шифр был одобрен для использования ISO/IEC , Союза Европейского проектом NESSIE и японским проектом CRYPTREC . Японский шифр имеет уровни безопасности и возможности обработки, сравнимые с шифром AES/Rijndael . [3]
Камелия — это блочный шифр , который может быть полностью определен минимальными системами многомерных полиномов : [ нечеткий ] [5]
- Camellia (как и AES ) S-блоки можно описать системой из 23 квадратных уравнений в 80 терминах. [6]
- Ключевой график можно описать 1120 уравнениями с 768 переменными, используя 3328 линейных и квадратичных членов. [5]
- Весь блочный шифр можно описать 5104 уравнениями с 2816 переменными, используя 14592 линейных и квадратичных членов. [5]
- Всего требуется 6224 уравнения с 3584 переменными, использующими 17920 линейных и квадратичных членов. [5]
- Количество свободных терминов — 11 696, что примерно столько же, сколько и для AES .
Теоретически такие свойства могут позволить в будущем взломать Camellia (и AES ) с помощью алгебраической атаки, такой как расширенная разреженная линеаризация , при условии, что атака станет осуществимой.
Статус патента [ править ]
Хотя Камелия запатентована, она доступна по бесплатной лицензии. [7] Это позволило шифру Camellia стать частью проекта OpenSSL под лицензией с открытым исходным кодом с ноября 2006 года. [8] Это также позволило ему стать частью модуля NSS (службы сетевой безопасности) Mozilla. [9]
Принятие [ править ]
Поддержка Camellia была добавлена в финальную версию Mozilla Firefox 3 в 2008 году. [9] (отключено по умолчанию в Firefox 33 в 2014 г.) [10] в духе «Предложения по изменению наборов шифров TLS по умолчанию, предлагаемых браузерами», [11] и был исключен из версии 37 в 2015 году. [12] ). Pale Moon , ответвление Mozilla/Firefox, продолжает предлагать Camellia и расширила свою поддержку, включив в нее наборы режима Галуа/Counter (GCM) с шифром, [13] но в выпуске 27.2.0 снова удалил режимы GCM, сославшись на очевидное отсутствие к ним интереса.
Позже в 2008 году группа разработки релизов FreeBSD объявила, что этот шифр также был включен в FreeBSD 6.4-RELEASE. Кроме того, Йошисато Янагисава добавил поддержку шифра Camellia в класс хранилища Geli для шифрования дисков FreeBSD. [14]
В сентябре 2009 года GNU Privacy Guard добавил поддержку Camellia в версии 1.4.10. [15]
VeraCrypt (вилка TrueCrypt ) включила Camellia в качестве одного из поддерживаемых алгоритмов шифрования. [16]
Более того, различные популярные библиотеки безопасности , такие как Crypto++ , GnuTLS , mbed TLS и OpenSSL, также включают поддержку Camellia.
Thales и Bloombase поддерживают шифр шифрования Camellia в своих предложениях по криптографии данных. [17]
26 марта 2013 года было объявлено, что Camellia снова выбрана для включения в новый список рекомендуемых шифров электронного правительства Японии как единственный 128-битный алгоритм шифрования блочного шифрования, разработанный в Японии. Это совпадает с обновлением списка CRYPTREC впервые за 10 лет. Выбор был основан на высокой репутации Camellia в области простоты приобретения, а также функций безопасности и производительности, сопоставимых с функциями расширенного стандарта шифрования (AES). Камелия остается неизменной в своем полном исполнении. [18] Невозможная дифференциальная атака на 12-раундовую Камелию без FL/FL. −1 слои существуют. [19]
Производительность [ править ]
S-блоки, используемые Camellia, имеют структуру, аналогичную S-box AES. В результате можно ускорить реализацию программного обеспечения Camellia с использованием наборов инструкций ЦП, разработанных для AES, таких как x86 AES-NI или x86 GFNI , посредством аффинного изоморфизма . [20] [21]
Стандартизация [ править ]
Камелия была сертифицирована как стандартный шифр несколькими организациями по стандартизации: [22]
- КРИПТРЕК
- НЕССИ
- IETF
- Алгоритм
- RFC 3713 : Описание алгоритма шифрования Camellia.
- Режим блочного шифрования
- RFC 5528 : Режим счетчика Camellia и счетчик Camellia с алгоритмами режима CBC-MAC
- S/MIME
- RFC 3657 : Использование алгоритма шифрования Camellia в синтаксисе криптографических сообщений (CMS)
- XML-шифрование
- RFC 4051 : Дополнительные унифицированные идентификаторы ресурсов безопасности XML (URI).
- ТЛС/SSL
- IPsec
- Керберос
- RFC 6803 : шифрование Camellia для Kerberos 5.
- OpenPGP
- RFC 5581 : Шифр Камелии в OpenPGP
- RSA-KEM в CMS
- RFC 5990 : Использование алгоритма транспортировки ключей RSA-KEM в синтаксисе криптографических сообщений (CMS).
- ПСКК
- RFC 6030 : Портативный контейнер симметричных ключей (PSKC)
- Умная сеть
- RFC 6272 : Интернет-протоколы для интеллектуальных сетей.
- Алгоритм
- ИСО/МЭК
- ISO/IEC 18033-3:2010 Информационные технологии. Методы обеспечения безопасности. Алгоритмы шифрования. Часть 3. Блочные шифры.
- МСЭ-Т
- Механизмы и процедуры безопасности для СПП (Y.2704)
- Лаборатории РСА
- Утвержденный шифр в PKCS#11.
- Форум «ТВ в любое время»
- Утвержденный шифр в информации об управлении правами и защите TV-Anytime для приложений вещания.
- Утвержденный шифр для защиты двунаправленной доставки метаданных
Ссылки [ править ]
- ^ Сонхи Ли; Сохи Хонг; Санджин Ли; Чонгин Лим; Сонхи Юн (2001). «Усеченный дифференциальный криптоанализ камелии» . Проверено 14 октября 2022 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Селин Блондо; Сохи Хонг; Санджин Ли; Чонгин Лим; Сонхи Юн (2015). «Невозможная дифференциальная атака на 13-раундовую Камелию-192» . Письма об обработке информации . 115 (9): 660–666. дои : 10.1016/j.ipl.2015.03.008 . Проверено 22 октября 2022 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Выпуск новостей 050710: Первый в Японии 128-битный блочный шифр «Камелия» одобрен в качестве нового стандартного алгоритма шифрования в Интернете» . НТТ. 20 июля 2005 г.
- ^ RFC 4132 Добавление наборов шифров Camellia к безопасности транспортного уровня (TLS)
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Алексей Бирюков; Кристоф Де Каньер (2003), «Блочные шифры и системы квадратных уравнений», Быстрое программное шифрование , Конспекты лекций по информатике, том. 2887, Springer-Verlag , стр. 274–289, CiteSeerX 10.1.1.95.349 , doi : 10.1007/978-3-540-39887-5_21 , ISBN 978-3-540-20449-7
- ^ Николя Т. Куртуа; Йозеф Пепшик (2002), Криптоанализ блочных шифров с переопределенными системами уравнений (PDF) , Springer-Verlag, стр. 267–287 , получено 13 августа 2010 г.
- ^ «Объявление о безвозмездных лицензиях на основные патенты в области алгоритмов шифрования NTT и цифровой подписи» (пресс-релиз). НТТ. 17 апреля 2001 г.
- ^ «Проект OpenSSL сообщества открытого исходного кода использует международный стандартный шифр следующего поколения «Камелия», разработанный в Японии» (пресс-релиз). НТТ. 08.11.2006.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Канаи, Ген (30 июля 2007 г.). «Шифрование Camellia добавлено в Firefox» . Мозилла . Архивировано из оригинала 21 декабря 2012 года.
- ^ «Ошибка 1036765 — Отключите наборы шифров, которых нет в предложении «Набор шифров браузера», которое все еще включено» . Мозилла . Проверено 9 января 2015 г.
- ^ Смит, Брайан (8 августа 2013 г.). «Предложение по изменению наборов шифров TLS по умолчанию, предлагаемых браузерами» . Брайансмит.орг . Проверено 9 января 2015 г.
- ^ «Ошибка 1037098 — удаление настроек для наборов шифров, отключенных в ошибке 1036765 (Camellia и некоторые наборы шифров 3DES и DSS)» . Мозилла . Проверено 26 февраля 2015 г.
- ^ Лунное дитя (26 января 2016 г.). «Примечания к выпуску Pale Moon 26.0» . PaleMoon.org .
- ^ «Руководство системного администратора FreeBSD: GELI(8)» . FreeBSD.org . 9 марта 2011 г.
- ^ «Выпущена GnuPG 1.4.10» . GnuPG.org . 2 сентября 2009 г.
- ^ «Камелия» . Документация VeraCrypt . ИДРИКС . Проверено 3 февраля 2018 г.
- ^ «Информация о продукте (за рубежом)» .
- ^ «Алгоритм шифрования Camellia выбран для нового списка рекомендуемых шифров электронного правительства» . MitsubishiElectric.com . 26 марта 2013 г.
- ^ У, Вэнь-Лин; Чжан, Вэнь-Тао; Фэн, Дэн-Го (3 мая 2007 г.). «Невозможный дифференциальный криптоанализ ARIA с уменьшенным раундом и Camellia» . Журнал компьютерных наук и технологий . 22 (3): 449–456. дои : 10.1007/s11390-007-9056-0 . S2CID 855434 .
- ^ Кивилинна, Юсси (2013). Блочные шифры: быстрая реализация архитектуры x86-64 (PDF) (магистр наук). Университет Оулу . стр. 33, 42 . Проверено 22 июня 2017 г.
- ^ Кивилинна, Юсси (01 мая 2022 г.). «Камелия: добавить реализацию amd64 GFNI/AVX512» . git.gnupg.org Gitweb . Проверено 6 июля 2022 г.
- ^ «Информация, связанная со стандартизацией камелии» . Проверено 30 ноября 2013 г.
- Общий
- Синь-цзе Чжао; Тао Ван; Юань-юань Чжэн (2009). «Атаки по времени кеширования на блочный шифр Camellia» (PDF) . МАКР . стр. 1–18 . Проверено 14 января 2013 г.
- Синь-цзе Чжао; Тао Ван (2009). «Улучшенная дифференциальная атака на камелию» (PDF) . МАКР. стр. 1–18 . Проверено 14 января 2013 г.
- Синь-цзе Чжао; Тао Ван (2010). «Дальнейшее улучшение дифференциальных атак на разломы Камелии путем изучения ширины и глубины разломов» (PDF) . МАКР. стр. 1–16 . Проверено 14 января 2013 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Английская домашняя страница Camellia от NTT
- 256-битные шифры – эталонная реализация CAMELLIA и производный код
- RFC 3657 Использование алгоритма шифрования Camellia в синтаксисе криптографических сообщений (CMS)
- RFC 3713 Описание алгоритма шифрования Camellia
- RFC 4051 Дополнительные унифицированные идентификаторы ресурсов безопасности XML (URI)
- RFC 4132 Добавление наборов шифров Camellia к безопасности транспортного уровня (TLS)
- RFC 4312 Алгоритм шифрования Camellia и его использование с IPsec
- RFC 5528 Режим счетчика Camellia и счетчик Camellia с алгоритмами режима CBC-MAC
- RFC 5529 Режимы работы Camellia для использования с IPsec
- RFC 5581 Сертификация Camellia Cipher как стандарта IETF для OpenPGP
- RFC 5932 Наборы шифров Camellia для TLS
- RFC 5990 Использование алгоритма транспортировки ключей RSA-KEM в синтаксисе криптографических сообщений (CMS)
- RFC 6030 Портативный контейнер симметричных ключей (PSKC)
- RFC 6272 Интернет-протоколы для интеллектуальных сетей
- RFC 6367 Добавление наборов шифров Camellia к безопасности транспортного уровня (TLS)
- ISO/IEC 18033-3:2010 Информационные технологии. Методы обеспечения безопасности. Алгоритмы шифрования. Часть 3. Блочные шифры.
