Феликс
| Общий | |
|---|---|
| Дизайнеры | Дуг Уайтинг , Брюс Шнайер , Стефан Лакс и Фредерик Мюллер |
| Впервые опубликовано | 2004 |
| Деталь шифрования | |
| Размеры ключей | 256 бит |
| Скорость | 8 тактов на байт на современных процессорах на базе x86 (заявлено) |
| Лучший публичный криптоанализ | |
| Все известные атаки вычислительно неосуществимы, если шифр используется правильно. Если одноразовые номера используются повторно, дифференциальная атака взламывает шифр примерно за 2 37 операции, 2 34 выбраны одноразовые номера и 2 38.2 выбранные слова открытого текста. | |
Phelix — высокоскоростной поточный шифр со встроенной функциональностью однопроходного кода аутентификации сообщений (MAC), представленный в 2004 году на eSTREAM конкурс Дугом Уайтингом , Брюсом Шнайером , Стефаном Лаксом и Фредериком Мюллером . В шифре используются только операции сложения по модулю 2. 32 , исключающее или и ротация на фиксированное количество битов. Феликс использует 256-битный ключ и 128-битный одноразовый номер , заявляя, что расчетная надежность составляет 128 бит. Высказывались опасения по поводу возможности восстановить секретный ключ, если шифр используется неправильно.
Производительность
[ редактировать ]Phelix оптимизирован для 32-битных платформ. можно достичь до восьми циклов на байт Авторы утверждают, что на современных процессорах на базе x86 .
Показатели производительности оборудования FPGA опубликованы в статье «Обзор кандидатов на потоковое шифрование с точки зрения аппаратного обеспечения с низкими ресурсами». [ нужна ссылка ] следующие:
| Чип Ксилинкс | Ломтики | ПЛИС Мбит/с | Оценка эквивалента ворот | Описание реализации |
|---|---|---|---|---|
| XC2S100-5 | 1198 | 960.0 | 20404 | (A) полноценный 160-битный дизайн, согласно документу разработчика |
| XC2S100-5 | 1077 | 750.0 | 18080 | (B) полукруглая 160-битная конструкция |
| XC2S30-5 | 264 | 3.2 | 12314 | (C) 32-битный путь данных |
спираль
[ редактировать ]Феликс — слегка модифицированная форма более раннего шифра Helix, опубликованного в 2003 году Нильсом Фергюсоном , Дугом Уайтингом , Брюсом Шнайером , Джоном Келси , Стефаном Лаксом и Тадаёси Коно ; Феликс добавляет 128 бит к внутреннему состоянию.
В 2004 году Фредерик Мюллер опубликовал две атаки на Helix. [ 1 ] Первый имеет сложность 2. 88 и требуется 2 12 адаптивные слова выбранного открытого текста , но требует повторного использования одноразовых номеров. Сурадьюти Пол и Барт Пренил позже показали, что количество адаптивных слов выбранного открытого текста атаки Мюллера можно уменьшить в 3 раза в худшем случае (в 46,5 раза в лучшем случае), используя их оптимальные алгоритмы для решения дифференциальных уравнений добавление . В более поздней разработке Сурадьюти Пол и Барт Пренил показали, что описанная выше атака также может быть реализована с использованием выбранных открытых текстов (CP), а не адаптивно выбранных открытых текстов (ACP) со сложностью данных 2. 35.64 КП. Вторая атака Мюллера на Хеликс — отличительная атака , требующая 2 114 слова выбранного открытого текста.
Дизайн Феликса во многом был мотивирован дифференциальной атакой Мюллера.
Безопасность
[ редактировать ]в качестве фокусного кандидата для Фазы 2 как для Профиля 1, так и для Профиля 2 Феликс был выбран проектом eSTREAM . Авторы Phelix классифицируют шифр в его спецификациях как экспериментальную разработку. Авторы советуют не использовать Феликс до тех пор, пока он не пройдет дополнительный криптоанализ. Феликс не был продвинутым [ 2 ] к фазе 3, в основном из-за атаки Ву и Пренила с целью восстановления ключей. [ 3 ] отмеченное ниже, становится возможным, когда нарушается запрет на повторное использование одноразового номера.
Первой криптоаналитической статьей о Феликсе была атака с использованием различения выбранного ключа , опубликованная в октябре 2006 года. [ 4 ] Дуг Уайтинг рассмотрел атаку и отметил, что, хотя статья и умна, атака, к сожалению, основана на неверных предположениях относительно инициализации шифра Феликса. Впоследствии эта статья была отозвана ее авторами.
Вторая криптоаналитическая статья о Феликсе под названием «Дифференциальные атаки против Феликса» была опубликована 26 ноября 2006 года Хунцзюном Ву и Бартом Пренилом . Статья основана на том же предположении об атаках, что и дифференциальная атака на Helix. В статье показано, что если шифр используется неправильно (повторное использование одноразовых номеров), ключ Феликса можно восстановить примерно за 2 37 операции, 2 34 выбраны одноразовые номера и 2 38.2 выбранные слова открытого текста. Вычислительная сложность атаки намного меньше, чем у атаки на Helix.
Авторы дифференциальной атаки выражают обеспокоенность тем, что каждое слово открытого текста влияет на ключевой поток , не проходя (как они считают) достаточных слоев путаницы и диффузии. Они утверждают, что это внутренняя слабость структуры Хеликса и Феликса. Авторы приходят к выводу, что считают Феликса неуверенным в себе.
Ссылки
[ редактировать ]- Д. Уайтинг, Б. Шнайер, С. Лакс и Ф. Мюллер, Феликс: быстрое шифрование и аутентификация в одном криптографическом примитиве (включая исходный код)
- Т. Гуд, В. Челтон, М. Бенаисса: Обзор кандидатов на потоковое шифрование с точки зрения аппаратного обеспечения с низкими ресурсами (PDF)
- Ясер Эсмаили Салехани, Хади Ахмади: Выбранная ключевая отличительная атака на Феликса, представлено в eSTREAM [отозвано 14 октября 2006 г.]
- Нильс Фергюсон, Дуг Уайтинг, Брюс Шнайер, Джон Келси, Стефан Лакс и Тадаёси Коно, Helix: быстрое шифрование и аутентификация в одном криптографическом примитиве, быстрое программное шифрование - FSE 2003, стр. 330–346.
- Фредерик Мюллер, Дифференциальные атаки на спиральный потоковый шифр, FSE 2004, стр. 94–108.
- Сурадьюти Пол и Барт Пренил , Решение систем дифференциальных уравнений сложения, ACISP 2005. Полная версия
- Сурадьюти Пол и Барт Пренил , Почти оптимальные алгоритмы для решения дифференциальных уравнений сложения с помощью пакетных запросов, Indocrypt 2005. Полная версия
- ^ «Дифференциальные атаки на потоковый шифр Helix»
- ^ "Краткий отчет eSTREAM об окончании второго этапа"
- ^ «Дифференциально-линейные атаки на потоковый шифр Феликс»
- ^ Ясер Эсмаили Салехани; Хади Ахмади (2006). «Выбранная ключевая отличительная атака на Феликса». CiteSeerX 10.1.1.431.3015 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Страница eStream на Феликсе
- «Дифференциальные атаки на Феликса» Хунцжуна Ву и Барта Пренила
- «Дифференциальные атаки на спиральный потоковый шифр», Фредерик Мюллер.
| |||||||||||||||||||||
