Optimális aszimmetrikus titkosítás párnázással
Az OAEP ( Optimal A symmetric Encryption P adding , Optimális aszimmetrikus titkosítás hozzáadással) egy összeadási séma , amelyet általában valamilyen titkos bejáratú egyirányú funkcióval (például RSA vagy Rabin függvényekkel ) együtt használnak a kriptográfiai erősség növelésére . az utóbbiból. Az OAEP-et Mihir Bellare és Phillip Rogaway [1] javasolta, majd az RSA -ra való alkalmazását a PKCS#1 -ben , ill .RFC 2437 .
Történelem
Az OAEP eredeti, Bellare és Rogaway által 1994-ben javasolt verziójáról azt állították, hogy ellenáll a választott rejtjelezett szövegen alapuló támadásoknak , bármilyen egyirányú titkos beviteli funkcióval kombinálva [1] . További vizsgálatok kimutatták, hogy egy ilyen séma csak a nem adaptív választott rejtjelezett szövegen alapuló támadásokkal szemben ellenálló [2] . Ennek ellenére bebizonyosodott, hogy a véletlenszerű orákulummodellben a szabványos RSA titkosítási kitevővel történő használatakor a séma ellenáll az adaptívan választott rejtjelszövegen alapuló támadásoknak is [3] . Az újabb munkák kimutatták, hogy a standard modellben (amikor a hash függvények nem véletlenszerű orákulumként vannak modellezve) RSA használatakor nem lehet bizonyítani az adaptív titkosított szöveges támadásokkal szembeni ellenállást [4] .
OAEP algoritmus
A klasszikus OAEP-séma egy kétcellás Feistel-hálózat , ahol minden cellában az adatokat egy kriptográfiai hash-függvény segítségével alakítják át . Bemenetként a hálózat egy üzenetet kap, amelyhez ellenőrző nullákat adnak, és egy kulcsot - egy véletlenszerű karakterláncot [5] .
A diagram a következő jelölést használja:
- - az aszimmetrikus titkosításra előkészített blokkban lévő bitek száma .
- és protokoll-rögzített egész számok.
- — az üzenet egyszerű szövege , -bit karakterlánc.
- és a protokoll által megadott kriptográfiai hash függvények .
Titkosítás
- Az üzenethez nullák kapcsolódnak , ami miatt eléri a bites hosszúságot.
- Véletlenszerű bites karakterlánc jön létre .
- bitekre bővíti a karakterláncot .
- .
- bitről bitre tömöríti .
- .
- titkosított szöveg .
Dekódolás
- A véletlenszerű karakterlánc visszaáll
- Az eredeti üzenet így áll vissza
- A visszafejtett üzenet utolsó karaktereit a rendszer nullára ellenőrzi. Ha nullától eltérő karakterek vannak, akkor az üzenetet egy támadó hamisította.
Alkalmazás
Az OAEP algoritmus az üzenet előfeldolgozására szolgál az RSA használata előtt . Az üzenetet először rögzített hosszúságúra töltik ki az OAEP segítségével, majd RSA segítségével titkosítják. Ezt a titkosítási sémát együttesen RSA-OAEP-nek hívják, és a jelenlegi nyilvános kulcsú titkosítási szabvány ( RFC 3447 ) része. Viktor Boyko azt is bebizonyította, hogy a véletlen orákulumok modelljében a nézetfüggvény egy mindent vagy semmit típusú transzformáció[4] .
Módosítások
Az olyan hiányosságok miatt, mint a választott rejtjelezett szövegen alapuló támadásokkal szembeni kriptográfiai ellenállás bizonyításának lehetetlensége, valamint a séma alacsony sebessége [6] miatt, a későbbiekben olyan OAEP-alapú módosításokat javasoltak, amelyek kiküszöbölik ezeket a hiányosságokat.
OAEP+ algoritmus
Victor Shoup változatát , amely ellenáll az adaptív titkosított szöveges támadásoknak, ha bármilyen egyirányú hátsó ajtó funkcióval kombinálják [2] .
- - az aszimmetrikus titkosításra előkészített blokkban lévő bitek száma .
- és protokoll-rögzített egész számok.
- egyszerű szöveges üzenet, -bit karakterlánc.
- , és a protokoll által meghatározott kriptográfiai hash függvények .
- Véletlenszerű bites karakterlánc jön létre .
- hosszúságú karakterláncra alakítja át .
- hosszúságú karakterláncra alakítja át .
- Az üzenet bal oldala összeállításra kerül .
- hosszúságú karakterláncra alakítja át .
- Az üzenet jobb oldala készül .
- titkosított szöveg .
- A véletlenszerű karakterlánc visszaáll .
- két részre van osztva és , méretekkel és bitekkel, ill.
- Az eredeti üzenet így áll vissza .
- Ha nem teljesül , akkor az üzenet hamisított.
SAEP/SAEP+ algoritmus
Dan Bonet az OAEP két egyszerűsített megvalósítását javasolta, SAEP és SAEP+ néven. A titkosítás egyszerűsítésének fő ötlete az utolsó lépés hiánya - az üzenetet "ragasztják" az eredetileg generált véletlenszerű karakterlánccal . Így az áramkörök csak egy Feistel cellából állnak , aminek köszönhetően a működési sebesség növekedése érhető el [7] . Az algoritmusok közötti különbséget az ellenőrző bitek rögzítése fejezi ki. SAEP esetén ezek nullák, míg SAEP+ esetén ez egy hash from (illetve, mint az OAEP és az OAEP+ esetében is) [5] . Az algoritmusok hátránya az üzenet hosszának erős csökkentése. A sémák megbízhatósága a Rabin függvény és az RSA használata esetén csak a továbbított szöveg hosszának következő megszorításával igazolódott: SAEP + és emellett SAEP esetén [8] . Érdemes megjegyezni, hogy megközelítőleg azonos sebesség mellett a SAEP+-nak kevesebb korlátozása van az üzenethosszra vonatkozóan, mint a SAEP-nek [8] , ami miatt előnyösebbnek ismerik el [8] .
A diagram a következő jelölést használja:
- - a bitek száma az RSA blokkban vagy a Rabin-féle titkosítási rendszerben .
- és protokoll-rögzített egész számok.
- egyszerű szöveges üzenet, -bit karakterlánc.
- és a protokoll által megadott kriptográfiai hash függvények .
- Véletlenszerű bites karakterlánc jön létre .
- hosszúságú karakterláncra alakítja át .
- hosszúságú karakterláncra alakítja át .
- Kiszámolva .
- titkosított szöveg .
- Kiszámított , ahol és a méretű és a karakterláncok .
- Az egyenlőséget ellenőrzik . Ha az egyenlőség igaz, akkor az eredeti üzenetet , ha nem, akkor az üzenetet egy támadó hamisította.
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ 1 2 Optimális aszimmetrikus titkosítás Hogyan titkosítsunk RSA-val, 1995 , p. egy.
- ↑ 1 2 OAEP Reconsidered, 2001 , p. egy.
- ↑ Az RSA–OAEP az RSA Feltételezése szerint biztonságos, 2001 , p. egy.
- ↑ 1 2 Egyirányú kereskedés a választott titkosított szöveg biztonsága ellen a faktoring-alapú titkosításban, 2006 , 1. o. egy.
- ↑ 1 2 Egyszerűsített OAEP az RSA és Rabin funkciókhoz, 2001 , 1. o. 277.
- ↑ Olcsó alternatíva az OAEP számára, 2001 , p. egy.
- ↑ Egyszerűsített OAEP az RSA és a Rabin funkciókhoz, 2001 , 1. o. 275.
- ↑ 1 2 3 Egyszerűsített OAEP az RSA és Rabin funkciókhoz, 2001 , 1. o. 290.
Irodalom
- M. Bellare, P. Rogaway. Optimális aszimmetrikus titkosítás – Hogyan titkosítsunk RSA -val . - Springer Berlin Heidelberg, 1995. - 1. évf. 950.-P. 92-111. - ISBN 978-3-540-60176-0 . — ISSN 0302-9743 . - doi : 10.1007/BFb0053428 .
- Eiichiro Fujisaki, Tatsuaki Okamoto, David Pointcheval és Jacques Stern. Az RSA–OAEP az RSA Feltételezés értelmében biztonságos . - Springer Berlin Heidelberg, 2001. - 20. évf. 2139. - P. 260-274. — ISBN 978-3-540-42456-7 . — ISSN 0302-9743 . - doi : 10.1007/3-540-44647-8_16 .
- P. Paillier és J. Villar. Egyirányú kereskedés a választott titkosított szöveg biztonsága ellen a faktoring alapú titkosításban . - Springer Berlin Heidelberg, 2006. - 20. évf. 4284. - P. 252-266. - ISBN 978-3-540-49475-1 . — ISSN 0302-9743 . - doi : 10.1007/11935230_17 .
- Schartner Péter. Olcsó alternatíva az OAEP számára . - 2001. - ISBN 978-1-4503-0882-3 . - doi : 10.1145/2349913.2349914 .
- Victor Shop. Az OAEP újragondolása . - Springer Berlin Heidelberg, 2001. - 20. évf. 2139. - P. 239-259. — ISBN 978-3-540-42456-7 . — ISSN 0302-9743 . - doi : 10.1007/3-540-44647-8_15 .
- D. Boneh. Egyszerűsített OAEP az RSA és Rabin funkciókhoz . - Springer Berlin Heidelberg, 2001. - 20. évf. 2139. - P. 275-291. — ISBN 978-3-540-42456-7 . — ISSN 0302-9743 . - doi : 10.1007/3-540-44647-8_17 .
- Viktor Boyko. Az OAEP mint mindent vagy semmit átalakítás biztonsági tulajdonságairól . - Springer Berlin Heidelberg, 1999. - 20. évf. 1666. - P. 503-518. — ISBN 978-3-540-66347-8 . — ISSN 0302-9743 . - doi : 10.1007/3-540-48405-1_32 .