Drobný šifrovací algoritmus - Tiny Encryption Algorithm - Wikipedia

ČAJ
TEA InfoBox Diagram.png
Dvě Feistel kola (jeden cyklus) TEA[1]
Všeobecné
NávrhářiRoger Needham, David Wheeler
Nejprve publikováno1994
NástupciXTEA
Šifra detail
Klíčové velikosti128 bitů
Velikosti bloků64 bitů
StrukturaSíť Feistel
Kolaproměnná; doporučeno 64 Feistel kol (32 cyklů)
Nejlepší veřejnost dešifrování
TEA trpí ekvivalentními klíči (viz text; Kelsey et al., 1996) a lze ji rozbít pomocí a útok souvisejícím klíčem vyžadující 223 vybrané prosté texty a časová složitost 232.[2] Nejlepší strukturální dešifrování TEA ve standardním nastavení jediného tajného klíče je dešifrování s nulovou korelací prolomení 21 kol ve 2121.5 čas s méně než plnou knihou kódů [3]

v kryptografie, Drobný šifrovací algoritmus (ČAJ) je bloková šifra pozoruhodný svou jednoduchostí popisu a implementace, obvykle několik řádků kódu. Byl navržen uživatelem David Wheeler a Roger Needham z Cambridge Computer Laboratory; poprvé byl představen na Rychlé softwarové šifrování dílna v Leuven v roce 1994 a poprvé zveřejněn ve sborníku z této dílny.[4]

Na šifru se nic nevztahuje patenty.

Vlastnosti

TEA pracuje na dvou 32bitových celá čísla bez znaménka (lze odvodit ze 64bitových dat blok ) a používá 128 bitů klíč. Má to Feistel struktura s navrhovanými 64 koly, obvykle implementovanými v párech označovaných jako cykly. Má to velmi jednoduché klíčový plán, míchání všech klíčových materiálů přesně stejným způsobem pro každý cyklus. Různé násobky a magická konstanta se používají k prevenci jednoduchých útoků založených na symetrie kol. Magická konstanta 2654435769 nebo 0x9E3779B9 je vybrána jako ⌊232/ϕWhere, kde ϕ je Zlatý řez (jako Nic v rukávu ).[4]

TEA má několik slabin. Nejpozoruhodnější je, že trpí ekvivalentními klíči - každý klíč je ekvivalentní třem dalším, což znamená, že efektivní velikost klíče je pouze 126 bity.[5] Výsledkem je, že čaj je obzvláště špatný jako a kryptografická hashovací funkce. Tato slabost vedla k metodě pro hackování Microsoft je Xbox herní konzole, kde byla šifra použita jako hashovací funkce.[6] TEA je také citlivý na a útok souvisejícím klíčem což vyžaduje 223 vybrané prosté texty pod párem příbuzných klíčů, s 232 časová složitost.[2] Kvůli těmto slabostem XTEA šifra byla navržena.

Verze

První publikovaná verze TEA byla doplněna druhou verzí, která obsahovala rozšíření, aby byla bezpečnější. Blokovat ČAJ (který byl specifikován spolu s XTEA ) pracuje na blocích libovolné velikosti místo 64bitových bloků originálu.

Třetí verze (XXTEA ), publikovaný v roce 1998, popsal další vylepšení pro zvýšení bezpečnosti algoritmu Block TEA.

Referenční kód

Následuje adaptace referenčních šifrovacích a dešifrovacích rutin v C, vydané do veřejné sféry Davidem Wheelerem a Rogerem Needhamem:[4]

#zahrnout <stdint.h>prázdnota zašifrovat (uint32_t proti[2], konst uint32_t k[4]) {    uint32_t v0=proti[0], v1=proti[1], součet=0, i;           /* založit */    uint32_t delta=0x9E3779B9;                     / * klíčová konstanta plánu * /    uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3];   / * klíč mezipaměti * /    pro (i=0; i<32; i++) {                         / * začátek základního cyklu * /        součet += delta;        v0 += ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + součet) ^ ((v1>>5) + k1);        v1 += ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + součet) ^ ((v0>>5) + k3);    }                                              / * ukončit cyklus * /    proti[0]=v0; proti[1]=v1;}prázdnota dešifrovat (uint32_t proti[2], konst uint32_t k[4]) {    uint32_t v0=proti[0], v1=proti[1], součet=0xC6EF3720, i;  /* založit; součet je 32 * delta * /    uint32_t delta=0x9E3779B9;                     / * klíčová konstanta plánu * /    uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3];   / * klíč mezipaměti * /    pro (i=0; i<32; i++) {                         / * začátek základního cyklu * /        v1 -= ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + součet) ^ ((v0>>5) + k3);        v0 -= ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + součet) ^ ((v1>>5) + k1);        součet -= delta;    }                                              / * ukončit cyklus * /    proti[0]=v0; proti[1]=v1;}

Všimněte si, že referenční implementace působí na vícebajtové číselné hodnoty. Původní práce nespecifikuje, jak odvodit čísla, na která působí, z binárního nebo jiného obsahu.

Viz také

  • RC4 - A proudová šifra že stejně jako TEA je navržen tak, aby se velmi snadno implementoval.
  • XTEA - První verze nástupce Block TEA.
  • XXTEA - Opravený nástupce Block TEA.
  • Treyfer - Jednoduchý a kompaktní šifrovací algoritmus s 64bitovou velikostí klíče a velikostí bloku.

Poznámky

  1. ^ Matthew D. Russell (27. února 2004). „Tinyness: an Overview of TEA and Related Ciphers“. Archivovány od originál dne 12. srpna 2007.
  2. ^ A b Kelsey, John; Schneier, Bruce; Wagner, David (1997). Kryptoanalýza souvisejících klíčů u 3-WAY, Biham-DES, CAST, DES-X NewDES, RC2 a TEA. Přednášky z informatiky. 1334. 233–246. CiteSeerX  10.1.1.35.8112. doi:10.1007 / BFb0028479. ISBN  978-3-540-63696-0.
  3. ^ Bogdanov, Andrey; Wang, Meiqin (2012). Nulová korelace lineární kryptoanalýzy se sníženou složitostí dat (PDF). Přednášky z informatiky. 7549. Rychlé softwarové šifrování 2012. str. 29–48. doi:10.1007/978-3-642-34047-5_3. ISBN  978-3-642-34046-8.
  4. ^ A b C Wheeler, David J .; Needham, Roger M. (1994-12-16). TEA, malý šifrovací algoritmus. Přednášky z informatiky. 1008. Lovaň, Belgie: Rychlé softwarové šifrování: Druhý mezinárodní workshop. str. 363–366. doi:10.1007/3-540-60590-8_29. ISBN  978-3-540-60590-4.
  5. ^ Kelsey, John; Schneier, Bruce; Wagner, David (1996). Kryptoanalýza klíčových plánů IDEA, G-DES, GOST, SAFER a Triple-DES (PDF). Přednášky z informatiky. 1109. 237–251. doi:10.1007/3-540-68697-5_19. ISBN  978-3-540-61512-5.
  6. ^ Michael Steil. „17 chyb, které Microsoft vytvořil v bezpečnostním systému Xbox“. Archivovány od originál dne 16. dubna 2009.

Reference

externí odkazy