Схемы использования

MAC

MDC

Хэш-функции для вычисления кода проверки целостности сообщений принадлежат к подклассу бесключевых хэш-функций. В реально существующих криптосистемах эти хэш-функции являются криптографическими, то есть кроме минимальных свойств хэш-функций(сжатие данных, простота вычисления дайджеста от сообщения) удовлетворяют следующим свойствам:

§ необратимость (англ. preimage resistance);

§ стойкость к коллизиям первого рода (англ. weak collision resistance);

§ стойкость к коллизиям второго рода (англ. strong collision resistance).

В зависимости от того, каким из этих свойств удовлетворяют MDC хэш-функции, можно выделить два их подкласса:

§ однонаправленные хэш-функции (OWHF, от англ. one-way hash function), которые удовлетворяют свойству необратимости и устойчивы к коллизиям первого рода;

§ устойчивые к коллизиям хэш-функции (CRHF, от англ. collision resistant hash function), которые устойчивы к коллизиям первого и второго рода (вообще говоря, на практике CRHF хэш-функции удовлетворяют и свойству необратимости).

Существует три основных типа MDC алгоритмов хэш-функций, по способу их построения:

§ на блочных шифрах — например: алгоритм Matyas-Meyer-Oseas, алгоритм Davies-Meyer, алгоритм Miyaguchi-Preneel, MDC-2, MDC-4;

§ кастомизированные — специально созданные для хеширования алгоритмы, в которых делается упор на скорость, и которые независимы от других компонент системы (в том числе блочных шифров или компонент модульного умножения, которые могут быть уже использованы для других целей). Например: MD4, MD5, SHA-1, SHA-2, RIPEMD-128, RIPEMD-160;

§ на модульной арифметике — например: MASH-1, MASH-2.

К MAC хэш-функциям для вычислений кодов аутентификации сообщений, подсемейству ключевых хэш-функций, относят семейство функций удовлетворяющих следующим свойствам:

§ простота вычисления дайджеста от сообщения;

§ сжатие данных — входное сообщение произвольной битовой длины преобразуется в дайджест фиксированной длины;

§ стойкость ко взлому — имея одну и более пар сообщение-дайджест, (x[i], h(x[i])), вычислительно невозможно получить новую пару сообщение-дайджест (x, h(x)), для какого-либо нового сообщения x.

Если не выполняется последнее свойство, то MAC может быть подделан. Также последнее свойство подразумевает, что ключ невозможно вычислить, то есть, имея одну или более пар (x[i], h(x[i])) с ключом k, вычислительно невозможно получить этот ключ.

Алгоритмы получения кода аутентификации сообщения могут быть разделены на следующие группы по их типу:

§ на блочных шифрах — например: CBC-MAC, RIPE-MAC1, RIPE-MAC3;

§ получение MAC из MDC;

§ кастомизированные алгоритмы — например: MAA, MD5-MAC;

§ на потоковых шифрах — например: CRC-based MAC.

Фактически, в общем виде, процесс передачи данных и их проверки на целостность выглядит следующим образом: пользователь A добавляет к своему сообщению дайджест. Эта пара будет передана второй стороне B. Там выделяется сообщение, вычисляется для негодайджест и дайджесты сравниваются. В случае совпадения значений сообщение будет считаться достоверным. Несовпадение будет говорить о том, что данные были изменены.

Дата добавления: 2015-04-24