Требования к криптографической хэш-функции

Основные области применения криптографической хэш-функции и требования к ней

В криптографии хэш-функции используются для решения следующих задач;

а) контроля целостности сообщения;

б) необратимого преобразования (зашифрования);

в) аутентификации источника информации (как часть протокола ЭЦП);

г) выработки ключей и псевдослучайных чисел.

Общие

1. Сжатие

Функция отображает входное сообщение М произвольной конечной длины в хэш-образ H_M = h(М) небольшой фиксированной длины, при этом входное сообщение М будем называть прообразом.

2. Простота вычисления

Для заданной функции и сообщения М, h(М) вычисляется не выше чем с полиномиальной сложностью.

Специальные требования к хэш-функции

3. Стойкость к вычислению прообраза

Невозможность нахождения неизвестного прообраза для любых предварительно заданных хэш-образ, т.е. для заданной хэш-функции вычислительно невозможно найти неизвестный прообраз М при предварительно заданном хэш-образ Н_М= h(М) для любого значения М. Под термином “вычислительно невозможно” здесь и далее будем понимать, что алгоритм, выполняющий данное преобразование, обладает не менее чем экспоненциальной сложностью.

4. Стойкость к вычислению второго прообраза

Невозможность нахождения любого другого прообраза, который давал бы такое же хэш-образа, как и заданный, т.е. для заданной хэш-функции и прообраза М вычислительно невозможно найти другой прообраз М’≠ М, для которого выполнялось бы условие h(M) = h(M’).

5. Стойкость к коллизиям.

Невозможность нахождения двух прообразов, имеющих одинаковые хэш-образы, т.е. для заданной хэш-функции вычислительно невозможно найти два прообраза М и М’, для которых выполнялось бы условие h(M) = h(M’). (Требование стойкости к коллизиям является более жестким, чем требование стойкости к вычислению второго прообраза, так как предполагает произвольный выбор двух прообразов.)

6. Псевдостохастичность

Входные и выходные биты не должны коррелировать, т.е. изменение любого входного бита приводит к большим непредсказуемым изменениям выходных бит (рандомизация хэш-образа).

Не всякая хэш-функция обладает этим набором свойств (Пример – контрольная сумма).

Основные характеристики:

- Криптостойкость:

- Производительность.

Дата добавления: 2013-12-13