Метод малоресурсного гешування типу «дані – генератор»

Abstract

Створення безпечної та ефективної структури криптографічного алгоритму є однією з ключових криптографічних задач. Останнім часом криптографія для малоресурсних пристроїв привернула значну увагу світових науковців. Велика частина досліджень присвячена дослідженню методів блокового шифрування, і навпаки, існує значно менше публічно оприлюднених пропозицій щодо методів малоресурсного гешування. Багато гешфункцій, рекомендованих для застосування у малоресурсних пристроях відомими організаціями зі стандартизації використовують за основу блокове шифрування, що дозволяє забезпечити достатній рівень безпеки, однак потребує значних обчислювальних ресурсів, що є критичним для використання у подібних пристроях. Актуальність дослідження методів малоресурсного гешування даних полягає у необхідності забезпечення достатнього рівня безпеки геш-функції з мінімальним використанням обчислювальних ресурсів, шляхом внесення модифікацій у процес гешування. В статті виконано огляд відомих підходів до побудови геш-функцій будь-якої складності та аналіз останніх досліджень та публікацій присвячених малоресурсному гешуванню, на основі яких обрано структуру та підхід до побудови методу малоресурсного гешування даних. Запропоновано новий метод малоресурсного гешування, що базується на структурі Меркла-Демґарда та використовує ітеративний байт-орієнтований підхід. Наведено формалізований опис процесу малоресурсного гешування за новим методом. Виконано статистичне тестування запропонованого методу відповідно до NIST SP 800-22. У вигляді узагальненої структурної схеми представлено апаратну реалізацію запропонованого методу малоресурсного гешування. Складність запропонованої апаратної реалізації розраховано в умовних одиницях [GE] для реалізацій обчислення геш-значень розрядності 128, 192 та 256 біт. Виконано порівняння запропонованого методу гешування типу «дані — генератор» з відомими малоресурсними геш-функціями з точки зору апаратних витрат