Побудова клептографічних механізмів у функціях гешування

Анотація

Робота присвячена клептографічним проблемам функцій гешування. Актуальність даної роботи витікає з ключової ролі функцій гешування у сучасних гібридних криптосистемах та з факту існування клептографічного вектору атак на такі системи. Наразі, попри те, що існує ряд робіт, у яких досліджено клептографічні можливості симетричних шифрів та асиметричних криптографічних протоколів, вкрай мало досліджень присвячено клептографічним проблемам функцій гешування. Недостатність досліджень клептографічних можливостей геш функцій зумовлює ризики наявності клептографічних механізмів у функціях гешування, вбудованих на етапі проектування та стандартизації. У даній роботі досліджуються можливості побудови функції гешування з клептографічним механізмом. Однією з неформальних вимог до таких функцій є вимога ''подібності'' її до відомих функцій гешування, тобто має базуватися на відомих загальних схемах геш функцій. У даній роботі для реалізації функції гешування з лазівкою пропонується використовувати схему МерклаДамгарда, що є основою багатьох відомих функцій гешування, а функцією стиснення обрано одну з загальновідомих конструкцій побудови функції стиснення на основі блокового шифру, що є доведено стійкими до побудови колізій. Замість блокового шифру в функції стиснення використовується перетворення спеціального виду, а також доводиться збереження стійкості до колізій з використанням даного перетворення. Результатом досліджень є геш функція з клептографічним механізмом, що дозволяє розробнику ефективно відновлювати частину (до 50%) повідомлення на основі геш коду та знання секрету у структурі клептографічного механізму. В той же час, функція залишається криптографічно стійкою для інших користувачів, що не володіють секретом.