गति हैश

हाई-स्पीड हैशिंग एक नए क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिथम पर आधारित है

दुर्भाग्य से, गणितज्ञों को प्रोग्रामिंग की पेचीदगियों में बुरी तरह से प्रभावित किया जाता है, वे कुछ का आविष्कार करते हैं, और फिर प्रोग्रामर को प्रोग्राम कोड में इसे लागू करना चाहिए। यह उनके एल्गोरिदम को प्रभावी ढंग से लागू करने के लिए हमेशा संभव है।

यह हाल के रूसी सममित क्रिप्टोग्राफी, स्ट्रीबॉर्ग और ग्रासहॉपर में स्पष्ट रूप से स्पष्ट है ... x86 / 64 प्रोग्राम कोड में इन एल्गोरिदम को प्रभावी ढंग से लागू करना असंभव है, एक विशेष क्रिप्टो प्रोसेसर की आवश्यकता है।

हम इसके विपरीत करते हैं और देखते हैं कि क्या होता है।

एक प्रोग्रामर जो जानता है कि आधुनिक x86 / 64 प्रोसेसर कैसे काम करता है, सबसे कुशल सममित एन्क्रिप्शन एल्गोरिथ्म विकसित करेगा, और गणितज्ञों को, अच्छे पुराने दिनों में, उनके मुख्य कार्य - परिणामस्वरूप समाधान के क्रिप्टोनालिसिस करेंगे।

यह याद करते हुए कि "सबसे अच्छा दुश्मन का दुश्मन है", हम आधार के रूप में "अच्छा" लेते हैं - GOST 28147-89। फिर, चिकित्सा सिद्धांत "कोई नुकसान न करें" के अनुसार, हम इसे मल्टीथ्रेडेड कंप्यूटिंग विधियों का उपयोग करके प्रयास करेंगे।

निम्नलिखित किया गया है:

• 256 बाइट्स के लिए महत्वपूर्ण आकार में वृद्धि।
• 256 बाइट्स के लिए डेटा ब्लॉक आकार में वृद्धि।
• प्रतिस्थापन ऑपरेशन को क्रमपरिवर्तन ऑपरेशन द्वारा बदल दिया जाता है।
• चक्रीय पारी में, बिट समूहों को निष्क्रिय करने का कार्य कार्यान्वित किया जाता है।
• कुंजी प्रविष्टि बिट्स के क्रमचय के रूप में की जाती है।
• Feistel नेटवर्क को आठ खंडों के रिंग नेटवर्क में बदल दिया जाता है।
• एन्क्रिप्टेड डेटा पर दो पास में फीडबैक के साथ गैमिंग मोड का उपयोग किया जाता है।
• मार्ग अलग-अलग क्रमपरिवर्तन के साथ बनाए जाते हैं और रिंग इसे एक ही कुंजी के साथ बदल देती है।
• एन्क्रिप्शन से पहले, कंप्रेसर के उपयोग से एन्क्रिप्टेड टेक्स्ट से अतिरेक को हटा दिया जाता है।

परीक्षण कार्यान्वयन

एल्गोरिथ्म कार्यान्वित किया जाता है, और पहली चीज जो परीक्षण की जाती है वह एक छद्म यादृच्छिक अनुक्रम (कंप्रेसर बंद होने पर) उत्पन्न करते समय इसके सांख्यिकीय पैरामीटर हैं, यहां वे दिखते हैं:



यह एक नया क्रिप्टो रूपांतरण का एक विशिष्ट NIST परीक्षा परिणाम है। किसी भी यादृच्छिक कुंजी और प्रारंभिक आबादी पर परीक्षण के परिणाम हमेशा एक यादृच्छिक अनुक्रम के सांख्यिकीय मापदंडों में फिट होते हैं।

256 बाइट्स के ब्लॉक आकार के साथ एक ब्लॉक सिफर के लिए 8-बाइट ब्लॉक सिफर के मानदंडों पर प्रयोगों में प्राप्त सांख्यिकीय पैरामीटर शानदार हैं।

यह उसी तरह है, उदाहरण के लिए, एक सिक्के को 12 बार उछालना और "ईगल" और "नट" के बराबर नुकसान प्राप्त करना, यह आवश्यक है कि मरने के लिए भी 12 बार फेंका जाए, प्रत्येक चेहरे पर दो बार गिरना सुनिश्चित करें ...

यह केवल निकटवर्ती ब्लॉकों के बीच एक बहुत ही उच्च अंतर एन्ट्रापी के साथ सैद्धांतिक रूप से संभव है और ब्लॉक सिफर की जटिलता के स्तर की विशेषता है।

ये गामा पैरामीटर रूपांतरण के एक दौर में प्राप्त किए गए थे। एल्गोरिथ्म में एक ख़ासियत है - गेम की गति रैम और कैश के प्रदर्शन पर निर्भर करती है, और प्रोसेसर की गति पर नहीं।

रूसी रूले, 2018 और इसके आवेदन

हाल ही में, क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम ने "मैग्मा", "ग्रासहॉपर", "स्ट्रिबॉग" जैसे नामी-गिरामी नामों को प्राप्त करना शुरू कर दिया है, हम इस परंपरा को जारी रखेंगे।

हम इस ब्लॉक सिफर "रूसी रूले" या RU2 को संक्षिप्त रूप से यादृच्छिक द्विआधारी अनुक्रमों के पहले विशुद्ध रूप से रूसी जनरेटर के सम्मान में कहेंगे - एक रिवाल्वर घूर्णन ड्रम ...

खैर, इसके अलावा, क्रिप्टो रूपांतरण बाइनरी अनुक्रमों के घुमाव (रिंग शिफ्ट) पर आधारित है। ऐसे दौर में केवल 192 स्पष्ट बदलाव हैं।
तो रिवाल्वर ड्रम के साथ प्रत्यक्ष सादृश्य स्पष्ट है।

इससे पहले, एक्सएमएम / वाईएमएम रजिस्टरों पर GOST 28147-89 के समानांतर कार्यान्वयन विधि को लागू करते समय, मुझे इसे पूरी तरह से वर्णन करना पड़ा था, क्योंकि यह आधिकारिक एफएसबी प्रमाणीकरण पारित किया था।
अब स्थिति अलग है, कोई आधिकारिक मान्यता नहीं है। इसलिए, "रूसी रूले" एल्गोरिथ्म का कोई विस्तृत विवरण नहीं होगा, यह एक प्रकार का कॉपीराइट संरक्षण है। संक्षेप में, "रूसी रूले" एल्गोरिथम अब तक स्वामित्व होगा और तदनुसार इसका पूर्ण पदनाम लघु रूप से रूसी रूले, 2018 या आरयू 2 होगा ।

अनुसंधान से बंद एक एन्क्रिप्शन एल्गोरिथ्म बकवास है, ज़ाहिर है, क्योंकि एन्क्रिप्शन की ताकत में कोई भरोसा नहीं है।

लेकिन एन्क्रिप्टेड पाठ को अनुक्रम में बदलने के लिए RU2 एल्गोरिथ्म का उपयोग करने से कुछ भी नहीं रोकता है, जो छद्म यादृच्छिकता की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

फिर, परिणामस्वरूप छद्म यादृच्छिक अनुक्रम को अच्छी तरह से ज्ञात और "विश्वसनीय" एल्गोरिदम के साथ एन्क्रिप्ट किया जा सकता है, वास्तव में, सभी गंभीर क्रिप्टोग्राफिक सिस्टम निर्मित होते हैं।
इस बीच, हैश फ़ंक्शन के परिणाम के मनमाने आकार के साथ हाई-स्पीड हैशिंग के लिए रूसी रूले का उपयोग किया जाता है। बैकअप और अखंडता कार्यों में यह महत्वपूर्ण है।
यदि आप एन्क्रिप्टेड डेटा पर दूसरी पास करते हैं, तो फीडबैक मानक गामा एक हैश फ़ंक्शन में बदल जाता है। इस प्रकार RU2 एल्गोरिथ्म को मूल रूप से लागू किया गया था।
प्रतिक्रिया डबल गामा को पहले हैश फ़ंक्शन के कार्यान्वयन के एक संस्करण के रूप में नहीं माना गया है, जाहिरा तौर पर ऑपरेशन की कम गति के कारण, हालांकि इसमें अधिक विश्वसनीय दृढ़ संकल्प पैरामीटर हैं। यह मुख्य रूप से हिमस्खलन प्रभाव पर लागू होता है, यह न केवल बाद के दौरों पर, बल्कि पिछले वाले पर भी काम करता है।

इसके अलावा, हैश फ़ंक्शन की प्राप्त विशेषताओं को सांख्यिकीय परीक्षणों द्वारा मज़बूती से जांचा जाता है, क्योंकि सभी प्राप्त सिफरटेक्स्ट, जो एक विश्वसनीय छद्म आयामी गामा है, एक हैश बन जाता है।

इस सरगम ​​से, हैश फ़ंक्शन के मान को संग्रहीत करने के लिए मनमाने टुकड़े काटे जा सकते हैं। अब एक 1024-बाइट ब्लॉक का उपयोग किया जाता है, यह सबसे उन्नत "SHA3-512 मानक" में 64-बाइट ब्लॉक की तुलना में बहुत अधिक विश्वसनीय है।

RU2 हैशिंग डेटा को देखने / संशोधन से बचाता है, लेकिन जब तक क्रिप्टोग्राफ़र एल्गोरिथम की मजबूती के बारे में आश्वस्त नहीं हो जाते, हम इसे एक्सेस को सीमित करने के लिए डेटा की पासवर्ड सुरक्षा पर विचार करेंगे।

RU2 का व्यावहारिक कार्यान्वयन

रूसी रूले एल्गोरिदम को एचडीडी और एसडीडी ड्राइव के फोरेंसिक डुप्लिकेट में बनाया गया है। एल्गोरिथ्म का उपयोग अंतर बैकअप, अखंडता नियंत्रण, पासवर्ड-आधारित एक्सेस प्रतिबंध और सूचना संपीड़न बनाने के लिए किया जाता है।

अतिरेक को हटाने के लिए कंप्रेसर को पहले ही लेख " एक नई हाई-स्पीड डेटा संपीड़न एल्गोरिथम" में वर्णित किया गया था, हैशिंग का उपयोग प्रतिलिपि किए गए डेटा की अखंडता की पुष्टि करने के लिए किया जाता है, और पासवर्ड दर्ज करने के मामले में, देखने / संशोधन से प्राप्त डंप के "पासवर्ड सुरक्षा" के लिए भी।

विभेदक बैकअप बनाने पर वास्तविक कार्य में प्राप्त RU2 की गति विशेषताएँ इस प्रकार हैं:



कॉपी स्पीड रीडर के मापदंडों द्वारा सीमित है, एक यूएसबी 3.0-एसएटीए पुल के माध्यम से जुड़ा एसएसडी ड्राइव एक उच्च पढ़ने की गति प्रदान नहीं कर सकता है।

360 मेगाबाइट / सेक की इनपुट स्ट्रीम गति पर। RU2 एल्गोरिथ्म 1.4 गीगाहर्ट्ज़ की कम परिचालन आवृत्ति के साथ प्रोसेसर को केवल 5% तक लोड करता है। यह डंप की जानकारी, इसके हैशिंग और एन्क्रिप्शन (पासवर्ड सुरक्षा) का संपीड़न प्रदान करता है।

पारंपरिक हैशिंग सिस्टम इस तरह का प्रदर्शन प्रदान नहीं कर सकते हैं। तुलना करने के लिए, यहां बताया गया है कि एक ही ड्राइव का अंतर बैकअप बनाते समय Acronis में निर्मित हैश प्रणाली कैसे काम करती है:



प्रोसेसर ने 340 मेगाबाइट / सेकंड की गति से इनपुट डेटा स्ट्रीम को धोया है। और साथ ही यह 3.8 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर संचालित होता है और 28% पर लोड होता है।

यदि हम 3.8 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर संचालित दोहरे-कोर प्रोसेसर के लिए सीमा मापदंडों में प्राप्त परिणामों को पुनर्गणना करते हैं, तो Acronis हैश प्रणाली 1.4 गीगाबाइट / सेकंड का थ्रूपुट प्रदान कर सकती है।

बहुत अधिक कार्यों (हैशिंग + संपीड़न + पासवर्ड सुरक्षा) के साथ भरी हुई, रूसी रूले एल्गोरिथ्म 21 गीगाबाइट / सेकंड की गति प्रदान करता है।

दूसरे शब्दों में, आरयू 2 हैशिंग क्रॉनिकल्स के ऑर्डर से अधिक तेजी से काम करता है, जो कि एक्रोनिस में लागू मानक हैशिंग से है।

इसके अलावा, रूसी रूले प्रति सेकंड 12 गीगाबाइट की छद्म आयामी संख्या पीढ़ी दर प्रदान करता है। यह सबसे तेजी से ज्ञात छद्म यादृच्छिक अनुक्रम जनरेटर है जो आधिकारिक एनआईएसटी परीक्षणों की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

रैंडम नंबर जनरेशन, हैशिंग, पासवर्ड प्रोटेक्शन, जबकि यह रूसी रूले के लिए पर्याप्त है।

"... लेकिन क्रिप्टोग्राफी के बारे में क्या ?, - और फिर क्रिप्टोग्राफी ...।"