RFC 4357 से RFC 8645 तक लंबी यात्रा या एन्क्रिप्शन कुंजी का प्रबंधन कैसे करें

जैसा कि आप जानते हैं, कुंजी प्रबंधन क्रिप्टोग्राफी में सबसे कठिन कार्यों में से एक है। दूसरे दिन, दस्तावेज़ "सिमिट्रिक कीज़ के लिए पुन: कुंजीकरण तंत्र" को RFC 8645 के रूप में प्रकाशित किया गया था। यह सीएफआरजी अनुसंधान समूह के ढाई साल के काम का नतीजा है, जो आईईटीएफ में क्रिप्टोग्राफी के विकास और उपयोग को निर्धारित करता है, और यह कई वर्षों के अनुसंधान और रूसी विशेषज्ञों के अनुभव पर आधारित था। इसके बाद, हम संक्षेप में बताते हैं कि इस RFC का सार क्या है और यह क्यों निकला।

थोड़ा डरा ...

2016 में, Inria संस्थान के दो फ्रांसीसी शोधकर्ताओं ने Sweet32 हमले का विवरण प्रकाशित किया। उनके द्वारा उपयोग किया जाने वाला विचार अश्लील रूप से सरल और तथाकथित "जन्मदिन की समस्या" पर आधारित है: यदि हम एक यादृच्छिक टैपिंग के मूल्यों की गणना करते हैं $$$f: V_n \ rightarrow V_n$उसके बाद में $$$2 ^ {n / 2}$परिणामी अनुक्रम में परीक्षण कम से कम दो मान मेल खाते हैं। क्रिप्टोग्राफी के दृष्टिकोण से, इसका मतलब है कि ब्लॉक लंबाई के साथ एक ब्लॉक सिफर $$$एन$बिट को अब एक कुंजी पर एन्क्रिप्ट नहीं किया जा सकता है $$$2 ^ {n / 2}$प्लेटेक्स्ट ब्लॉक।



इस हमले को पहले से ही हैबे पर विस्तार से माना गया था; यहां हम केवल इस बात पर ध्यान देते हैं कि लेखकों ने इस तथ्य का लाभ उठाया कि कुछ व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली क्रिप्टोग्राफिक लाइब्रेरी ने समय पर सत्र कुंजी को नहीं बदला। यह हमें बहुत सारे डेटा को जमा करने की अनुमति देता है और यदि कनेक्शन 64 बिट्स की ब्लॉक लंबाई के साथ ब्लॉक सिफर का उपयोग करता है, तो बस निर्दिष्ट संभाव्य संपत्ति का उपयोग करें। इसने तुरंत एक गंभीर हिस्टीरिया को जन्म दिया, जो निकटवर्ती क्रिप्टोग्राफिक वातावरण में इस तरह के सिफर की तत्काल अस्वीकृति की आवश्यकता के बारे में था।

लेकिन ब्लॉक की लंबाई है?

वास्तव में, क्या यह एक सिफर को अस्थिर करने के लायक है क्योंकि इसमें एक छोटी ब्लॉक लंबाई है: क्या होगा यदि आप समय-समय पर कुंजी बदलते हैं? यह तथाकथित कुंजी व्युत्पत्ति समारोह ( केडीएफ ) का उपयोग करके किया जा सकता है। ऐसे फ़ंक्शंस आपको पुराने के आधार पर नई चाबियाँ प्राप्त करने की अनुमति देते हैं, जबकि चाबियों की यादृच्छिकता संपत्ति को संरक्षित करते हैं (उदाहरण के लिए, यह आलेख )। इस तरह के कार्य, उदाहरण के लिए, रूसी मानकीकरण सिफारिशों पी 1323565.1.022-2018 और पी 50.1.113-2016 द्वारा निर्धारित किए जाते हैं । हालांकि, एक "लेकिन" है: ये काफी जटिल हैं और हैश फ़ंक्शन के आधार पर बहुत तेज़ रूपांतरण नहीं हैं, जो एन्क्रिप्शन गति को काफी धीमा कर देगा।

क्या तेजी से कुछ करना संभव है?

2006 में RFC 4357 में ऐसा प्रयास किया गया था, जहां CryptoPro Key Meshing तंत्र प्रस्तावित किया गया था, जो एक साधारण प्रतिस्थापन मोड में ब्लॉक सिफर के साथ एक स्थिर स्थिर एन्क्रिप्ट करके एक व्युत्पन्न कुंजी का उत्पादन करता है।



यह एक बहुत तेज़ एल्गोरिथम था, जिसका व्यावहारिक रूप से एन्क्रिप्शन गति पर कोई प्रभाव नहीं था और Sweet32 में उपयोग की जाने वाली ऐसी हास्यास्पद स्थितियों से रक्षा करना, और उदाहरण के लिए, साइड चैनलों पर हमलों के खिलाफ भी। हालांकि, 2015 के रस्कट्रिपो सम्मेलन में, यह दिखाया गया था कि इस तरह के परिवर्तन से कुंजी सेट की शक्ति कम हो जाती है, अर्थात। प्रत्येक नए कुंजी परिवर्तन के साथ, इसके संभावित कुंजी चयन विकल्पों की संख्या कम हो जाती है। लेखक ने उल्लेख किया कि इससे सुरक्षा पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ा, लेकिन फिर भी यह दिलचस्प हो गया कि क्या इसे और भी बेहतर किया जा सकता है।

यह इतना आसान नहीं निकला

दुर्भाग्य से, चमत्कार मौजूद नहीं हैं, और पारंपरिक केडीएफ की तुलना में तेज तंत्र की पेशकश करना संभव नहीं है, हालांकि, हम प्रत्येक विशिष्ट एन्क्रिप्शन मोड के लिए निर्दिष्ट कुंजी मेषिंग जैसी कई संशोधित योजनाओं की सुरक्षा को साबित कर सकते हैं। यह इन तंत्रों को प्रस्तावित और उचित रूप से उपयोग किए जाने वाले सीटीआर गामा मोड (CTR-ACPKM, एडवांस क्रिप्टोग्राफिक प्रोलोगेशन ऑफ की मटेरियल) और घरेलू मानक GOST R 34.13-2015 से OMAC सिमुलेशन इंसर्ट (OMAC-ACPKM) के विकास के लिए प्रस्तावित किया गया था।

इन विधियों के लिए सुरक्षा रेटिंग तथाकथित तंत्र का उपयोग करके प्राप्त की जाती है "प्रदान करने योग्य स्थायित्व । "

ये मोड रूस में आर 1323565.1.017-2018 के मानकीकरण के लिए सिफारिशों के रूप में अपनाया गया था।

यह उन कुंजियों के साथ काम करने का तरीका है जो क्रिप्टो टूल की अनुमति देता है जो उच्च कक्षाओं के लिए रूसी क्रिप्टोग्राफिक सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए रूसी टीएलएस 1.2 क्रिप्टो सेट ( मानकीकरण सिफारिशों आर 1323565.1.020-2018 में ) को लागू करते हैं।

IETF में काम करते हैं

विकसित तंत्र पूरी तरह से लेख की शुरुआत में उल्लिखित चर्चा के उत्तर के रूप में अनुकूल है कि क्या शॉर्ट ब्लॉक लंबाई के साथ सिफर होना चाहिए या नहीं।

इसी दस्तावेज का विकास, जो बाद में RFC 8645 बन गया, को CFRG चैयरमेन केनी पैटर्सन और अलेक्सी मेलनिकोव ने स्टैनिस्लाव स्मिशिल्यव के नेतृत्व में विशेषज्ञों के एक अंतरराष्ट्रीय समूह द्वारा कमीशन किया। अंतिम दस्तावेज़ के विकास में योगदान एवगेरी अलेक्सेव, एकातेरिना स्मिशिलिएवा और लिलिया अख्मेट्ज़्यानोवा (क्रिप्टोप्रो), शे गुएरोन (हाइफ़ा विश्वविद्यालय), डैनियल फ्रेंक (अकामाई टेक्नोलॉजीज), साथ ही साथ आईईटीएफ पूर्व प्रमुख रस हाउस (सतर्क सुरक्षा) द्वारा किया गया था। विभिन्न चरणों में, मिहिर बेलारे (कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय), स्कॉट फ़्लेसेर (सिस्को), योव नीर (चेकपॉइंट), दिमित्री बेलीवस्की (क्रिप्टोकॉम) और पॉल हॉफ़मैन (आईसीएएनएन) जैसे प्रमुख विशेषज्ञ काम में शामिल हुए हैं।

रूसी सिफारिशों की तुलना में, सीबीसी, सीएफबी और जीसीएम जैसे मोड के लिए एसीपीकेएम तंत्र को इस आरएफसी में जोड़ा गया था, जो कि जैसा कि आप शायद पहले ही समझ चुके हैं, अलग-अलग साक्ष्य की आवश्यकता है।

सारांश

जैसा कि पहले से ही उल्लेख किया गया है, इस तथ्य के बावजूद कि प्रस्तावित दृष्टिकोण कुछ मायनों में सार्वभौमिक नहीं है और प्रत्येक व्यक्ति के शासन के लिए अलग-अलग सुरक्षा औचित्य की आवश्यकता है, हम उच्च गति, Sweet32 जैसे हमलों से सुरक्षा और, कम से कम, हमलों से पुरस्कृत करते हैं साइड चैनल।