{"id":100856,"date":"2021-07-26T22:22:38","date_gmt":"2021-07-26T20:22:38","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/vypusk-etalonnoj-realizaczii-kriptograficheskoj-hesh-funkczii-blake3-1-0"},"modified":"2021-07-26T22:22:38","modified_gmt":"2021-07-26T20:22:38","slug":"vypusk-etalonnoj-realizaczii-kriptograficheskoj-hesh-funkczii-blake3-1-0","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/vypusk-etalonnoj-realizaczii-kriptograficheskoj-hesh-funkczii-blake3-1-0","title":{"rendered":"Ver\u00f6ffentlichung der Referenzimplementierung der kryptografischen Hash-Funktion BLAKE3 1.0","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Die Referenzimplementierung der kryptographischen Hash-Funktion BLAKE3 1.0 wurde ver\u00f6ffentlicht, die sich durch eine sehr hohe Hash-Berechnungsgeschwindigkeit auszeichnet und gleichzeitig ein Sicherheitsniveau auf SHA-3-Niveau bietet. Im Test zur Hash-Generierung f\u00fcr eine Datei mit einer Gr\u00f6\u00dfe von 16 KB \u00fcbertrifft BLAKE3 mit einem 256-Bit-Schl\u00fcssel SHA3-256 um das 17-fache, SHA-256 um das 14-fache, SHA-512 um das 9-fache, SHA-1 um das 6-fache und BLAKE2b um das 5-fache. Der signifikante Vorsprung bleibt auch bei der Verarbeitung sehr gro\u00dfer Datenmengen erhalten; beispielsweise war BLAKE3 beim Hashing von 1 GB zuf\u00e4lliger Daten 8 Mal schneller als SHA-256. Der Code der Referenzimplementierung von BLAKE3 ist in den Sprachen C und Rust unter einer Dual-Lizenz erh\u00e4ltlich \u2014 Public Domain (CC0) und Apache 2.0.
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Die Hash-Funktion ist f\u00fcr Anwendungen wie die \u00dcberpr\u00fcfung der Integrit\u00e4t von Dateien, die Authentifizierung von Nachrichten und die Generierung von Daten f\u00fcr kryptografische digitale Signaturen ausgelegt. BLAKE3 ist nicht f\u00fcr das Hashing von Passw\u00f6rtern gedacht, da sie auf eine maximale Geschwindigkeit bei der Hash-Berechnung abzielt (f\u00fcr Passw\u00f6rter sollten langsame Hash-Funktionen wie yescrypt, bcrypt, scrypt oder Argon2 verwendet werden). Die betrachtete Hash-Funktion ist unempfindlich gegen\u00fcber der Gr\u00f6\u00dfe der zu hashenden Daten und sch\u00fctzt vor Kollisionserkennung und dem Finden von Vorbildern. <\/p>\n
Der Algorithmus wurde von bekannten Kryptographen (Jack O\u2019Connor, Jean-Philippe Aumasson, Samuel Neves, Zooko Wilcox-O\u2019Hearn) entwickelt und ist eine Weiterentwicklung des Algorithmus BLAKE2 und verwendet zur Kodierung der Block-Chain-B\u00e4ume den Mechanismus Bao. Im Gegensatz zu BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s) wird bei BLAKE3 f\u00fcr alle Plattformen ein einheitlicher Algorithmus angeboten, der nicht von der Architektur und der Hash-Gr\u00f6\u00dfe abh\u00e4ngt. <\/p>\n
Die Leistungssteigerung wurde durch die Reduzierung der Runden von 10 auf 7 und die separate Hashierung von Bl\u00f6cken in St\u00fccken von 1 KB erreicht. Laut den Entwicklern haben sie einen \u00fcberzeugenden mathematischen Beweis gefunden, dass 7 Runden ausreichend sind, um das gleiche Sicherheitsniveau zu gew\u00e4hrleisten (zur Veranschaulichung kann man das Beispiel des Mixens von Fr\u00fcchten im Mixer anf\u00fchren \u2014 nach 7 Sekunden sind die Fr\u00fcchte bereits vollst\u00e4ndig gemischt, und zus\u00e4tzliche 3 Sekunden haben keinen Einfluss auf die Konsistenz der Mischung). Einige Forscher \u00e4u\u00dfern jedoch Bedenken und glauben, dass selbst wenn derzeit 7 Runden ausreichen, um allen bekannten Angriffen auf Hashes entgegenzuwirken, die zus\u00e4tzlichen 3 Runden n\u00fctzlich sein k\u00f6nnten, falls in Zukunft neue Angriffe festgestellt werden. <\/p>\n
Was die Blockteilung angeht, so wird im BLAKE3-Algorithmus der Datenstrom in St\u00fccke von 1 KB unterteilt, und jedes St\u00fcck wird unabh\u00e4ngig gehasht. Auf Basis der Hashes der St\u00fccke wird ein gro\u00dfer Hash mittels eines bin\u00e4ren Merkle-Baums gebildet. Diese Teilung erm\u00f6glicht es, das Problem der Parallelisierung der Datenverarbeitung bei der Berechnung des Hashes zu l\u00f6sen \u2014 beispielsweise k\u00f6nnen 4-str\u00e4ngige SIMD-Instruktionen verwendet werden, um gleichzeitig die Hashes von 4 Bl\u00f6cken zu berechnen. Traditionelle Hash-Funktionen der SHA-* Familie verarbeiten Daten sequenziell. <\/p>\n
Eigenschaften von BLAKE3: <\/p>\n
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Hohe Leistung, BLAKE3 ist deutlich schneller als MD5, SHA-1, SHA-2, SHA-3 und BLAKE2. <\/li>\n
Sicherheit, einschlie\u00dflich der Widerstandsf\u00e4higkeit gegen die Nachrichtenverl\u00e4ngerungsangriffe, denen SHA-2 ausgesetzt ist.\n
Es sind Varianten in Rust verf\u00fcgbar, die f\u00fcr die Verwendung von SSE2-, SSE4.1-, AVX2-, AVX-512- und NEON-Anweisungen optimiert sind. <\/li>\n
Gew\u00e4hrleistung der Parallelisierung von Berechnungen \u00fcber beliebig viele Threads und SIMD-Kan\u00e4le. <\/li>\n
M\u00f6glichkeit der inkrementellen Aktualisierung und verifizierten Verarbeitung von Streams; <\/li>\n
Anwendung in den Modi PRF, MAC, KDF, XOF und als gew\u00f6hnlicher Hash. <\/li>\n
Ein einheitlicher Algorithmus f\u00fcr alle Architekturen, schnell sowohl auf x86-64-Systemen als auch auf 32-Bit-ARM-Prozessoren. <\/li>\n<\/ul>\n
Die Hauptunterschiede zwischen BLAKE3 und BLAKE2: <\/p>\n
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Verwendung einer bin\u00e4ren Baumstruktur, die unbegrenzte Parallelit\u00e4t bei der Berechnung des Hashs erm\u00f6glicht. <\/li>\n
Reduzierung der Rundenanzahl von 10 auf 7. <\/li>\n
Drei Betriebsmodi: Hashing, Hashing mit Schl\u00fcssel (HMAC) und Schl\u00fcsselgenerierung (KDF). <\/li>\n
Fehlende zus\u00e4tzliche Overheads beim Hashing mit Schl\u00fcssel durch die Nutzung des Bereichs, der zuvor vom Parameterblock des Schl\u00fcssels belegt war. <\/li>\n
Integrierter Mechanismus zur Funktion als Extendable Output Function (XOF), die Parallelisierung und Positionierung (Seek) erm\u00f6glicht. <\/li>\n<\/ul>\n
![\"Ver\u00f6ffentlichung](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/1fcd18de882eafe2ddc0858bb41856d0.png\")
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