{"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\/novosti-interneta\/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 kryptografischen Hash-Funktion BLAKE3 1.0 wurde ver\u00f6ffentlicht und zeichnet sich durch ihre au\u00dfergew\u00f6hnlich hohe Berechnungsleistung aus, w\u00e4hrend sie ein Sicherheitsniveau vergleichbar mit SHA-3 bietet. Im Test zur Generierung eines Hash 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. Dieser signifikante Vorteil bleibt auch bei der Verarbeitung sehr gro\u00dfer Datenmengen bestehen; beispielsweise ist BLAKE3 beim Berechnen des Hashes f\u00fcr 1 GB zuf\u00e4lliger Daten 8 Mal schneller als SHA-256. Der Code der Referenzimplementierung von BLAKE3 wird in Versionen f\u00fcr C und Rust unter dualer Lizenz ver\u00f6ffentlicht \u2013 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 Erstellung von Daten f\u00fcr kryptografische digitale Signaturen konzipiert. BLAKE3 ist nicht f\u00fcr die Hashierung von Passw\u00f6rtern geeignet, da sie auf die schnellstm\u00f6gliche Berechnung von Hashes abzielt (f\u00fcr Passw\u00f6rter werden langsame Hash-Funktionen wie yescrypt, bcrypt, scrypt oder Argon2 empfohlen). Die betrachtete Hash-Funktion ist nicht empfindlich gegen\u00fcber der Gr\u00f6\u00dfe der zu hashierenden Daten und bietet Schutz gegen Kollisionsangriffe und das Finden von Urbildern. <\/p>\n
Der Algorithmus wurde von renommierten Krypto-Experten (Jack O\u2019Connor, Jean-Philippe Aumasson, Samuel Neves, Zooko Wilcox-O\u2019Hearn) entwickelt und baut auf dem BLAKE2-Algorithmus auf, wobei der Mechanismus Bao zur Kodierung von Blockchain-Ketten verwendet wird. Im Gegensatz zu BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s) bietet BLAKE3 einen einheitlichen Algorithmus f\u00fcr alle Plattformen, der nicht von der Bit-Breite und der Hash-Gr\u00f6\u00dfe abh\u00e4ngig ist. <\/p>\n
Die Leistungsteigerung wurde erreicht, indem die Anzahl der Runden von 10 auf 7 reduziert und die Bl\u00f6cke in 1-KB-St\u00fccken separat gehasht wurden. Laut den Entwicklern fanden sie einen \u00fcberzeugenden mathematischen Beweis, dass man mit 7 Runden statt 10 auskommen kann, ohne die gleiche Zuverl\u00e4ssigkeit zu verlieren (zum Verst\u00e4ndnis kann man den Vergleich mit dem Mischen von Fr\u00fcchten in einem Mixer anf\u00fchren \u2014 nach 7 Sekunden sind die Fr\u00fcchte bereits vollst\u00e4ndig gemischt, und zus\u00e4tzliche 3 Sekunden beeinflussen die Konsistenz der Mischung nicht). Einige Forscher \u00e4u\u00dfern jedoch Bedenken und glauben, dass selbst wenn derzeit 7 Runden ausreichen, um allen bekannten Angriffen auf Hashes standzuhalten, zus\u00e4tzliche 3 Runden in Zukunft n\u00fctzlich sein k\u00f6nnten, falls neue Angriffe entdeckt werden. <\/p>\n
Beim Block-Splitting in BLAKE3 wird der Datenstrom in St\u00fccke von 1 KB unterteilt, und jedes St\u00fcck wird unabh\u00e4ngig gehasht. Auf der Grundlage der Hashes der St\u00fccke wird ein gro\u00dfer Hash auf Basis eines Merkle-Baums gebildet. Diese Aufteilung erm\u00f6glicht eine parallele Verarbeitung der Daten beim Hashing und erlaubt beispielsweise die Verwendung von 4-Thread SIMD-Instruktionen zum gleichzeitigen Hashen von 4 Bl\u00f6cken. Traditionelle Hash-Funktionen wie SHA-* verarbeiten Daten sequenziell. <\/p>\n
Merkmale 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 Verl\u00e4ngerungsangriffe, denen SHA-2 ausgesetzt ist.\n
Es sind Versionen in Rust verf\u00fcgbar, die f\u00fcr die Nutzung der Instruktionen SSE2, SSE4.1, AVX2, AVX-512 und NEON optimiert sind. <\/li>\n
Sicherstellung der Parallelisierung der Berechnungen \u00fcber beliebig viele Threads und SIMD-Kan\u00e4le. <\/li>\n
M\u00f6glichkeit zur inkrementellen Aktualisierung und verifiziertem Verarbeiten von Datenstr\u00f6men; <\/li>\n
Anwendung in den Modi PRF, MAC, KDF, XOF sowie 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
Verringerung der Rundenanzahl von 10 auf 7. <\/li>\n
Drei Betriebsmodi: Hashing, Hashing mit Schl\u00fcssel (HMAC) und Schl\u00fcsselableitung (KDF). <\/li>\n
Keine zus\u00e4tzlichen Overheads beim Hashing mit Schl\u00fcssel durch die Verwendung des zuvor vom Parameterblock eingenommenen Bereichs. <\/li>\n
Integrierter Betrieb als Funktion mit erweiterbarem Ergebnis (XOF, Extendable Output Function), die Parallelisierung und Positionierung (Seek) erm\u00f6glicht. <\/li>\n<\/ul>\n
![\"Ver\u00f6ffentlichung](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/1fcd18de882eafe2ddc0858bb41856d0.png\")
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