{"id":123602,"date":"2025-04-19T15:05:06","date_gmt":"2025-04-19T13:05:06","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/v-python-zadejstvovany-kriptofunkczii-s-matematicheskim-dokazatelstvom-nadyozhnosti"},"modified":"2025-04-19T15:05:06","modified_gmt":"2025-04-19T13:05:06","slug":"v-python-zadejstvovany-kriptofunkczii-s-matematicheskim-dokazatelstvom-nadyozhnosti","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/v-python-zadejstvovany-kriptofunkczii-s-matematicheskim-dokazatelstvom-nadyozhnosti","title":{"rendered":"In Python wurden kryptografische Funktionen mit mathematischer Zuverl\u00e4ssigkeitsnachweis implementiert.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Die erfolgreiche Umsetzung der Initiative zur Ersetzung der in Python angebotenen Implementierungen kryptographischer Algorithmen in den Modulen hashlib und hmac durch Varianten mit mathematischer Zuverl\u00e4ssigkeitsbewertung, vorbereitet durch das Projekt \u201eHACL*\u201c, wurde bekannt gegeben. Die Umstellung auf Funktionen mit mathematischer Zuverl\u00e4ssigkeitsbewertung wurde im Jahr 2022 begonnen und wurde nach der Feststellung von Puffer\u00fcberl\u00e4ufen in der Implementierung des SHA3-Algorithmus, die im Python-Modul hashlib verwendet wird, initiiert. <\/p>\n
In das Hauptrepository des CPython-Projekts wurde der Code mit neuen Implementierungen kryptografischer Hash-Funktionen und HMAC-Algorithmen (Mechanismus zur \u00dcberpr\u00fcfung der Nachrichtenintegrit\u00e4t) aufgenommen. Alle standardm\u00e4\u00dfig in Python bereitgestellten Hash-Funktionen und HMACs wurden durch verifizierte Varianten ersetzt. Unter anderem wurde eine Implementierung von HMAC-BLAKE2 hinzugef\u00fcgt, die SIMD-Befehle AVX2 zur Beschleunigung der Berechnungen nutzt. Es wird erwartet, dass der verifizierte Code Bestandteil der Herbstversion von Python 3.14 sein wird. <\/p>\n
Neue Implementierungen kryptographischer Funktionen wurden aus der Bibliothek HACL*, die von Forschern des franz\u00f6sischen Staatsinstituts f\u00fcr Informatik und Automatisierung (INRIA), der Microsoft Research-Abteilung und der Carnegie Mellon University entwickelt wird, \u00fcbernommen. Die HACL*-Bibliothek unterst\u00fctzt typische kryptographische Funktionen, die f\u00fcr die Arbeit mit TLS 1.3 und die vollst\u00e4ndige Unterst\u00fctzung der NaCl-API (Networking and Cryptography library) erforderlich sind, wie Curve25519, Ed25519, AES-GCM, Chacha20, Poly1305, SHA-2, SHA-3, HMAC und HKDF. In Bezug auf die Leistung ist die HACL*-Bibliothek mit OpenSSL vergleichbar, bietet jedoch im Gegensatz zu letzterem zus\u00e4tzliche Garantien hinsichtlich Zuverl\u00e4ssigkeit und Sicherheit. <\/p>\n
Der HACL*-Code ist in einer Teilmenge der funktionalen Sprache F* geschrieben, die ein System abh\u00e4ngiger Typen und Spezifikationen bietet, das es erm\u00f6glicht, pr\u00e4zise Spezifikationen (mathematische Modelle) zu definieren und das Fehlen von Fehlern in der Implementierung durch SMT-Formeln und unterst\u00fctzende Nachweiswerkzeuge zu garantieren. Der Referenzcode in F* wird mithilfe des Compilers KaRaMeL in C-Code \u00fcbersetzt und steht zur Integration in andere Projekte zur Verf\u00fcgung. <\/p>\n
Die Durchf\u00fchrung der Verifikation beinhaltet die Festlegung detaillierter Spezifikationen, die alle Verhaltensvarianten des Programms beschreiben, sowie die Erstellung eines mathematischen Beweises daf\u00fcr, dass der geschriebene Code vollst\u00e4ndig den vorbereiteten Spezifikationen entspricht. Die Verifikation gew\u00e4hrleistet, dass das Programm nur so ausgef\u00fchrt wird, wie es die Entwickler beabsichtigt haben, und dass bestimmte Klassen von Fehlern wie Puffer\u00fcberl\u00e4ufe, Dereferenzierung von Zeigern, Zugriff auf bereits freigegebene Speicherbereiche oder doppelte Freigabe von Speicherbl\u00f6cken nicht auftreten. W\u00e4hrend des Kompiliervorgangs wird eine strenge \u00dcberpr\u00fcfung von Typen und Werten sichergestellt \u2013 ein Baustein \u00fcbertr\u00e4gt niemals Parameter, die nicht den Spezifikationen entsprechen, an einen anderen Baustein und hat keinen Zugriff auf die internen Zust\u00e4nde anderer Komponenten. <\/p>\n
Der Prozess der Migration zu verifiziertem Code dauerte zweieinhalb Jahre und erforderte Anpassungen der HACL*-Bibliothek, deren Funktionalit\u00e4t durch die erforderlichen Funktionen f\u00fcr den nahtlosen Austausch der bestehenden hashlib-Funktionalit\u00e4t erweitert wurde. Beispielsweise wurde in HACL* die Unterst\u00fctzung f\u00fcr den Stream-Modus von HMAC hinzugef\u00fcgt, zus\u00e4tzliche Betriebsmodi f\u00fcr die Blake2-Algorithmen bereitgestellt, eine neue API f\u00fcr SHA3 entwickelt, die alle Varianten der Keccak-Familie abdeckt, notwendige Mittel zur Fehlerbenachrichtigung (z. B. bei Speicherproblemen) bereitgestellt und Skripte zur Automatisierung der \u00dcbertragung neuer Versionen von HACL* in das Python-Repository entwickelt. \n Quelle: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"