BLAKE3 1.0 क्रिप्टोग्राफ़िक हैश संदर्भ कार्यान्वयन जारी किया गया

क्रिप्टोग्राफ़िक हैश फ़ंक्शन BLAKE3 1.0 का एक संदर्भ कार्यान्वयन जारी किया गया था, जो SHA-3 स्तर पर विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हुए अपने बहुत उच्च हैश गणना प्रदर्शन के लिए उल्लेखनीय है। 16 KB फ़ाइल के लिए हैश जेनरेशन टेस्ट में, 3-बिट कुंजी के साथ BLAKE256 SHA3-256 से 17 गुना, SHA-256 से 14 गुना, SHA-512 से 9 गुना, SHA-1 से 6 गुना और BLAKE2b से बेहतर प्रदर्शन करता है - 5 बार। बहुत बड़ी मात्रा में डेटा संसाधित करते समय एक महत्वपूर्ण अंतर बना रहता है, उदाहरण के लिए, 3GB यादृच्छिक डेटा के लिए हैश की गणना करते समय BLAKE256 SHA-8 की तुलना में 1 गुना तेज़ निकला। BLAKE3 संदर्भ कार्यान्वयन कोड दोहरे सार्वजनिक डोमेन (CC0) और Apache 2.0 लाइसेंस के तहत C और रस्ट संस्करणों में उपलब्ध है।

हैश फ़ंक्शन फ़ाइल अखंडता जांच, संदेश प्रमाणीकरण और क्रिप्टोग्राफ़िक डिजिटल हस्ताक्षर के लिए डेटा उत्पन्न करने जैसे अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। BLAKE3 हैशिंग पासवर्ड के लिए अभिप्रेत नहीं है, क्योंकि इसका लक्ष्य जितनी जल्दी हो सके हैश की गणना करना है (पासवर्ड के लिए, धीमी हैश फ़ंक्शंस यसक्रिप्ट, बीक्रिप्ट, स्क्रीप्ट या आर्गन2 का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है)। विचाराधीन हैश फ़ंक्शन हैश किए गए डेटा के आकार के प्रति असंवेदनशील है और टकराव चयन और प्रीइमेज खोज पर हमलों से सुरक्षित है।

एल्गोरिदम को प्रसिद्ध क्रिप्टोग्राफी विशेषज्ञों (जैक ओ'कॉनर, जीन-फिलिप ऑमास्सन, सैमुअल नेव्स, ज़ूको विलकॉक्स-ओ'हर्न) द्वारा विकसित किया गया था और यह BLAKE2 एल्गोरिदम का विकास जारी रखता है और ब्लॉक चेन ट्री को एनकोड करने के लिए बाओ तंत्र का उपयोग करता है। . BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s) के विपरीत, BLAKE3 सभी प्लेटफार्मों के लिए एक एकल एल्गोरिथ्म प्रदान करता है, जो बिट गहराई और हैश आकार से बंधा नहीं है।

राउंड की संख्या को 10 से घटाकर 7 और ब्लॉकों को 1 केबी टुकड़ों में अलग-अलग हैश करके प्रदर्शन में वृद्धि हासिल की गई। रचनाकारों के अनुसार, उन्हें ठोस गणितीय प्रमाण मिला है कि विश्वसनीयता के समान स्तर को बनाए रखते हुए 7 के बजाय 10 राउंड के साथ काम करना संभव है (स्पष्टता के लिए, हम मिक्सर में फल मिलाने का उदाहरण दे सकते हैं - 7 सेकंड के बाद) फल पहले से ही पूरी तरह से मिश्रित है, और अतिरिक्त 3 सेकंड मिश्रण की स्थिरता को प्रभावित नहीं करेंगे)। हालाँकि, कुछ शोधकर्ता संदेह व्यक्त करते हैं, उनका मानना ​​है कि भले ही 7 राउंड वर्तमान में हैश पर सभी ज्ञात हमलों का मुकाबला करने के लिए पर्याप्त हैं, फिर भी भविष्य में नए हमलों की पहचान होने पर अतिरिक्त 3 राउंड उपयोगी हो सकते हैं।

जहाँ तक ब्लॉकों में विभाजित करने की बात है, BLAKE3 में स्ट्रीम को 1 KB टुकड़ों में विभाजित किया गया है और प्रत्येक टुकड़े को स्वतंत्र रूप से हैश किया गया है। टुकड़ों के हैश के आधार पर, बाइनरी मर्कल ट्री के आधार पर एक बड़ा हैश बनता है। यह विभाजन हमें हैश की गणना करते समय डेटा प्रोसेसिंग को समानांतर करने की समस्या को हल करने की अनुमति देता है - उदाहरण के लिए, आप 4 ब्लॉक के हैश की एक साथ गणना करने के लिए 4-थ्रेडेड SIMD निर्देशों का उपयोग कर सकते हैं। पारंपरिक SHA-* हैश फ़ंक्शन डेटा को क्रमिक रूप से संसाधित करते हैं।

BLAKE3 की विशेषताएं:

• उच्च प्रदर्शन, BLAKE3 MD5, SHA-1, SHA-2, SHA-3 और BLAKE2 से काफी तेज़ है।
• सुरक्षा, जिसमें संदेश बढ़ाव हमलों का प्रतिरोध शामिल है जिसके लिए SHA-2 अतिसंवेदनशील है;
• जंग के प्रकार उपलब्ध हैं, जो SSE2, SSE4.1, AVX2, AVX-512 और NEON निर्देशों के लिए अनुकूलित हैं।
• किसी भी संख्या में थ्रेड और SIMD चैनलों पर गणनाओं का समानांतरीकरण सुनिश्चित करना।
• धाराओं के वृद्धिशील अद्यतनीकरण और सत्यापित प्रसंस्करण की संभावना;
• पीआरएफ, मैक, केडीएफ, एक्सओएफ मोड में और नियमित हैश के रूप में उपयोग करें;
• सभी आर्किटेक्चर के लिए एक एकल एल्गोरिदम, x86-64 सिस्टम और 32-बिट एआरएम प्रोसेसर दोनों पर तेज़।

BLAKE3 और BLAKE2 के बीच मुख्य अंतर:

• एक बाइनरी ट्री संरचना का उपयोग जो हैश गणना में असीमित समानता की अनुमति देता है।
• राउंड की संख्या 10 से घटाकर 7 करना।
• ऑपरेशन के तीन तरीके: हैशिंग, एक कुंजी के साथ हैशिंग (एचएमएसी) और कुंजी पीढ़ी (केडीएफ)।
• कुंजी पैरामीटर ब्लॉक द्वारा पहले से व्याप्त क्षेत्र के उपयोग के कारण कुंजी के साथ हैशिंग करते समय कोई अतिरिक्त ओवरहेड नहीं।
• एक विस्तारित परिणाम (एक्सओएफ, एक्सटेंडेबल आउटपुट फ़ंक्शन) के साथ एक फ़ंक्शन के रूप में अंतर्निहित ऑपरेटिंग तंत्र, समानांतरकरण और स्थिति (तलाश) की अनुमति देता है।

स्रोत: opennet.ru