Bemutatásra került az ITB projekt, amely egy szimmetrikus kriptográfiai izolátort fejleszt, célja a standard pseudo-véletlen funkciók (PRF) és hash-primitívek (AES, BLAKE2/3, Areion és mások) körülölelése egy összekapcsolt kombinatorikus és topológiai akadályban. A klasszikus blokkolt és folyamatos titkosítási módokkal ellentétben az ITB architektúrája a belső primitív struktúrájának izolálására összpontosít, megakadályozva a differenciális és lineáris jellemzők, az algebrai linearizáció, valamint a közvetlen kódolások terjedését a SAT/SMT és MILP megoldók határain keresztül. A kód Go nyelven íródott, alacsony szintű optimalizálásokkal assembler nyelven x86_64 és ARM64 (Aarch64) architektúrákhoz, és Apache 2.0 licenc alatt terjesztik.
Az ITB adatátalakítása két összekapcsolt szinten (Interlocked Barrier) történik, amelyek nyolc izolált kulcsgenerációval (8-seed isolation) működnek, helyi kulcsevolúcióval egy közvetlen kapcsolaton keresztül (ChainHash). Az első szinten a rangsoroló akadály (Rank Barrier) minden 48 bites blokk (vagy 512 bites primitívek esetében 168 bites blokk) kulcsot kombináló permutációját hajtja végre, a nyílt szöveg biteit három független régióba osztva a kombináció keresésének két lépése alapján (a C(48, 16) * C(32, 16) kiegyensúlyozott felosztás tér 2^70,20 körüli, míg a 168 bites módban a C(168, 56) * C(112, 56) körülbelül 2^258,60). A második szinten a pixel akadály (Pixel Barrier) az adatokat 8 bájtos elemek rácsába (8 csatorna 7 adatbittal és 1 véletlen zajbittel minden bájtban) térképezi fel, pikszel kulcsú 7 bites ciklikus eltolással, a 7 bites csatornák maszkolásával és a zajbit pozíciójának kiválasztásával.
A projekt fő jellemzői:
- Kísérleti ellenőrzés az izoláló tulajdonságokról nyilvánvalóan nem kriptográfiai funkciókon (stresszteszt gyenge primitívekkel). A tárolóhoz tartozik egy laboratóriumi állvány, amely egy normál hash-funkciót, az FNV-1a-t helyez be a falon belül. A nemlineáris kombinatorikus rangsorolás, a byte-ok 7 bites csatornák határain történő felosztása (GCD(7, 8) = 1) és a zajbitek minden byte-ba való injektálása miatt a nyílt és titkos szövegre vonatkozó SAT/SMT modell gyakorlati felhasználása vagy felépítése blokkolva van már a rendszer egyenleteinek megfogalmazásának szakaszában.
- Gépellenőrzött formai verifikáció a Lean 4 nyelven. Az összes 12 alapvető matematikai, kombinatorikai és bitvektoros tétel konstrukció (valamint a 3-to-8 hibrid kulcsgeneráló rendszer alkalmazási terve az APPS.md-ben), amelyek a PROOFS.md dokumentumban szerepelnek, teljes mértékben bizonyítva vannak Lean 4-ben axiómák és bizonyítékok kihagyása nélkül.
- Beépített kriptoanalitikai tesztelési eszközkészlet, amely automatizált ellenőrzéseket tartalmaz: statisztikai tesztbatteriák, algebrai fok és nemlinearitás értékelése, a zajpozíciók kiszűrése a CCA-orákuluson keresztül és sérülékenységek keresése külső megoldókkal.
- Két működési mód: alapértelmezett hitelesített üzemmód (AEAD a MAC-Inside-Encrypt séma szerint, ahol az üzenet hitelesítése a tartályon belül számítódik és titkosítódik) és plauzibilis tagadás (Plausible Deniability) mód az alapvető COBS kódolás alapján, ahol a titkosítás tetszőleges helytelen kulccsal szintaktikailag helyes adatokat ad vissza hibaindikátor nélkül.
- Modern, gyors PRF-ekkel (AES, BLAKE2/3, Areion) párosítva a konstrukció alkalmas biztonságos üzenetváltásra, fájlok tárolására és hálózati VPN-alagútra (csoportos csomagbeli sorban a formátum költségei körülbelül 15% körül alakulnak). A magot a külső csatornák elleni támadások védelme érdekében állandó időben hajtják végre, teljes kényszerített törléssel a veremkeretek és a processzorregiszterek (GPR, XMM/YMM/ZMM, NEON) számára a hívásokat követően.
- x86_64 architektúrához az BMI2 (PEXT/PDEP), AES-NI, VAES, AVX2 és AVX-512 utasításokkal implementált assembly magok, ARM64 (Aarch64) esetében pedig NEON, Crypto Extensions és SVE2 kiterjesztések alapjain készültek (átvihető visszalépéssel tiszta Go-ra). Az egyedi C ABI (libitb3) köré 33 programozási nyelvhez tartozó burkolatok készültek.
Forrás: opennet.ru
