BLAKE3 dulmáls kjötkássaaðgerð í boði, sem er 10 sinnum hraðari en SHA-2

Endanleg útfærsla reikniritsins hefur verið birt BLAKE3, sem býður upp á dulritunar kjötkássaaðgerð sem er hönnuð fyrir forrit eins og skráarheilleikaathugun, auðkenningu skilaboða og að búa til gögn fyrir stafrænar undirskriftir. BLAKE3 er ekki ætlað til að hassa lykilorð (fyrir lykilorð þarftu að nota yescrypt, bcrypt, scrypt eða Argon2), þar sem það miðar að því að reikna út kjötkássa eins fljótt og auðið er með tryggingu fyrir engum árekstrum, vörn gegn að finna frumgerðina og ekki viðkvæmt fyrir stærð hashed gagna. Tilvísunarútfærsla á BLAKE3 birt Tvöfalt leyfi samkvæmt Public Domain (CC0) og Apache 2.0.

Lykilmunurinn á nýju kjötkássaaðgerðinni er mjög mikil afköst kjötkássaútreikninga en viðhalda áreiðanleika á SHA-3 stigi. Sjálfgefið er að kjötkássastærðin sem myndast í BLAKE3 er 32 bæti (256 bitar), en hægt er að stækka hana í handahófskennd gildi. Í kjötkássamyndunarprófi fyrir 16 KB skrá er BLAKE3 betri en SHA3-256 15 sinnum, SHA-256 12 sinnum, SHA-512 8 sinnum, SHA-1 6 sinnum og BLAKE2b 4 sinnum. Verulegt bil er eftir þegar unnið er úr mjög miklu magni gagna, til dæmis reyndist BLAKE3 vera hraðar SHA-256 8 sinnum þegar þú reiknar kjötkássa fyrir 1GB af handahófi gagna.

Reikniritið var þróað af frægum dulmálssérfræðingum (Jack O'Connor, Jean-Philippe Aumasson, Samuel Neves, Zooko Wilcox-O'Hearn) og heldur áfram að þróa reikniritið BLAKE2 og notar vélbúnað til að kóða blokkkeðjutréð Bao. Ólíkt BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s), býður BLAKE3 upp á eitt reiknirit fyrir alla vettvang, ekki bundið við bitadýpt og kjötkássastærð.

Aukin frammistaða náðist með því að fækka umferðum úr 10 í 7 og hassa kubba sérstaklega í 1 KB bitum. Samkvæmt höfundum fannst þeim sannfærandi sönnun, að þú getur komist af með 7 umferðir í stað 10 á meðan þú heldur sama áreiðanleikastigi (til glöggvunar geturðu nefnt dæmi með því að blanda ávöxtum í hrærivél - eftir 7 sekúndur eru ávextirnir þegar alveg blandaðir og 3 sekúndur til viðbótar munu ekki hafa áhrif á samkvæmni blöndunnar). Hins vegar lýsa sumir vísindamenn efasemdum og telja að jafnvel þó að 7 umferðir séu nóg til að standast allar þekktar árásir á kjötkássa, þá gætu 3 umferðir til viðbótar verið gagnlegar ef nýjar árásir eru auðkenndar í framtíðinni.

Hvað varðar skiptingu í kubba, í BLAKE3 er straumnum skipt í 1 KB bita og hver hluti er hassaður sjálfstætt. Byggt á kjötkássa af bitunum á botninum tvöfaldur merkle tré eitt stórt hass myndast. Þessi skipting gerir okkur kleift að leysa vandamálið við samhliða gagnavinnslu við útreikning á kjötkássa - til dæmis er hægt að nota 4-þráða SIMD leiðbeiningar til að reikna samtímis kjötkássa 4 blokka. Hefðbundnar SHA-* kjötkássaaðgerðir vinna úr gögnum í röð.

Eiginleikar BLAKE3:

• Mikil afköst;
• Öryggi, þar með talið viðnám gegn skilaboð lenging árás, sem SHA-2 er næmt fyrir;
• Tryggja samhliða útreikninga á hvaða fjölda þráða og SIMD rása sem er;
• Möguleiki á stigvaxandi uppfærslu og sannreyndri vinnslu strauma;
• Notaðu í PRF, MAC, KDF, XOF stillingum og sem venjulegt kjötkássa;
• Einn reiknirit fyrir alla arkitektúra, hratt á bæði x86-64 kerfum og 32 bita ARM örgjörvum.

Heimild: opennet.ru