SHA-3보다 10배 빠른 BLAKE2 암호화 해시 기능 사용 가능

알고리즘의 최종 구현이 게시되었습니다. 블레이크 3는 파일 무결성 검사, 메시지 인증, 디지털 서명용 데이터 생성과 같은 응용 프로그램을 위해 설계된 암호화 해시 기능을 제공합니다. BLAKE3은 충돌 방지를 보장하면서 가능한 한 빨리 해시를 계산하고 프로토타입을 찾아서 해시된 데이터의 크기에 민감하지 않습니다. BLAKE3의 참조 구현 출판사 : Public Domain(CC0) 및 Apache 2.0에 따라 이중 라이센스가 부여되었습니다.

새로운 해시 함수의 주요 차이점은 SHA-3 수준의 안정성을 유지하면서 매우 높은 성능의 해시 계산을 수행할 수 있다는 것입니다. 기본적으로 BLAKE3의 결과 해시 크기는 32바이트(256비트)이지만 임의의 값으로 확장될 수 있습니다. 16KB 파일에 대한 해시 생성 테스트에서 BLAKE3은 SHA3-256보다 15배, SHA-256은 12배, SHA-512는 8배, SHA-1은 6배, BLAKE2b는 4배 성능이 뛰어납니다. 매우 많은 양의 데이터를 처리할 때 상당한 격차가 남아 있습니다. 예를 들어 BLAKE3은 быстрее 256GB의 무작위 데이터에 대한 해시를 계산할 때 SHA-8을 1배 늘립니다.

알고리즘은 유명한 암호화 전문가(잭 오코너, 장 필립 오마송, 사무엘 네베스, 주코 윌콕스-오헌) 계속해서 알고리즘을 개발하고 있습니다. 블레이크 2 블록체인 트리를 인코딩하는 메커니즘을 사용합니다. 바오. BLAKE2(BLAKE2b, BLAKE2s)와 달리 BLAKE3은 비트 심도 및 해시 크기에 얽매이지 않고 모든 플랫폼에 대해 단일 알고리즘을 제공합니다.

라운드 수를 10에서 7로 줄이고 블록을 1KB 조각으로 개별적으로 해싱함으로써 성능이 향상되었습니다. 제작자에 따르면 설득력있는 것을 발견했습니다. 증거, 동일한 수준의 신뢰성을 유지하면서 7라운드 대신 10라운드로 얻을 수 있습니다(명확성을 위해 믹서에서 과일을 혼합하는 예를 들 수 있습니다. 7초 후에 과일은 이미 완전히 혼합되었으며 추가로 3초가 지나면 혼합물의 일관성에 영향을 미치지 않습니다). 그러나 일부 연구자들은 현재 7라운드가 해시에 대해 알려진 모든 공격을 견딜 수 있을 만큼 충분하더라도 향후 새로운 공격이 식별되면 추가 3라운드가 유용할 수 있다고 믿으며 의구심을 표명합니다.

블록으로 나누는 경우 BLAKE3에서는 스트림을 1KB 조각으로 나누고 각 조각은 독립적으로 해싱됩니다. 베이스에 있는 조각의 해시를 기반으로 합니다. 이진 머클 트리 하나의 큰 해시가 형성됩니다. 이 분할을 통해 해시 계산 시 데이터 처리 병렬화 문제를 해결할 수 있습니다. 예를 들어 4스레드 SIMD 명령어를 사용하여 4개 블록의 해시를 동시에 계산할 수 있습니다. 기존 SHA-* 해시 함수는 데이터를 순차적으로 처리합니다.

BLAKE3의 특징:

• 고성능;
• 저항을 포함한 안전 메시지 연장 공격, SHA-2가 취약합니다.
• 스레드 수와 SIMD 채널 수에 관계없이 계산 병렬화를 보장합니다.
• 스트림의 증분 업데이트 및 검증된 처리 가능성
• PRF, MAC, KDF, XOF 모드 및 일반 해시로 사용합니다.
• x86-64 시스템과 32비트 ARM 프로세서 모두에서 빠른 모든 아키텍처를 위한 단일 알고리즘입니다.

출처 : opennet.ru