Опубликована финальная реализация алгоритма , предлагающего криптографическую хеш-функцию, рассчитанную на такие применения, как проверка целостности файлов, аутентификация сообщений и формирование данных для цифровых подписей. BLAKE3 не предназначена для хэширования паролей (для паролей нужно использовать yescrypt, bcrypt, scrypt или Argon2), так как нацелена на максимально быстрое вычисление хэшей с гарантией отсутствия коллизий, защитой от и не чувствительностью к размеру хэшируемых данных. Эталонная реализация BLAKE3 под двойной лицензией — общественное достояние (CC0) и Apache 2.0.
Ключевым отличием новой хеш-функции является очень высокая производительность вычисления хэша при сохранении надёжности на уровне SHA-3. По умолчанию размер результирующего хэша в BLAKE3 составляет 32 байта (256 бит), но он может быть расширен до произвольных значений. В тесте на генерацию хэша для файла, размером 16 КБ, BLAKE3 опережает SHA3-256 в 15 раз, SHA-256 — в 12 раз, SHA-512 — в 8 раз, SHA-1 — в 6 раз, а BLAKE2b — в 4 раза. Значительный отрыв сохраняется и при обработке очень больших объёмов данных, например, BLAKE3 оказался SHA-256 в 8 раз при вычислении хеша для 1ГБ случайных данных.
Алгоритм разработан известными специалистами по криптографии (, , , ) и продолжает развитие алгоритма и применяет для кодирования дерева цепочек блоков механизм . В отличие от BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s), в BLAKE3 для всех платформ предложен единый алгоритм, не привязанный к разрядности и размеру хэша.
Повышения производительности удалось добиться благодаря сокращению числа раундов с 10 до 7 и раздельному хэшированию блоков кусочками по 1 Кб. По заявлению создателей, они нашли убедительное , что можно обойтись 7 раундами вместо 10 при сохранении того же уровня надёжности (для наглядности можно привести пример с перемешиванием фруктов в миксере — через 7 секунд фрукты уже полностью перемешаны и дополнительные 3 секунды не скажутся на консистенции смеси). При этом некоторые исследователи выражают сомнение, полагая, что даже если в настоящее время 7 раудов достаточно для противостояниям всем известным атакам на хэши, то дополнительные 3 раунда могут оказаться полезны в случае выявления новых атак в будущем.
Что качается разделения на блоки, то в BLAKE3 поток разбивается на кусочки по 1 Кб и каждый кусочек хэшируется независимо. На основе хэшей кусочков на базе формируется один большой хэш. Указанное разделение позволяет решить проблему с распараллеливанием обработки данных при вычислении хэша — например, можно использовать 4-поточные SIMD-инструкции для одновременного вычисления хэшей 4 блоков. Традиционные хэш-функции SHA-* обрабатывают данные последовательно.
ຄຸນນະສົມບັດຂອງ BLAKE3:
- ປະສິດທິພາບສູງ;
- Безопасность, в том числе стойкость к , которой подвержен SHA-2;
- Обеспечение распараллеливания вычислений на любое число потоков и SIMD-каналов;
- ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປັບປຸງເພີ່ມເຕີມແລະການປຸງແຕ່ງການກວດສອບຂອງສາຍນ້ໍ;
- Применение в режимах PRF, MAC, KDF, XOF и как обычный хэш;
- ສູດການຄິດໄລ່ດຽວສໍາລັບສະຖາປັດຕະຍະກໍາທັງຫມົດ, ໄວໃນທັງສອງລະບົບ x86-64 ແລະໂປເຊດເຊີ ARM 32-bit.
ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru