क्रिप्टोग्राफिक हॅश फंक्शन BLAKE3 1.0 च्या संदर्भ अंमलबजावणीचे प्रकाशन

क्रिप्टोग्राफिक हॅश फंक्शन BLAKE3 1.0 ची संदर्भ अंमलबजावणी जारी केली गेली, जी SHA-3 स्तरावर विश्वासार्हता सुनिश्चित करताना त्याच्या उच्च हॅश गणना कार्यक्षमतेसाठी उल्लेखनीय आहे. 16 KB फाइलसाठी हॅश जनरेशन चाचणीमध्ये, 3-बिट की सह BLAKE256 SHA3-256 पेक्षा 17 पट, SHA-256 14 पट, SHA-512 9 वेळा, SHA-1 6 पट आणि BLAKE2b - 5 वेळा. खूप मोठ्या प्रमाणात डेटावर प्रक्रिया करताना एक महत्त्वपूर्ण अंतर राहते, उदाहरणार्थ, 3GB यादृच्छिक डेटासाठी हॅशची गणना करताना BLAKE256 SHA-8 पेक्षा 1 पट वेगवान असल्याचे दिसून आले. BLAKE3 संदर्भ अंमलबजावणी कोड ड्युअल पब्लिक डोमेन (CC0) आणि Apache 2.0 लायसन्स अंतर्गत C आणि Rust आवृत्तीमध्ये उपलब्ध आहे.

हॅश फंक्शन फाईल इंटिग्रिटी चेकिंग, मेसेज ऑथेंटिकेशन आणि क्रिप्टोग्राफिक डिजिटल स्वाक्षरीसाठी डेटा तयार करणे यासारख्या ऍप्लिकेशन्ससाठी डिझाइन केले आहे. BLAKE3 हे पासवर्ड हॅश करण्याच्या हेतूने नाही, कारण शक्य तितक्या लवकर हॅशची गणना करणे हे त्याचे उद्दिष्ट आहे (पासवर्डसाठी, स्लो हॅश फंक्शन्स yescrypt, bcrypt, scrypt किंवा Argon2 वापरण्याची शिफारस केली जाते). विचाराधीन हॅश फंक्शन हॅश केलेल्या डेटाच्या आकारासाठी असंवेदनशील आहे आणि टक्कर निवड आणि प्रीइमेज शोधण्यावरील हल्ल्यांपासून संरक्षित आहे.

अल्गोरिदम सुप्रसिद्ध क्रिप्टोग्राफी तज्ञांनी (जॅक ओ'कॉनर, जीन-फिलिप औमासन, सॅम्युअल नेव्हस, झूको विल्कॉक्स-ओ'हर्न) विकसित केले आणि BLAKE2 अल्गोरिदमचा विकास सुरू ठेवला आणि ब्लॉक चेन ट्री एन्कोड करण्यासाठी बाओ यंत्रणा वापरते. . BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s) च्या विपरीत, BLAKE3 सर्व प्लॅटफॉर्मसाठी एकच अल्गोरिदम ऑफर करते, बिट डेप्थ आणि हॅश आकाराशी जोडलेले नाही.

राउंड्सची संख्या 10 वरून 7 पर्यंत कमी करून आणि 1 KB तुकड्यांमध्ये स्वतंत्रपणे ब्लॉक हॅश करून वाढीव कामगिरी प्राप्त झाली. निर्मात्यांच्या म्हणण्यानुसार, त्यांना खात्रीशीर गणितीय पुरावा सापडला आहे की विश्वासार्हतेची समान पातळी राखून 7 ऐवजी 10 फेऱ्या मारणे शक्य आहे (स्पष्टतेसाठी, आम्ही मिक्सरमध्ये फळ मिसळण्याचे उदाहरण देऊ शकतो - 7 सेकंदांनंतर फळ आधीच पूर्णपणे मिसळलेले आहे, आणि अतिरिक्त 3 सेकंद मिश्रणाच्या सुसंगततेवर परिणाम करणार नाहीत). तथापि, काही संशोधक शंका व्यक्त करतात, असा विश्वास आहे की हॅशवरील सर्व ज्ञात हल्ल्यांचा सामना करण्यासाठी सध्या 7 राउंड पुरेसे असले तरीही, भविष्यात नवीन हल्ले ओळखले गेल्यास अतिरिक्त 3 राउंड उपयुक्त ठरू शकतात.

ब्लॉक्समध्ये विभागण्यासाठी, BLAKE3 मध्ये प्रवाह 1 KB तुकड्यांमध्ये विभागलेला आहे आणि प्रत्येक तुकडा स्वतंत्रपणे हॅश केला आहे. तुकड्यांच्या हॅशच्या आधारे, बायनरी मर्कल झाडावर आधारित एक मोठा हॅश तयार होतो. हे विभाजन आम्हाला हॅशची गणना करताना समांतर डेटा प्रोसेसिंगची समस्या सोडविण्यास अनुमती देते - उदाहरणार्थ, आपण एकाच वेळी 4 ब्लॉक्सच्या हॅशची गणना करण्यासाठी 4-थ्रेडेड SIMD सूचना वापरू शकता. पारंपारिक SHA-* हॅश फंक्शन्स डेटावर अनुक्रमे प्रक्रिया करतात.

BLAKE3 ची वैशिष्ट्ये:

• उच्च कार्यक्षमता, BLAKE3 MD5, SHA-1, SHA-2, SHA-3 आणि BLAKE2 पेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगवान आहे.
• SHA-2 संवेदनाक्षम असलेल्या संदेश वाढवण्याच्या हल्ल्यांच्या प्रतिकारासह सुरक्षा;
• Rust मध्ये उपलब्ध, SSE2, SSE4.1, AVX2, AVX-512 आणि NEON सूचनांसाठी ऑप्टिमाइझ केलेले.
• कितीही थ्रेड्स आणि SIMD चॅनेलवर गणनांचे समांतरीकरण सुनिश्चित करणे.
• प्रवाहांचे वाढीव अद्यतन आणि सत्यापित प्रक्रियेची शक्यता;
• PRF, MAC, KDF, XOF मोडमध्ये आणि नियमित हॅश म्हणून वापरा;
• सर्व आर्किटेक्चरसाठी एकच अल्गोरिदम, दोन्ही x86-64 सिस्टम आणि 32-बिट एआरएम प्रोसेसरवर जलद.

BLAKE3 आणि BLAKE2 मधील मुख्य फरक:

• बायनरी ट्री स्ट्रक्चरचा वापर जे हॅश गणनेमध्ये अमर्यादित समांतरतेसाठी अनुमती देते.
• फेऱ्यांची संख्या 10 वरून 7 पर्यंत कमी करणे.
• ऑपरेशनच्या तीन पद्धती: हॅशिंग, की सह हॅशिंग (HMAC) आणि की जनरेशन (KDF).
• की पॅरामीटर्स ब्लॉकने पूर्वी व्यापलेल्या क्षेत्राचा वापर केल्यामुळे की सह हॅश करताना कोणतेही अतिरिक्त ओव्हरहेड नाही.
• विस्तारित परिणामासह (XOF, विस्तारित आउटपुट फंक्शन) फंक्शनच्या स्वरूपात अंगभूत ऑपरेटिंग यंत्रणा, समांतरीकरण आणि स्थिती (शोध) ला अनुमती देते.

स्त्रोत: opennet.ru