क्रिप्टोग्राफिक ह्यास प्रकार्य BLAKE3 1.0 को सन्दर्भ कार्यान्वयनको रिलीज

क्रिप्टोग्राफिक ह्यास प्रकार्य BLAKE3 1.0 को सन्दर्भ कार्यान्वयन जारी गरिएको थियो, SHA-3 स्तरमा विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्दा यसको धेरै उच्च ह्यास गणना प्रदर्शनको लागि उल्लेखनीय। 16 KB फाइलको लागि ह्यास जेनरेशन परीक्षणमा, BLAKE3 ले 256-बिट कुञ्जीले SHA3-256 लाई 17 पटक, SHA-256 लाई 14 पटक, SHA-512 9 पटक, SHA-1 6 गुणा, र BLAKE2b - लाई आउटपरफर्म गर्छ। ५ पटक। धेरै ठूलो मात्रामा डाटा प्रशोधन गर्दा एउटा महत्त्वपूर्ण अन्तर रहन्छ, उदाहरणका लागि, BLAKE5 SHA-3 भन्दा 256 गुणा छिटो भयो जब 8GB अनियमित डाटाको लागि ह्यास गणना गर्दा। BLAKE1 सन्दर्भ कार्यान्वयन कोड डुअल पब्लिक डोमेन (CC3) र Apache 0 लाइसेन्स अन्तर्गत C र Rust संस्करणहरूमा उपलब्ध छ।

ह्यास प्रकार्य फाइल अखण्डता जाँच, सन्देश प्रमाणीकरण, र क्रिप्टोग्राफिक डिजिटल हस्ताक्षरहरूको लागि डाटा उत्पन्न गर्ने जस्ता अनुप्रयोगहरूको लागि डिजाइन गरिएको हो। BLAKE3 पासवर्ड ह्यासिङको लागि होईन, किनकि यसले सकेसम्म छिटो ह्यासहरू गणना गर्ने लक्ष्य राख्छ (पासवर्डहरूका लागि, यो स्लो ह्यास प्रकार्यहरू yescrypt, bcrypt, scrypt वा Argon2 प्रयोग गर्न सिफारिस गरिन्छ)। विचाराधीन ह्यास प्रकार्य ह्यास गरिएको डाटाको आकारमा असंवेदनशील छ र टक्कर चयन र प्रिमेज खोजीमा आक्रमणहरूबाट सुरक्षित छ।

एल्गोरिथ्म प्रसिद्ध क्रिप्टोग्राफी विशेषज्ञहरू (ज्याक ओ'कनर, जीन-फिलिप औमासन, शमूएल नेभ्स, जुको विल्कोक्स-ओ'हर्न) द्वारा विकसित गरिएको थियो र BLAKE2 एल्गोरिथ्मको विकासलाई जारी राख्छ र ब्लक चेन ट्री इन्कोड गर्न बाओ मेकानिज्म प्रयोग गर्दछ। । BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s) को विपरीत, BLAKE3 ले सबै प्लेटफर्महरूको लागि एकल एल्गोरिदम प्रदान गर्दछ, बिट गहिराइ र ह्यास साइजमा बाँधिएको छैन।

राउन्डहरूको संख्या 10 बाट 7 मा घटाएर र 1 KB टुक्राहरूमा अलग-अलग ह्यासिङ ब्लकहरू गरेर वृद्धि प्रदर्शन हासिल गरियो। सृष्टिकर्ताहरूका अनुसार, तिनीहरूले विश्वसनीय गणितीय प्रमाण फेला पारेका छन् कि 7 को सट्टा 10 राउन्डहरू संग प्राप्त गर्न सम्भव छ र विश्वसनीयताको समान स्तर कायम राख्दै (स्पष्टताको लागि, हामी मिक्सरमा फल मिलाएर उदाहरण दिन सक्छौं - 7 सेकेन्ड पछि। फल पहिले नै पूर्ण रूपमा मिश्रित छ, र थप 3 सेकेन्डले मिश्रण स्थिरतालाई असर गर्दैन)। यद्यपि, केहि अनुसन्धानकर्ताहरूले शंका व्यक्त गर्छन्, विश्वास गर्दै कि यदि 7 राउन्डहरू हाल ह्यासहरूमा सबै ज्ञात आक्रमणहरूको सामना गर्न पर्याप्त छन् भने, भविष्यमा नयाँ आक्रमणहरू पहिचान भएमा थप 3 राउन्डहरू उपयोगी हुन सक्छन्।

ब्लकहरूमा विभाजनको लागि, BLAKE3 मा स्ट्रिमलाई 1 KB टुक्राहरूमा विभाजन गरिएको छ र प्रत्येक टुक्रा स्वतन्त्र रूपमा ह्याश गरिएको छ। टुक्राहरूको ह्यासको आधारमा, बाइनरी मर्कल रूखको आधारमा एउटा ठूलो ह्यास बनाइन्छ। यस डिभिजनले हामीलाई ह्यासहरू गणना गर्दा समानान्तर डेटा प्रशोधन गर्ने समस्या समाधान गर्न अनुमति दिन्छ - उदाहरणका लागि, तपाईंले 4-थ्रेडेड SIMD निर्देशनहरू प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ एकै साथ 4 ब्लकहरूको ह्यासहरू गणना गर्न। परम्परागत SHA-* ह्यास प्रकार्यहरूले डेटालाई क्रमिक रूपमा प्रक्रिया गर्दछ।

BLAKE3 का विशेषताहरू:

• उच्च प्रदर्शन, BLAKE3 MD5, SHA-1, SHA-2, SHA-3 र BLAKE2 भन्दा धेरै छिटो छ।
• सुरक्षा, सन्देश लम्बाइ आक्रमणहरूको प्रतिरोध सहित जसमा SHA-2 संवेदनशील छ;
• Rust मा उपलब्ध, SSE2, SSE4.1, AVX2, AVX-512, र NEON निर्देशनहरूको लागि अनुकूलित।
• थ्रेड र SIMD च्यानलहरूको कुनै पनि संख्यामा गणनाको समानान्तरता सुनिश्चित गर्दै।
• स्ट्रिमहरूको वृद्धिशील अद्यावधिक र प्रमाणित प्रशोधनको सम्भावना;
• PRF, MAC, KDF, XOF मोडहरूमा र नियमित ह्यासको रूपमा प्रयोग गर्नुहोस्;
• सबै आर्किटेक्चरहरूको लागि एकल एल्गोरिदम, दुबै x86-64 प्रणालीहरू र 32-बिट ARM प्रोसेसरहरूमा छिटो।

BLAKE3 र BLAKE2 बीचको मुख्य भिन्नताहरू:

• ह्यास गणनाहरूमा असीमित समानान्तरको लागि अनुमति दिने बाइनरी रूख संरचनाको प्रयोग।
• राउन्डहरूको संख्या 10 बाट 7 मा घटाउँदै।
• सञ्चालनका तीन मोडहरू: ह्यासिङ, कुञ्जीसँग ह्यासिङ (HMAC) र कुञ्जी उत्पादन (KDF)।
• कुञ्जी प्यारामिटर ब्लकले पहिले ओगटेको क्षेत्रको प्रयोगको कारणले कुञ्जीसँग ह्यास गर्दा कुनै अतिरिक्त ओभरहेड छैन।
• विस्तारित नतिजा (XOF, एक्सटेन्डेबल आउटपुट प्रकार्य) को साथ एक प्रकार्यको रूपमा निर्मित अपरेटिङ मेकानिज्म, समानान्तर र स्थिति (खोज) लाई अनुमति दिँदै।

स्रोत: opennet.ru