{"id":100856,"date":"2021-07-26T22:22:38","date_gmt":"2021-07-26T20:22:38","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/vypusk-etalonnoj-realizaczii-kriptograficheskoj-hesh-funkczii-blake3-1-0"},"modified":"2021-07-26T22:22:38","modified_gmt":"2021-07-26T20:22:38","slug":"vypusk-etalonnoj-realizaczii-kriptograficheskoj-hesh-funkczii-blake3-1-0","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/news\/vypusk-etalonnoj-realizaczii-kriptograficheskoj-hesh-funkczii-blake3-1-0","title":{"rendered":"Wydanie referencyjnej implementacji funkcji skr\u00f3tu kryptograficznego BLAKE3 1.0","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Zosta\u0142a wydana referencyjna implementacja kryptograficznej funkcji skr\u00f3tu BLAKE3 1.0, kt\u00f3ra wyr\u00f3\u017cnia si\u0119 bardzo wysok\u0105 wydajno\u015bci\u0105 oblicze\u0144 skr\u00f3tu przy zapewnieniu niezawodno\u015bci na poziomie SHA-3. W te\u015bcie generacji skr\u00f3tu dla pliku o wielko\u015bci 16 KB, BLAKE3 z kluczem 256-bitowym wyprzedza SHA3-256 17 razy, SHA-256 \u2014 14 razy, SHA-512 \u2014 9 razy, SHA-1 \u2014 6 razy, a BLAKE2b \u2014 5 razy. Znaczna przewaga utrzymuje si\u0119 tak\u017ce podczas przetwarzania bardzo du\u017cych zbior\u00f3w danych; na przyk\u0142ad BLAKE3 okaza\u0142 si\u0119 szybszy od SHA-256 8 razy przy obliczaniu skr\u00f3tu dla 1 GB losowych danych. Kod referencyjnej implementacji BLAKE3 jest dost\u0119pny w wersjach w j\u0119zykach C i Rust na podw\u00f3jnej licencji \u2014 public domain (CC0) oraz Apache 2.0.
<\/center> <\/p>\n
Funkcja haszuj\u0105ca przeznaczona jest do zastosowa\u0144 takich jak weryfikacja integralno\u015bci plik\u00f3w, uwierzytelnianie wiadomo\u015bci oraz generowanie danych do kryptograficznych podpis\u00f3w cyfrowych. BLAKE3 nie jest przeznaczona do haszowania hase\u0142, poniewa\u017c skupia si\u0119 na maksymalnie szybkim obliczaniu haszy (do hase\u0142 zaleca si\u0119 stosowanie wolnych funkcji haszuj\u0105cych, takich jak yescrypt, bcrypt, scrypt lub Argon2). Rozwa\u017cana funkcja haszuj\u0105ca jest nieczu\u0142a na rozmiar haszowanych danych i jest zabezpieczona przed atakami typu collision attacks i finding preimages. <\/p>\n
Algorytm zosta\u0142 opracowany przez znanych specjalist\u00f3w w dziedzinie kryptografii (Jack O\u2019Connor, Jean-Philippe Aumasson, Samuel Neves, Zooko Wilcox-O\u2019Hearn) i kontynuuje rozw\u00f3j algorytmu BLAKE2, stosuj\u0105c do kodowania drzew \u0142a\u0144cuch\u00f3w blok\u00f3w mechanizm Bao. W odr\u00f3\u017cnieniu od BLAKE2 (BLAKE2b, BLAKE2s), w BLAKE3 zaproponowano jednolity algorytm dla wszystkich platform, niezwi\u0105zany z architektur\u0105 i rozmiarem skr\u00f3tu. <\/p>\n
Wzrost wydajno\u015bci uda\u0142o si\u0119 osi\u0105gn\u0105\u0107 dzi\u0119ki zmniejszeniu liczby rund z 10 do 7 oraz oddzielnemu haszowaniu blok\u00f3w w kawa\u0142kach po 1 KB. Zdaniem tw\u00f3rc\u00f3w, znale\u017ali przekonywuj\u0105cy dow\u00f3d matematyczny, \u017ce mo\u017cna si\u0119 obej\u015b\u0107 7 rundami zamiast 10, zachowuj\u0105c ten sam poziom niezawodno\u015bci (dla zobrazowania mo\u017cna poda\u0107 przyk\u0142ad z mieszaniem owoc\u00f3w w mikserze \u2014 po 7 sekundach owoce s\u0105 ju\u017c ca\u0142kowicie wymieszane, a dodatkowe 3 sekundy nie wp\u0142yn\u0105 na konsystencj\u0119 mieszanki). Niemniej jednak niekt\u00f3rzy badacze wyra\u017caj\u0105 w\u0105tpliwo\u015bci, s\u0105dz\u0105c, \u017ce nawet je\u015bli w chwili obecnej 7 rund wystarcza do stawienia czo\u0142a wszystkim znanym atakom na skr\u00f3ty, dodatkowe 3 rundy mog\u0105 okaza\u0107 si\u0119 przydatne w przypadku odkrycia nowych atak\u00f3w w przysz\u0142o\u015bci. <\/p>\n
Je\u015bli chodzi o podzia\u0142 na bloki, to w BLAKE3 strumie\u0144 jest dzielony na kawa\u0142ki po 1 KB, a ka\u017cdy kawa\u0142ek jest haszowany niezale\u017cnie. Na podstawie haszy kawa\u0142k\u00f3w, w oparciu o binarne drzewo Merkle'a, powstaje jeden du\u017cy hasz. Taki podzia\u0142 pozwala rozwi\u0105za\u0107 problem r\u00f3wnoleg\u0142ego przetwarzania danych przy obliczaniu hasza \u2014 na przyk\u0142ad mo\u017cna wykorzysta\u0107 4-w\u0105tkowe instrukcje SIMD do jednoczesnego obliczania haszy 4 blok\u00f3w. Tradycyjne funkcje haszuj\u0105ce SHA-* przetwarzaj\u0105 dane sekwencyjnie. <\/p>\n
Cechy BLAKE3: <\/p>\n
\n
Wysoka wydajno\u015b\u0107, BLAKE3 jest znacznie szybsza od MD5, SHA-1, SHA-2, SHA-3 i BLAKE2. <\/li>\n
Bezpiecze\u0144stwo, w tym odporno\u015b\u0107 na atak wyd\u0142u\u017cenia wiadomo\u015bci, na kt\u00f3ry nara\u017cony jest SHA-2;\n
Dost\u0119pne s\u0105 wersje w j\u0119zyku Rust, zoptymalizowane do u\u017cywania instrukcji SSE2, SSE4.1, AVX2, AVX-512 i NEON. <\/li>\n
Zapewnienie r\u00f3wnoleg\u0142o\u015bci oblicze\u0144 na dowolnej liczbie w\u0105tk\u00f3w i kana\u0142\u00f3w SIMD. <\/li>\n
Mo\u017cliwo\u015b\u0107 inkrementalnej aktualizacji i weryfikowanej obr\u00f3bki strumieni; <\/li>\n
Zastosowanie w trybach PRF, MAC, KDF, XOF oraz jako zwyk\u0142y hasz; <\/li>\n
Jednolity algorytm dla wszystkich architektur, szybki zar\u00f3wno w systemach x86-64, jak i na 32-bitowych procesorach ARM. <\/li>\n<\/ul>\n
G\u0142\u00f3wne r\u00f3\u017cnice BLAKE3 od BLAKE2: <\/p>\n
\n
U\u017cycie binarnej struktury drzewa, co pozwala osi\u0105gn\u0105\u0107 nieograniczony r\u00f3wnoleg\u0142o\u015b\u0107 podczas obliczania hasza. <\/li>\n
Zmniejszenie liczby rund z 10 do 7. <\/li>\n
Trzy tryby pracy: haszowanie, haszowanie z kluczem (HMAC) oraz generowanie klucza (KDF). <\/li>\n
Brak dodatkowych obci\u0105\u017ce\u0144 przy haszowaniu z kluczem dzi\u0119ki wykorzystaniu obszaru, wcze\u015bniej zajmowanego przez blok parametr\u00f3w klucza. <\/li>\n
Wbudowany mechanizm pracy w formie funkcji z wyd\u0142u\u017conym wynikiem (XOF, Extendable Output Function), dopuszczaj\u0105cy r\u00f3wnoleg\u0142o\u015b\u0107 i pozycjonowanie (seek). <\/li>\n<\/ul>\n
![\"Wydanie](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/1fcd18de882eafe2ddc0858bb41856d0.png\")
<\/center> <\/p>\n