Вычисление количества решений одного разностного уравнения
С. Д. Лошкарёв МГУ им. М. В. Ломоносова
Аннотация:
В алгоритмах хэш-функций семейства
$MDx$ используются циклические сдвиги, примитивные булевы функции и прибавления констант. До настоящего момента опубликовано крайне мало работ, пытающихся объяснить, как выбор констант, сдвигов и булевых функций влияет на криптографические свойства алгоритмов.
Г. А. Карпунин и Т. Х. Нгуен предложили модель, в которой устойчивость к дифференциальному криптоанализу можно оценить количественно посредством вычисления количества решений уравнения специального вида.
В настоящей работе в рамках этой модели выведено уравнение для хэш-функции MD5. Трудоемкость анализа одной булевой функции и одного значения циклического сдвига при полном переборе составляет
$2^{128}$ операций вычисления шага хэш-функции. В настоящей работе предложены формулы, позволяющие сократить трудоемкость анализа до
$2^{44}$ арифметических операций.
Ключевые слова:
криптоанализ, криптография, хэш-функция, MD5, дифференциальный криптоанализ, дифференциальная характеристика.
УДК:
519.712.6+519.712.2
Статья поступила: 18.02.2013
DOI:
10.4213/dm1279