Alpha-DBL: A Reasonable High Secure Double-Block-Length Hash Function

13:00 | 18/05/2021 | GP MẬT MÃ

CSKH-02.2020. Abstract—We propose a new double-blocklength compression function which is called Alpha-DBL. This scheme uses two parallel secure single block length schemes based on a block cipher with 𝟐𝒏-bit key and 𝒏-bit block size to compress a 𝟑𝒏-bit string to a 𝟐𝒏-bit one. We show that the Alpha-DBL scheme attains nearly optimal collision security and preimage security bounds (up to 𝟐^𝒏 and 𝟐^𝟐𝒏 queries for finding a collision and a preimage, respectively). More precisely, for 𝒏 = 𝟏𝟐𝟖, no adversary making less than 𝟐^𝒏−𝟏.𝟐𝟕 = 𝟐^𝟏𝟐𝟔.𝟕𝟑 queries can find a collision with probability greater than 1/2. To our knowledge, this collision security bound is nearly better than other such compression functions. In addition, we provide a preimage security analysis of Alpha-DBL that shows security bound of 𝟐^𝟐𝒏−𝟓 = 𝟐 𝟐𝟓𝟏 queries for 𝒏 = 𝟏𝟐𝟖. Using this scheme in the iterated hash function construction can preserve the collision resistance security and the preimage resistance security.

Tóm tắt - Chúng tôi đề xuất một hàm nén độ dài khối kép mới được gọi là Alpha-DBL. Lược đồ này sử dụng hai lược đồ độ dài khối đơn an toàn song song dựa trên mã khối với khóa 𝟐𝒏-bit và kích thước khối 𝒏-bit để nén chuỗi 𝟑𝒏-bit thành chuỗi 𝟐𝒏-bit. Chúng tôi đã chứng minh rằng, lược đồ Alpha-DBL đạt được cận an toàn kháng va chạm và kháng tiền ảnh gần như tối ưu (tối đa 𝟐^𝒏 và 𝟐^𝟐𝒏 truy vấn tương ứng để tìm va chạm và tiền ảnh). Cụ thể với 𝒏 = 𝟏𝟐𝟖, một kẻ tấn công bất kỳ thực hiện ít hơn 𝟐^{𝒏−𝟏.𝟐𝟕} = 𝟐^{𝟏𝟐𝟔.𝟕𝟑} truy vấn chỉ có thể tìm thấy một va chạm với xác suất nhỏ hơn 1/2. Theo hiểu biết của chúng tôi, cận an toàn kháng va chạm này tốt hơn so với các hàm nén khác. Ngoài ra, chúng tôi đã đưa ra phân tích độ an toàn kháng tiền ảnh của Alpha-DBL cho thấy cận an toàn là 𝟐^{𝟐𝒏−𝟓} = 𝟐^𝟐𝟓𝟏 truy vấn cho 𝒏 = 𝟏𝟐𝟖. Sử dụng lược đồ này trong việc xây dựng hàm băm được lặp có thể bảo toàn độ an toàn kháng va chạm và an toàn kháng tiền ảnh.

Xem toàn bộ bài báo tại đây.

References

Lai, X. and Massey, J.L. “Hash functions based on block ciphers”. Workshop on the Theory and Application of Cryptographic Techniques. Springer, Berlin, Heidelberg, 1992.
Hirose, S. “Some plausible constructions of double-block-length hash functions”. International Workshop on Fast Software Encryption. Springer, Berlin, Heidelberg, 2006.
Stam, M. “Blockcipher-based hashing revisited”. Fast Software Encryption. Springer, Berlin, Heidelberg, 2009.
Hirose, S. “Provably secure double-block-length hash functions in a black-box model. International Conference on Information Security and Cryptology. Springer, Berlin, Heidelberg, 2004.
Özen, O. and Stam, M. “Another glance at double-length hashing”. IMA International Conference on Cryptography and Coding. Springer, Berlin, Heidelberg, 2009.
Fleischmann, Ewan, et al. “Weimar-DM: a highly secure double-length compression function”. Australasian Conference on Information Security and Privacy. Springer, Berlin, Heidelberg, 2012.
Miyaji, A. and Rashed, M. “A new (n, 2n) double block length hash function based on single key scheduling”. The 29th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA), IEEE, 2015.
Fleischmann, E., Gorski, M., and Lucks, S. “Security of cyclic double block length hash functions”. IMA International Conference on Cryptography and Coding. Springer, Berlin, Heidelberg, 2009.
Armknecht, F., et al. “The preimage security of double-block-length compression functions”. International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011.
Lee, J., Stam, M., and Steinberger, J. “The security of Tandem-DM in the ideal cipher model”. Journal of Cryptology, 2017. 30(2): p. 495-518
Mennink, B., “Provable security of cryptographic hash functions”. University of Bristol, UK, 2013.
Rogaway, P., Shrimpton, T. “Cryptographic hash-function basics: Definitions, implications, and separations for preimage resistance, second-preimage resistance, and collision resistance”. In International workshop on fast software encryption. Springer, Berlin, Heidelberg, 2004.

Thông tin trích dẫn: Hoang Dinh Linh, Tran Hong Thai, “Alpha-DBL: A Reasonable High Secure Double-Block-Length Hash Function”, Journal of Science and Technology on Information Security, ISSN 2615-9570, Vol. 12, No. 02, 2020, pp. 11-17.

Hoang Dinh Linh, Tran Hong Thai

‹ › ×

Tin liên quan

Classification of Sequences Generated by Compression and Encryption Algorithms

09:00 | 28/05/2020

CSKH02.2019 - (Abstract) - The paper considers the possibility of using the method of testing the properties of bit sequences as one of the possible approaches to solving the problem of classifying pseudo-random sequences and the sequences formed by encryption and compression algorithms. The results of the analysis led to the conclusion that the proposed feature space could be used to identify ZIP, RAR compression algorithms, and AES, 3DES encryption algorithms with an accuracy of more than 0.95.

An algorithm for evaluating the linear redundancy and the factor of inertial groups of S-box

17:00 | 27/05/2019

CSKH.01.2018 - (Abstract)— This paper presents an algorithm for evaluating the linear redundancy and the factor of inertial groups with small computational complexity. Specifically, the article introduces the concept of the factor of inertial groups, the relationship between the factor of inertial groups and the linear redundancy of S-box. Thus, it is recommended to use S-boxes that do not possess linear redundancy and have the factor of inertial groups equal to 1 to have better cryptographic properties, and also provide an algorithm for searching such large size S-boxes.

Using search algorithm of affine equivalent S-boxes set for their quality assessment

08:00 | 23/09/2016

CSKH-01.2016 - (Tóm tắt) - Bài viết này tập trung vào các vấn đề đánh giá chất lượng của các S-hộp bằng cách đánh giá độ phức tạp tìm kiếm của tập các S-hộp tương đương affine với một S-hộp đã biết. Các S-hộp tuyến tính với các hàm thành phần tuyến tính và các hàm liên quan đến nó là có tính chất mật mã yếu. Các S-hộp tốt là các S-hộp có các hàm Bool thành phần phải có khoảng cách lớn so với tập các hàm Bool tuyến tính. Do vậy các S-hộp sở hữu độ phi tuyến cực đại là cần được lưu ý về số lượng nhiều (hay ít) các S-hộp mà tương đương affine với nó.

Tin cùng chuyên mục

Giải pháp phân loại tương tác giữa 2 người trong chuỗi ảnh rời rạc (Phần I)

09:00 | 10/01/2024

Ngày nay, công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) có vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống. Trong đó, lĩnh vực an toàn thông tin, giám sát an ninh thông minh có tiềm năng ứng dụng rất lớn. Bên cạnh các giải pháp như phát hiện mạng Botnet [1], phát hiện tấn công trinh sát mạng [2], việc ứng dụng AI trong giám sát an ninh, hỗ trợ điều tra tội phạm cũng đang được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng rộng rãi. Trong bài báo này, nhóm tác giả đề xuất giải pháp sử dụng mô hình mạng nơ-ron tinh gọn phân loại tương tác giữa 2 người trong chuỗi ảnh rời rạc. Kết quả nghiên cứu có vai trò quan trọng làm cơ sở xây dựng và phát triển các mô hình phân loại hành động bất thường, phát hiện xâm nhập.

Mã hóa ổ đĩa với Veracrypt để bảo vệ dữ liệu quan trọng

15:00 | 03/09/2023

Để bảo vệ thông tin dữ liệu được an toàn và tránh bị truy cập trái phép, mã hóa là một trong những cách thức hiệu quả nhất đảm bảo dữ liệu không thể đọc/ghi được, ngay cả trong trường hợp bị xâm phạm. Trong số 1 (065) 2022 của Tạp chí An toàn thông tin đã hướng dẫn về cách mã hóa ổ đĩa cứng sử dụng Bitlocker. Tuy nhiên, với người dùng phiên bản Windows 10 Home thì giải pháp này lại không được hỗ trợ. Bài viết sau sẽ giới thiệu đến độc giả VeraCrypt, một công cụ mã hóa miễn phí đa nền tảng với khả năng hỗ trợ nhiều thuật toán mật mã và hàm băm, cho phép người dùng mã hóa các tệp tin, phân vùng hệ thống và tạo ổ đĩa ảo mã hóa với tùy chọn phù hợp.

5G sidelink - giải pháp an toàn cho thông tin liên lạc quan trọng

14:00 | 14/07/2023

Tại hội thảo kỹ thuật trong Triển lãm Truyền thông Không dây Quốc tế (IWCE) 2023, Qualcom giải thích cách 5G có thể làm cho các thành phố an toàn hơn, thông minh hơn và hiệu quả hơn, đồng thời giới thiệu giải pháp 5G sidelink. Bài viết tóm tắt một số tính năng nổi trội của giải pháp này.

Bảo vệ máy tính Windows 10 trước mã độc tống tiền

09:00 | 27/03/2023

Trong bối cảnh ngày càng xuất hiện nhiều hơn các cuộc tấn công mã độc tống tiền nhắm đến người dùng cuối, với các thủ đoạn vô cùng tinh vi, các tin tặc đang tích cực phát triển nhiều biến thể mã độc tống tiền nâng cao nhằm đạt được những mục đích nhất định như mã hóa dữ liệu, đòi tiền chuộc,… Bài viết này gửi đến độc giả hướng dẫn một số phương thức bảo vệ dữ liệu máy tính trên Windows 10, bao gồm cả cách sử dụng công cụ phòng chống mã độc tống tiền được tích hợp trên hệ thống.

Tin được quan tâm

Bảo đảm an ninh thông tin cơ sở hạ tầng quan trọng của Hoa Kỳ

08:00 | 11/01/2024 | Chính sách - Chiến lược
Giải pháp phân loại tương tác giữa 2 người trong chuỗi ảnh rời rạc (Phần I)

09:00 | 10/01/2024 | Giải pháp khác

Giải pháp tăng cường an ninh mạng ở Italia

09:00 | 05/01/2024|Chính sách - Chiến lược
Cạnh tranh Mỹ - Trung về cáp quang biển toàn cầu (phần 1)

09:00 | 05/01/2024|An ninh – Quốc Phòng

CISA cung cấp dịch vụ an ninh mạng cho các tổ chức trọng yếu không thuộc Chính quyền

09:00 | 21/12/2023|CA Công cộng
5 lưu ý giúp tăng cường bảo mật công nghệ vận hành cho các doanh nghiệp sản xuất

14:00 | 14/08/2023|Giải pháp khác

Giải pháp khác

Cách bảo vệ email và tài khoản mạng xã hội

Những ngày gần đây, liên tục các kênh YouTube với lượng người theo dõi lớn như Mixigaming với 7,32 triệu người theo dõi của streamer nổi tiếng Phùng Thanh Độ (Độ Mixi) hay Quang Linh Vlogs - Cuộc sống ở Châu Phi với 3,83 triệu người theo dõi của YouTuber Quang Linh đã bị tin tặc tấn công và chiếm quyền kiểm soát.

10:00 | 22/04/2024
Thiết lập chính sách mật khẩu an toàn trên Linux
Quản lý dữ liệu cá nhân an toàn thông qua tính năng Safety Check trên iOS 16
Tăng cường bảo mật tệp lưu trữ trên Google Drive