Abstract—Keccak is the winner of the SHA-3 competition of National Institute of Standards and Technology (NIST). There are many cryptographic attacks that exploit the low algebraic degree in permutation of this hash function. Due to these results, the Keccak design team increased the number of rounds from 18 to 24 in its permutation. On that basis, the paper focuses on analyzing the algebraic properties of the Keccak-f permutation in this hash function, then proposes a new S-box with good cryptographic properties used in Keccak’s permutation.
References [1] NIST, SHA-3 Stadard: Permutation-Based Hash And Extendable Output Functions. 8/2015. [2] Boura, C. and A. Canteaut. Zero-sum distinguishers for iterated permutations and application to Keccak-f and Hamsi-256. in International Workshop on Selected Areas in Cryptography. 2010. Springer. [3] Boura, C. and A. Canteaut. A zero-sum property for the Keccak-f permutation with 18 rounds. in 2010 IEEE International Symposium on Information Theory. 2010. IEEE. [4] Boura, C., A. Canteaut, and C. De Canniere. Higher-order differential properties of Keccak and Luffa. in International Workshop on Fast Software Encryption. 2011. Springer. [5] Boura, C. and A. Canteaut. On the algebraic degree of some SHA-3 candidates. in Proceedings of the Third SHA-3 Candidate Conference, Washington DC. 2012. [6] Aumasson, J.-P. and W. Meier, Zero-sum distinguishers for reduced Keccak-f and for the core functions of Luffa and Hamsi. rump session of Cryptographic Hardware and Embedded Systems-CHES, 2009. 2009: p. 67. [7] Duan, M. and X. Lai, Improved zero-sum distinguisher for full round Keccak-f permutation. Chinese Science Bulletin, 2012. 57(6): p. 694-697. [8] Song, L., G. Liao, and J. Guo. Non-full sbox linearization: applications to collision attacks on round-reduced Keccak. in Annual International Cryptology Conference. 2017. Springer. [9] Qiao, K., et al. New collision attacks on round-reduced Keccak. in Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques. 2017. Springer. [10] Dinur, I., O. Dunkelman, and A. Shamir. New attacks on Keccak-224 and Keccak-256. in International Workshop on Fast Software Encryption. 2012. Springer. [11] Li, M. and L. Cheng. Distinguishing property for full round keccak-f permutation. in Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems. 2017. Springer. [12] Guo, J., et al., Practical collision attacks against round-reduced SHA-3. Journal of Cryptology, 2020. 33(1): p. 228-270. [13] Rajasree, M.S. Cryptanalysis of Round-Reduced KECCAK Using Non-linear Structures. in International Conference on Cryptology in India. 2019. Springer. [14] Bertoni, G., et al. Sponge functions. in ECRYPT hash workshop. 2007. Citeseer. [15] Nguyễn Văn Long. “Phân tích các thành phần mật mã trong hoán vị Keccak-p”. Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ trong lĩnh vực An toàn thông tin, ISSN 2615-9570, No 08. Vol 02. 2018. [16] Bertoni, G., et al., Keccak implementation overview. URL: http://keccak.neokeon.org/Keccak-implementation-3.2.pdf, 2012. |
Thông tin trích dẫn: Nguyễn Văn Long, Lê Duy Đức, “Đề xuất S-hộp có tính chất mật mã tốt cho hoán vị của hàm băm Keccak”, Ấn phẩm Khoa học và Công nghệ trong lĩnh vực An toàn thông tin, Tạp chí An toàn thông tin, ISSN 2615-9570, Vol. 11, No. 01, 2020, pp. 32-45.
Nguyễn Văn Long, Lê Duy Đức
09:00 | 18/10/2019
09:00 | 09/03/2023
13:00 | 12/08/2019
14:00 | 07/12/2017
10:00 | 26/11/2024
Ngày 26/10, Bộ Quốc phòng ban hành Thông tư số 87/2024/TT-BQP quy định Danh mục tiêu chuẩn kỹ thuật mật mã áp dụng bắt buộc cho mô-đun an toàn phần cứng trong hoạt động định danh và xác thực điện tử để bảo vệ thông tin không thuộc phạm vi bí mật nhà nước. Thông tư chính thức có hiệu lực từ ngày 11/11/2024.
16:00 | 04/07/2024
Nhằm công bố rộng rãi và công khai thuật toán mật mã MKV của Việt Nam - dùng trong lĩnh vực dân sự, vừa qua, đoàn công tác của Viện Khoa học - Công nghệ mật mã, Ban Cơ yếu Chính phủ, đã tham dự và trình bày báo cáo tại Hội nghị xu hướng mật mã CTCrypt được tổ chức tại Liên Bang Nga từ ngày 03-06/6/2024.
17:00 | 22/12/2023
Bài viết giới thiệu tóm tắt nội dung tiêu chuẩn TCVN 11367-2:2016 đặc tả một số mật mã phi đối xứng, quy định các giao diện chức năng và các phương pháp đúng đắn sử dụng các mật mã phi đối xứng, cũng như chính xác hóa chức năng và định dạng bản mã cho một số mật mã phi đối xứng.
14:00 | 12/07/2023
Ngày 20/7 tới đây, tại Thành phố Hồ Chí Minh, Cục Quản lý mật mã dân sự và Kiểm định sản phẩm mật mã, Ban Cơ yếu Chính phủ sẽ tổ chức Hội nghị tập huấn về mật mã dân sự năm 2023 và triển khai Nghị định số 32/2023/NĐ-CP ngày 09/6/2023 của Chính phủ.