Хэш-функция с ключом

Определение 1: Код аутентификации сообщения (КАС) – это элемент данных, зависящий от секретного ключа и защищаемой информации позволяющий получателю информации проверить её источник и целостность.

Message Authentication Code (MAC).

2 типа кода аутентификации:

- на основе блочных шифров (CBC, CFB);

- хэш-функция с ключом.

Код аутентификации зависит от секретного ключа, следовательно, симметричная ключевая структура.

Для проверки используется тот же самый симметричный ключ.

=> не может использоваться для неотказуемости.

Определение 2: Хэш-функция с ключом k называется семейство функций h_k: V*→V_n (где n – константа; V* - множество битовых строк n произвольной длины; V_n - множество битовых строк |n|), зависящая от параметра k со следующими свойствами:

1) легко вычислить h_k(x) при известном k;

2) трудно вычислить h_k(x), не зная k.

Используется для обеспечения целостности и аутентификации.

Типовые конструкции:

- На основе хэш-функции с ключом и блочного шифра:

.

- На основе блочного шифра:

Изложено в стандарте ISO/IEC 9797-1.

Строится следующим образом:

1. дополнить до кратности и разбить на x-битные блоки а;

2. – стартовое преобразование I;

3.;

4..

- На основе хэш-функции без ключа:

1.;

2.;

3..

В стандарте ISO/IEC 9797-2 – HMAC описано типовое применение.

,

k₀ – k дополненное нулевыми битами до кратности нулевого блока.

- если |k| ≤ длине блока h;

- если |k| > длины блока h;

- opad и ipad – константы.

Документ RFC 4357 (конструкция кода аутентификации).

HMAC на ГОСТ Р 34.10.

Вычисление имитовставки ГОСТ 28147:

ISO/IEC 9796-1.

Длина ключа |k| = 256 бит; длина имитовставки n ≤ 32 бита.

Алгоритм вычисления h_k(x):

1. дополнить x нулевыми битами до кратности 64,;

2. разбить на блоки по 64 бита,;

3. t wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>=64</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>">, бита регистр начального заполнения;

4.;

5., (n младших бит).

Использовать все 64 бита в качестве имитовставки очень сильно упрощает криптоанализ для противника. Поэтому и n ≤ 32 бита.

Типовое использование:

.

Имитовставка это и есть режим обеспечения имитозащищенности шифра.

e_k – шифрование по алгоритму ГОСТ 28147 в режим электронной книги (ECB), но при этом выполняется только 16 раундов преобразования (хотя в самом ГОСТе 32 раунда).

Применение кода аутентификации:

A B

k k

h_k(x) – MAC.